Sözlük anlamı ile kondansatör nedir: alternatif akım devrelerinde,elektrik yükünü biriktirmek, kapasitif reaktans sağlamak amacıyla kullanılan gereç. Temelde bir ince yalıtkan ile birbirinden ayrılmış ikiiletken levhadan oluşan aygıt.


Bir kondansatörun elektrik yükü taşıyabilme yeteneği yani,kapasitesi C ile gösterilir ve levhalarda birikmiş elektrik yükünün (Q =Coulomb ) levhalar arasındaki potansiyel farkına ( V = volt ) oranınaeşittir.

C = Q / V ………………………. (1)

Birkondansatörde biriken enerji ise:


j = ½ C V ………………………. (2) dir.

Buradakibirimler Farad, volt, coulomb ,joule olarak kullanılır.


İki veya daha çok iletken levha ve aralarına yalıtkan bir maddekoyarak bir kondansatör yapıldığını söyledik. Burada yalıtkan olarak havada kullanılabilir ve hepimizin çok iyi bildiği havalı kondansatör eldeedilir.

Konuyu açıklamada pratik olsun diye hep iki iletkenlevha olarak kullanacağız. Şimdi iki iletken levhayı birbirineçok yakın olarak koyalım, arada hava bulunsun. Bu kondansatörun kapasitesi A olsun.

Şimdi aynı iki levhayı aynı uzaklıkta tutup araya başka bir madde(kağıt, seramik, mika) koyarak bir kondansatör yapalım ve bunun kapasitesi B olsun.

B / A oranına ikinci kondansatörü oluşturan yalıtkanmaddenin yani dielektrik maddenin "Bağıl dielektrik sabitesi"adı verilir. Yani havanın yalıtkanlığı temel alınarak diğerkondansatörler buna kıyasla değerlendirilir.

Bağıl dielektrik sabitesinin büyük olması, aynı plaka yüzeyi ilehava yerine bu madde kullanıldığında, büyüklüğü oranında yüksek kapasitedekondansatör elde edilmesi anlamına gelir.

Arada bulunan yalıtkan maddenin bir önemli vasfı da, bu maddeninpotansiyel farkına dayanıklığıdır, buna bozulma veya delinme gerilimi adıverilir. Delinme gerilimi düşük ise bu kondansatörün levhalarıarasına verilen daha yüksek gerilimle kondansatör delinir.


İsim:  kondansator-nedir-1.jpg
Görüntüleme: 3698
Büyüklük:  25,4 KB (Kilobyte)

Not: delinme voltajı 0.025 mm için verilmiştir.

Bir kondansatörün kapasitesi; plaka sayısı, plaka yüzölçümü, dielektrik sabiti ile doğru, plakalar arasındaki uzaklık ile ters orantılıdır. Kapasite kullanımını hesaplamada ki temel formül.


C = 0,0885 x K x A x (n-1) / d ………………………(3) dir.

Burada birimler: C pikofarad, K dielektrik sabiti, A santimetrekare olarak tek plaka yüzeyi, D santimetre olarak plakalar arası mesafe, N plaka sayısıdır.

Örnek: bir plaka yüzeyi 10 santimetre kare olan 11 plakadan oluşan plaka aralığı 1 milimetre olan havalı bir kondansatör yapalım.
Kapasitesi nedir?

C pikofarad = 0.0885 x 10 x 10 x 1 / 0.1 = 88.5 pf

Kondansatörlerde birim olarak kullanılan Farad çok büyük bir değerdir. Pratikte pek kullanılmaz. Farad'ın milyonda biri olan mikrofarad ve mikrofaradın milyonda biri olan pikofarad en çok kullanılan birimlerdir. Arada nano farad vardır. Bir nano farad mikrofaradın 1000 katıdır.

Farad; 1 farad
Mikrofarad; 10 - 6 farad
Nanofarad; 10 - 9 farad
Pikofarad; 10 -12 farad
Bu ölçüye göre 0.047 mf = 47 nf = 47.000 pf olur.

Amatörlerin kullandığı kondansatörler genelde 1 pf'tan 100.000 mikrofarad'a kadar değişen değerlerdir. Bunca farklı kapasitede kondansatör ancak değişik dielektrik maddeler sayesinde olur. Yüksek kapasitedeki kondansatörlerde kimyasal maddeler, yüksek voltajlı kondansatorlerde yağ kullanılması gibi.

