ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 6- Kondansatör

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 6- Kondansatör"

Derya Sezgin
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 6- Kondansatör Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt

2 2

3 Sembol Kondansatör 3

4 Enerji Depolayan Devre Elemanları Kondansatör elektrik alanda enerji depolar. Bobin manyetik alanda enerji depolar. Kondansatör ve bobin pasif devre elemanlarıdır: Devre tarafından üretilen enerjiyi depolar Depoladığı enerjiyi devreye geri besler Depoladığından fazla enerji veremez. 4

5 Kondansatör Bir yalıtkanla ayrılmış iki iletken levha arasında kapasite (sığa) oluşur. Plakalar üzerinde toplanan yük bir elektrik alan oluşturur. Depolan yükün miktarı iletken levhanın alanı (A) iletkenler arasındaki uzaklık (d) ve kullanılan yalıtkanın türüne ( : dielektrik katsayısı) bağlıdır

6 C A d 6

7 Sığa-Kapasite İletkenler arasındaki gerilim yük miktarı ile doğru orantılıdır: q = C v Aradaki katsayı C sığa olarak adlandırılır. Birimi Farad (F) Coulomb/Volt Bir Farad kapasite, uygulanan her 1 Vluk gerilim için kondansatör üzerinde 1C yük tutabilir demektir. 7

8 Akım-Gerilim, Güç ve Enerji Kondansatördeki gerilim değişimi akımı oluşturur. Güç Enerji i c P W C V c dv i dt c c 1 2 C ( t) CVc 2 8

9 Problem 9

10 Seri Kondansatörler

E = 12 V C 1 C, mf 12 V, V 4.0 Q, mc 48 C 1 C 3 C 2 10 4.

11 E = 12 V C 1 C, mf 12 V, V 4.0 Q, mc 48 C 1 C 3 C C C 2 C T = 4 mf V T = 12 V Q T = 48 mc

12 Paralel Kondansatörler

13 E = 12 V C, mf V, V Q, mc C C C 2 C 3 C C T = 22 mf C 3 V T = 12 V Q T = 264 mc

14 14

15 Bir Kondansatörü Direnç Üzerinden Şarj Etmek 15

16 16

17 17

18 18

19 Direnç akımı sınırladığı için kondansatörün besleme gerilimine ulaşması belli bir zaman alır. C ve R ne kadar büyükse dolması o kadar uzun sürer Bir kovayı hortumla doldurmaya benzer Kova ne kadar büyükse (C) ve hortum ne kadar uzunsa (R) kovayı doldurmak o kadar uzun sürer. 19

20 Zaman 20

21 21

22 Kapasitif Etki Entegre devrelerde İletken malzemeler (metal, N tipi ve P tipi silikon) ve aralarında cam gibi yalıtkanlar bulunur. Bu da bir kondansatör oluşturur. Bu kapasitif etki devrelerin çalışma hızını sınırlar RAM de bu kapasitif etki sayesinde bilgi saklanır. Elektromanyetik Yüksek frekanslarda kapasiteler daha büyük etki yapar. 22

23 Kondansatörlerin Uygulamaları Yükü üstünde tutup ani bir akım oluşturur Fotoğraf makinelerindeki flaş Lazer 23

24 Kondansatörlerin Uygulamaları Gerilim dalga şeklindeki dalgalanmaları temizler AC den DC ye dönüştürücülerde oluşan dalgalanmalar DC gerilimi geçirmez. AC akımlar sürekli yön değiştirdiği için kondansatör sürekli dolup boşalır. AC akımlar akıyor gibi görülür. Böylece devrede izolasyon sağlar. Analog işaretlerden sayısal işaretler elde etmek için örnekleme devrelerinde, örneklenen işaretin bir sonraki örnekleme anına kadar tutulması için kullanılır 24

Kapasitif mikrofonlarda titreşimler ince metal membranı titreştirir, böylece iki ilteken

25 Kondansatörlerin Uygulamaları Mikrofon: Tüm mikrofonlarda ses dalgası mekanik titreşimlere dönüşür. Bu titreşimler elektriksel sinyallere dönüştürülür. Kapasitif mikrofonlarda titreşimler ince metal membranı titreştirir, böylece iki ilteken arasındaki uzaklık, dolayısıyla kapasite değişir. Sığanın değişimiyle dalga şekli elde edilir. Kapasitif basınç sensörleri de aynı prensiple çalışır. 25

26 Zaman sabiti aşağıdaki uygulamalarda ne kadar uzunlukta olmalıdır? Bilgisayarda dinamik RAM Örnekleme devresi Kamera flaş devresi 26

27 Kondansatörlerin Uygulamaları Filtreler (Süzgeçler) Alçak geçiren Yüksek Geçiren Band geçiren Band Durduran 27

28 Giriş Çıkış Giriş Çıkış Alçak geçiren filtre Yüksek Geçiren Filtre 28

29 Filtrelerin Uygulamaları Gürültüden arındırma Gürültülü EEG sinyali Temizlenmiş Sinyal Zaman Frekans 29

30 Filtrelerin Uygulamaları Orijinal resim Alçak geçiren filtreden geçmiş Yüksek geçiren filtreden geçmiş 30

Benzer belgeler

Elektrik Devre Temelleri 11

Elektrik Devre Temelleri 11 KAPASİTÖR VE ENDÜKTÖR Doç. Dr. M. Kemal GÜLLÜ Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Kocaeli Üniversitesi 6.1. Giriş Bu bölümde doğrusal iki devre elemanı olan kapasitör (capacitor)