AC elektrik devrelerinde direnç ve endüktansın yanı sıra başka bir önemli özellik de kapasitansdır. Kapasitans birimler cinsinden ölçülür. Kapasitansın birimi faradır. Endüktansın devrede bir bobin ile gösterilmesi gibi, kapasitans bir kondansatör ile gösterilir. En basit formunda, kondansatör iki paralel plaka ve bu plakaları ayıran iletken olmayan bir maddeden (dielektrik) oluşur. Elektrik devresinde, kondansatör elektriğin bir rezervuarı veya depolama alanıdır.
Doğrudan Akımda Kapasitans Tanımı
Bir kondansatör doğrudan akım kaynağına, örneğin Şekil 1A'da gösterilen devredeki bir depolama bataryasına bağlandığında ve anahtarı kapattığınızda, B plakası pozitif yüke sahip olur ve A plakası negatif yüke sahip olur. Elektronlar B'den A'ya doğru hareket ettiğinde dış devrede akım akar. Anahtar kapandığı anda devredeki akım maksimum seviyededir, ancak sürekli azalır ve sıfıra ulaşana kadar devam eder. Akım, A ve B arasındaki gerilim farkı bataryanın uygulanan gerilimine eşit olduğunda sıfır olur. Anahtar açıldığında, Şekil 1B'de gösterildiği gibi plakalar yüklü kalır. Kondansatör kısa devre olduğunda, Şekil 1C'de gösterildiği gibi hızlı bir şekilde boşalır. Kondansatör yüklenirken veya boşalırken, kondansatör plakaları arasındaki boşluk devreyi keserken bile, devrede akım vardır. Akım genellikle kısa süren bir süre boyunca, sadece yüklenme ve boşalma sırasında mevcuttur.
Şekil 1 - Doğrudan akımda kapasitans tanımı.
Kondansatörün tam elektriksel yüklenmesi için gereken zaman, devrenin kapasitansı ve direncine orantılıdır. Devrenin direnci, kondansatörün yüklenmesi ve boşalmasına zaman unsuru getirir.
Bir kondansatör direnç aracılığıyla yüklenir veya boşalırken, tam bir yüklemeye veya boşalmaya yönelik belirli bir zaman gerekir. Kondansatör üzerindeki gerilim anında değişmez. Yüklenme veya boşalma hızı, devrenin zaman sabiti tarafından belirlenir. Seri RC (direnç/kapasitör) devresinin zaman sabiti, ohm cinsinden direnç ile farad cinsinden kapasitansın çarpımına eşit olan bir zaman aralığıdır ve Yunan harfi tau (τ) ile sembolize edilir.
τ = RC
Formüldeki zaman, kaynağın geriliminin %63'üne yüklenmek için gereklidir. Kaynağın geriliminin yaklaşık %99'unu yüklemek için gereken zaman yaklaşık 5 τ'dur. Şekil 2, bu yüklenme zaman sabiti karakteristiğini gösterir.
Şekil 2 - Kapasitans tanımı boşalma eğrisi.
Kapasitans tanımlaması istendiğinde, genellikle kapasitörün elektrik yükünü depolama yeteneğinin ölçüsü olduğunu açıklıyorum. Kapasitans için kullanılan simge C harfidir. Bir elektronik bileşeninde dielektrik malzemenin elektrik potansiyelini ölçebilir ve bu enerjiyi depolayabilirsiniz.
Zaman sabiti gösteriminden görüldüğü gibi, bir kondansatörden sürekli doğrudan akım hareketi olamaz. İyi bir kondansatör, doğrudan akımı engelleyecektir ve pulslayan DC veya alternatif akım etkilerini geçirecektir.
Açıklama: Orijinali saygılı kalmak, iyi makaleler paylaşılabilir, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.
Giriş