Bir kondansatörü bir direnç ile bir doğru akım kaynağına bağladığımızda, devrenin açılması ile kondansator levhaları üzerinde elektrik yükü birikir ve levhalar arasında bir potansiyel farkı meydana gelir. Burada, kondansatörün dolması tabir edilen, potansiyel farkının oluşması için bir zaman gerekir. Bir voltage - zaman grafiğinde bu tabii logaritmik bir fonksiyondur.


V = E ( 1- e(-t/rc) ) dir.


Burada : V kondansatör gerilimi, E kaynak gerilimi, e tabi logaritma 2.718, R ohm olarak devre rezistansı, C farad olarak kapasite, t sarj süresi saniyedir.

Burada teorik olarak kondansatör sonsuza kadar doldurulabilir. Fakat pratikte RC time konstant dediğimiz bir sürede kondansatörü dolmuş sayarız. Formülde RC = t ise

V (rc) = E ( 1- e -1 ) = 0.632 E yani


rezistans ve kapasite çarpımı kadar sürede kondansatör kaynak geriliminin 0.632 si kadar dolar. Pratikte Megaohm ve mikrofarad seçildiğinde çarpımları t saniye olur.

Örnek: 1000 µf bir kondansatör 1 kiloohm direnç üzerinden 100 volt uygulanarak dolduruluyor.

Burada t = RxC =1000 mf x 0.001 mohm = 1 sn dir.
Bir sn sonra 63.2 volt kondansatör gerilimi ortaya çıkar.
Bu kondansatörü 1 megaohm üzerinden doldursaydık,
RxC =1000 sn olurdu ve aynı gerilim değeri 1000 sn yani 16.6 dakika sonra ortaya çıkardı.

Kondansatörun boşalması da dolması gibi log e nin bir fonksiyonudur.

V = E ( e(-t /rc)) dir.


Yani aynı zaman sabiti süresince kondansatörun 0.632'si kadar boşalma gerçekleşir.

V = 0.368 E kadar gerilim kondansatör uçlarında kalır.


İsim:  kondansator-nedir-2.jpg
Görüntüleme: 2632
Büyüklük:  9,2 KB (Kilobyte)



Kondansatörler elektronik devrelere doğru akımı ayırmak,alternatif akım devrelerinde kapasitif reaktans sebebi ile akımısınırlamak için kullanılır. Bir A.C. devresine bir kondansatör bağlandığızaman.


Kapasitif Reaktans Xc=1 / 2 x pi x f x c dir.

Yani frekans arttıkça ve kondansatorün kapasitesiarttıkça kapasitörün alternatif akıma gösterdiği direnç azalır. Bu nedenlekondansatörler alternatif akım devrelerinde akım sınırlayıcı olarakkullanılır.

Örnek : 200 volt 50 hz lik bir A.C. kaynağına 2 mikrofaradlık birkondansatör bağlasak devreden ne kadar akım geçer.

Xc= 1 / 2 x 3.14 x 50 x 0.000002 = 1592 ohm


I= V / R


200/ 1592 = 125 miliamper


Pratikte biz amatörler pek çok tip kondansatör kullanırız.Kondansatörler dielektrik maddeye göre sınıflandırılırlar.

Belli başlı kondansatörler şunlardır:

1-)Havalı,
2-) Kağıt,
3-) Mika,
4-) Polistren,
5-) Tantal,
6-) Yağlı,
7-) Elektrolitik,
8-) Polyester,
9-) Seramik,
10-) Mylar,
gibi kondansatör çeşitleri mevcuttur.


Ayrıcakondansatörler


Dayanabileceği voltajlar ve toleransları belirlenerekpiyasaya sürülürler. Rf devrelerinde kullanılan feed-throughkodansatörler, trimmer kondansatörler ve varicap'lar da farklıçeşit kondansatörlerdendir. Kondansatörler için bak resim 1.


