Kondansatörler “C” harfi (capacitor) ile gösterilir.
Sembolü:
Kondansatörler elektrik yükü depo ederler. Depo edebilecekleri yük miktarı üzerlerine uygulanan gerilim ve kondansatörün kapasitesine (sığa) bağlıdır.
q = C . V
q: depo edilen elektrik yükü, birimi kulon(Coulomb)
C: Kondansatörün sığası, birimi Farad
V: Kondansatörün iki ucu arasına uygulanan gerilim, Volt.
Kondansatörün çok basit bir yapısı vardır; İki iletken levha ve arasında yalıtkan (dielektrik) madde. Aradaki yalıtkan maddeden dolayı üzerinden akım geçmez. Bir D.C . gerilim uygulandığında iki metal levha arasında bir potansiyel fark ve elektrik alanı oluşur. İletken ve yalıtkan maddelerin cinsi ve şekli kondansatörün kullanım amacına ve uygulanacak gerilime göre değişebilir.
Kondansatörün kapasitesi, metal levhaların yüzey alanına, aralarındaki mesafeye ve kullanılan yalıtkan maddenin cinsine bağlıdır.
Birimi “Farad” dır. Farad (Coulomb/Volt) büyük bir birimdir. Genelde pikofarad, nanoFarad, mikroFarad kullanılır.
Kondansatöre bir D.C. gerilim uygulandığında üreteçten bir akım geçer ve kondansatörün metal plakaları (+) ve (-) olarak yüklenir. Bu levhalar arasındaki gerilim, uygulanan gerilime eşit seviyeye yükseldiğinde artık akım durur. Buna kondansatörün şarj edilmesi denir.
Güç kaynağı devreden çıkartıldığında kondansatör artık şarj olmuş bir kondansatördür. Uçlarına bir lamba(yük) bağlandığında kondansatörün üzerindeki potansiyel farktan dolayı devreden bir akım geçer ve lamba yanar. Ancak bu kısa süreli bir akımdır ve kısa süre sonra akım durur ve lamba söner. Bu olay da kondansatörün deşarj olmasıdır.
Buna göre şarj olmuş bir kondansatör kısa bir süre için güç kaynağı gibi davranır. Özellikle yüksek gerilimle çalışan elektronik aygıtların üzerinde yazan “İçini açmak tehlikelidir!” uyarısı, bu elektronik aygıtın içinde şarjlı bir kondansatörün, fiş takılı olmasa bile elektrik yüklü olabileceği uyarısıdır, bu gerilim zarar verebilir. Kondansatörün şarj sırasında ve deşarj sırasında plakaları arasındaki gerilimin zamana göre değişimi aşağıda verilmiştir. Kısa süreli ama yüksek akım verebilirler.
Yüklü bir kondansatörün güç kaynağı davranması onun en genel uygulama alanıdır. Hassas devrelerde D.C. güç kaynağı çıkışına bağlanan kondansatörler çıkışta olabilecek dalgalanmaları yok ederler. Küçük gerilim düşmelerinde kondansatör gerilimi üretecin yerine kendisi güç kaynağı gibi davranıp bunu telafi ettiğinden bu tür bağlantılara “bypass” bağlantı da denir.
Bir diğer genel kullanım da alternatif akımı doğru akıma dönüştürürken doğrultucuların (rectifier) çıkışına bağlanarak gerilim salınımlarını sönümlemeleridir.
Ayrıca bir dirençle ya da bir bobin ile birlikte sinyal filtreleme devrelerinde kullanılır. Örneğin hoparlör sistemlerinde sadece belli frekansın üzerindeki sinyali (tiz sesler) süzerek tıvitır (tweeter), alçak frekanslı sinyalleri süzerek bas hoparlöre gönderir.
Kondansatörün dolma/boşalma süreleri de üzerinden geçen akım kontrol edilerek ayarlanabilir. Bu da zamanlama devrelerinde kullanılmalarına olanak sağlar. Örneğin astabl multivibratörün zamanlama işlemi, kondansatöre seri bağlı ayarlı bir direnç kullanılarak değiştirilebilir. (Bknz: 555 Nasıl Çalışır?)
Sıkça Kullanılan Kondansatör türleri
Elektrolitik Kondansatörler
Kutuplu kondansatörlerdir, +) ve (-) kutupları vardır. Fiziksel olarak büyük yapıda olduklarından sığası, maksimum çalışma voltajı, çalışma sıcaklıkları ile (genellikle) (-) kutuplu bacağı üzerinde yazılıdır. 350 volta kadar voltaj değerleriyle çalışabilir. Sığa değerleri 1 μF dan daha büyüktür. Yüksek frekans devrelerinde iyi performans göstermezler, çok hassas değildirler. Doğrultucu devrelerinde ve bypass kondansatör olarak kullanılırlar.
Tantal Kondansatörler
Küçük hacimli büyük sığalıdırlar. Bu kondansatörler de kutupludur, (+) ve (-) kutupları vardır. Sığaları ve çalışma voltajları, üzerilerinde yazılıdır. 35 volta kadar voltaj değerleriyle çalışabilir. Çok hassastırlar, voltaj değerleri ve kutup bağlantıları açısından toleransları çok düşüktür. Doğrultucu devrelerinde kullanılmazlar.
Plastik Film Kondansatörler
Dielektrik madde olarak plastik film kullanılır (Polyester, polistirene, polipropilen vb.). Kullanılan yalıtkanın dielektrik özelliklerine göre farklılaşırlar. (+) ve (-) kutupları yoktur. 100 pF ile 10 mF arası değerleri vardır. 2volt ile 2000 volt arasında çok geniş voltaj aralığı değerleriyle çalışabilir.
Fiziksel olarak küçük kondansatörlerin değerleri yazma alanı darlığından dolayı kodlama kullanılabilir. Burada pikoFarad baz alınarak ilk iki rakam sığa değeri, sonraki rakam da eklenecek sıfır sayısını (ya da onüzeri çarpanı) gösterir. Örneğin:
10 x 10000 = 100 000 = 100 nF
22 x 1 000 = 22 000 = 22 nF
Bazen başka kodlar da kullanılabilir. Sığa değerindeki ondalık nokta yerine nano (n) ya da piko(p) yazılabilir.
n47 = 0.47nF, 4n7 = 4.7nF
22p = 47pF, 2p2 =2.2pF gibi.
Bazen de renk kodları kullanılır. Sığa değerleri aynen dirençlerde olduğu gibi pikofarad temel alınarak kodlandırılır. ilk iki renk değeri, üçüncü renk ise sıfır sayısını belirler. Renk sıralaması dirençlerle aynıdır; siyah, kahverengi, kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor, gri ve beyaz, sıfırdan dokuza kadar değerleri gösterir. Dördüncü renk yine kondansatör değerindeki toleransı gösterir. Dirençlerden farklı olarak her renk kendi değerinin yüzdesi kadar toleranslıdır. Örneğin dördüncü renk kırmızı(2) ise kondansatörün değeri +/- %2 değişebilir.
Eskiden imal edilen bazı kondansatörlerde voltaj değerleri de renk kodları ile gösteriliyordu. Biraz karmaşık olan bu sistem artık çok kullanılmıyor.
Eğitim Şart 