Kondansatör Şarjı Kondansatör Nasıl Şarj Edilir?
Kondansatör şarjı: Kondansatör, elektriği şarj eden ve gerektiğinde deşarj eden devre elemanıdır. Kondansatörlerin çalışması pillerin çalışmasına benzer. Piller de üzerlerindeki elektriği belli bir süre sonra deşarj eden devre elemanlarıdır.
Plakalarının değişik halde yüklenmesi, kondansatör levhalar arasında potansiyel farkının oluşmasıdır. Kondansatörün iki levhasının eşit miktarda elektronu varken kondansatör (capacitor) boştur. Kondansatör bir pile bağlandığı zaman pilin pozitif (+) artı kutbunun bağlandığı taraftaki levhadaki elektronlar, pilin (+) ucuna doğru gider bu levha pozitif duruma geçer.
Bu levhanın artı yük kazanması karşısındaki levhaya gelen elektron sayısını arttırır. Pilin artı ucuna yakın olan levha pozitif, öbür levha ise negatif olarak yüklenir. Kondansatörde bulunan dielektrik malzeme yalıtkan olduğundan pil sürekli bir akım dönmeyi başlatamaz.
Kondansatörün levhaları arasındaki potansiyel gerilim, pil gerilimine eşit olduğunda geçen akım sıfıra iner. Kondansatörün pille bağlantısı kesildikten sonra kondansatörde biriken enerji kısa bir süreliğine levhalarda kalır. Kondansatör yükü belli bir süre tutması levhaların ve dielektrik maddenin kalitesine bağlıdır. DC devrelerde kondansatörler ilk anda şarj olur, DC akım kesildikten sonra da bir süre bu şarj durumunda kalır. AC devrelerde ise kondansatörler alternans değiştikçe sürekli dolup boşalır.
Kondansatörün Şarj Edilmesi ve Boşaltılması
Aşağıdaki devreyi düşünelim.
Kondansatörün tamamen boşaldığını ve kondansatöre bağlı anahtarın A konumuna getirildiğini varsayalım. 100uf kapasitör üzerindeki voltaj bu noktada sıfırdır. Plakalar arasındaki voltaj 12v besleme voltajına eşit olana kadar kapasitörü şarj eden bir şarj akımı ( i ) akmaya başlar. Şarj akımının akışı durur ve kapasitör “tam şarj” olur. Sonra, Vc = Vs = 12v .
Kondansatör teorik olarak “tam olarak şarj edildiğinde”, bir tür geçici depolama aygıtı gibi davranırlar. Bu durumda besleme voltajı kesilse bile voltaj şarj durumunu koruyacaktır. Bununla birlikte, bu “ideal” bir kapasitör için doğrudur. Ancak gerçek bir kapasitör, dielektrik içinden akan dahili kaçak akımlar vardır. Bu nedenle uzun bir süre içinde yavaş yavaş kendini boşaltır.
Büyük kapasitörler yüksek gerilim kaynaklarına bağlanır. Besleme gerilimi “KAPALI” konumuna getirilir. Bu durumda bile önemli miktarda şarjı koruyabilir.
Anahtarın bu noktada bağlantısı kesilirse, kapasitör şarjını süresiz olarak koruyacaktır. Ancak Kapasitörde dielektrikten dolayı akan iç kaçak akımlar vardır. Bu nedenle elektronlar dielektrikten geçerken çok yavaş hareket eder. Bu durumda kapasitör bir şekilde kendini boşaltmaya başlayacaktır. Kapasitörün besleme voltajının% 37’sine kadar deşarj olması için geçen süre, Zaman Sabiti olarak bilinir .
Anahtar A konumundan B konumuna hareket ettirilir. Bu durumda tam şarjlı kapasitöre bağlı olan lambadan boşalmaya başlayacaktır. Lambanın elemanı dirençli bir değere sahip olduğundan kapasitör tamamen boşalana kadar lambayı yakacaktır.
Lambanın parlaklığı ve aydınlatma süresi, kapasitörün kapasitans değerine ve lambanın direncine ( t = R x C ) bağlı olacaktır. Kapasitörün değeri ne kadar büyükse, daha fazla şarj depolayabileceği için lambanın yanması o kadar parlak ve uzun olacaktır.
BENZER YAZILAR