İsim:  kondansator-nedir-3.jpg
Görüntüleme: 5433
Büyüklük:  33,7 KB (Kilobyte)

Seramik kondansatörlerin renk kodları yukarıdaki şekildekigibidir. Birinci renk temperature coefficienttir. Daha sonraki 3 renkhalkası değer renkleridir. Son halka ise toleransı gösterir.


İsim:  kondansator-nedir-4.jpg
Görüntüleme: 2946
Büyüklük:  29,7 KB (Kilobyte)

Tantalkondansatörler de şekilde görüldüğü gibi değerlendirilir.


İsim:  kondansator-nedir-5.jpg
Görüntüleme: 2198
Büyüklük:  9,0 KB (Kilobyte)


Birinci tip tantallarda, birinci ve ikinci renk standartcolor tablosundan okunur. Ortadaki çarpan yuvarlağıdır. Yani bununlaçarpılır.
Siyah 1 kahve 10 kırmızı 100 beyaz 0.1 gri 0.01 dir.


Sonrenk olan pembe ye tekabül eden voltaj renkleri ise şöyledir.
Sarı 6.3 yeşil 16 mavi 20 gri 25 beyaz 3 siyah 10 pembe 35 volt.


İkinci tip tantallarda işaretli çizgili taraf positif bacağıgösterir. Üst rakam mikrofarad olarak kapasiteyi alt rakam ise voltajıbelirtir.
Polyester kapasitorlerde ise durum şöyledir. 5 adetşeritten ilk ikisi standart renk kodundan okunur ve pf değerindedir.Üçüncü şerit çarpandır.Tolerans siyah % 20, beyaz %10 yeşil % 5'dir.


Voltajise kahve 100 kırmızı 250 sarı 400 volt anlamındadır.


İsim:  kondansator-nedir-6.jpg
Görüntüleme: 2214
Büyüklük:  6,1 KB (Kilobyte)

Mercimek tabir ettiğimiz yuvarlak kondansatörlerin pek çokçeşidi vardır. Üzerinde yalnız rakam yazanlarda p veya n harfibaşta veya ortada ise nokta anlamına gelir. p pikofarad n isenanofarad anlamındadır.


P 82 = 0.82 pikofarad. 5p6 = 5.6 pikofarad. n 22 =0.22 nanofarad = 220 pf demektir.



Yinebu tip yuvarlak kondansatörlerde;
104M, 103K, 222K, 472M, 4R7D gibi yazılar görürüz. Burada ilkdört ifadedeki gibi olanlarda ilk iki rakam ilk iki sayıdır, dahasonra gelen 4 ,3 ,2 gibi sayılar o kadar sıfır anlamındadır. M %20, K %10,J % 5, G %2, F % 1 tolerans demektir. Burada ki kondansatörler; 10.0000 pf= 0.1 µf, 10.000 pf = 10 nf, 2200 pf, 4700 pf değerindedirler.


Son olarak belirtilen 4R7D gibi tiplerde ise 4 ve 7 ilk iki rakamıR ise noktayı gösterir ve bu kondansatör 4.7 pf ve 0.5 pf hassasiyettedir. Yuvarlak kondansatörlerin bazılarında tepe renk şeridibulunur, bu temperature coefficient color code'dir.


İsim:  kondansator-nedir-7.jpg
Görüntüleme: 2610
Büyüklük:  10,8 KB (Kilobyte)



Elektrolitik kondansatörler bağlanırken + ve - kutuplara dikkatedilir. Paralel bağlı kondansatörlerde kapasite kondansatördeğerlerinin toplamı kadardır. Seri bağlı kondansatörlerde:


1 / c1 +1 / c2 +…. +1 / cn = 1 /c olur. Eğer seri bağlanan kondansatör elektrolitik ise kutupları pillerin seribağlanması gibi bağlanır. Elektrolitik kondansatörler paralel bağlandığındadüşük voltajlı kondansatör dayanma gerilimi geçerlidir. Seri bağlandığındaise kapasitesi en az olan kondansatör uçlarında en fazlagerilim olacağı göz önüne alınmalıdır.


Kısaca özetlemeye çalıştığımız kondansatörler konusunda dahapek çok şey söylenebilir. Ama pratikte bu kadar bilgi ile, karşılaştığınızkondansatörlerin % 80'ini tanır ve değerlendirebilirsiniz.