Direnç elektrik akışını sınırlarken kondansatör elektrik alanında enerji depolar. Bu tanımı masada görünür hale getireceğiz: küçük bir kondansatörü direnç üzerinden şarj edip gerilimin zamana bağlı değişimini izleyeceğiz. Kullanacağımız parça düşük voltajlı, küçük kapasiteli bir eğitim örneğidir.
Üzerindeki iki değeri birlikte okuyun
Elektrolitik bir kondansatörde örneğin 100 µF ve 16 V yazabilir. 100 µF kapasitedir; 16 V ise belirtilen koşullardaki anma gerilimidir. Bu iki değer birbirinin yerine geçmez. 16 V işaretli parça çıkışında 16 V üretmez; daha düşük gerilimli devrede de kullanılabilir. Kapasite, gerilim, sıcaklık, akım ve ömür şartları birlikte değerlendirilir.
1 µF = 1000 nF, 1 nF = 1000 pF'tır. Bazı seramiklerde 104 kodu 100.000 pF, yani 100 nF anlamına gelir. Kod sistemi ve tolerans işaretini model belgesiyle doğrulayın. Bütün küçük parçaların üzerine kod basılmayabilir.
Hangisinin yönü var?
Yaygın radyal alüminyum elektrolitikte gövde şeridi negatif ucu gösterir. Yeni parçada uzun bacak çoğu zaman pozitiftir; kesilmiş parçada uzunluk ipucu kaybolur. Üretici işaretini kontrol edin. Seramik ve film kondansatörlerin yaygın türleri kutupsuzdur; bu, her kondansatörün yönsüz olduğu anlamına gelmez.
Düşük voltajlı şarj deneyi
Gerekenler: nominal 4,5 V veren 3×AA alkalin pil kutusu, yeni veya özellikleri bilinen 100 µF/16 V elektrolitik, 100 kΩ ve 1 kΩ dirençlerin her birinden bir adet (0,25 W), breadboard ve dijital multimetre. Bu devrede 100 kΩ şarj, 1 kΩ boşaltma için kullanılacak. Fiziksel veya simülasyon testi yapılmamıştır; süreler hesap tahminidir.
- Besleme ayrıyken kondansatörün eksi ucunu pil eksisine gidecek ortak noktaya yerleştirin.
- 100 kΩ direncin bir ucunu pil artısına, diğerini kondansatörün artı ucuna gidecek şekilde hazırlayın.
- Multimetreyi DC gerilimde kondansatöre paralel bağlayın: kırmızı artıda, siyah ekside. Soketleri kontrol edin.
- Enerji verin; başlangıçtan itibaren birkaç saniye arayla gerilimi not edin. Direnç üzerinde şarj akımı oluşurken kondansatör gerilimi yükselmelidir.
- Beslemeyi ayırın. Kondansatörün iki ucuna 1 kΩ boşaltma direncini bağlayın; DC gerilimi izleyerek sıfıra yaklaştığını doğrulayın.
Uçları tornavidayla veya çıplak kabloyla kısa devre ederek boşaltmayın. Bu örnekte 1 kΩ üzerindeki ilk güç en fazla yaklaşık 4,5²/1000 = 0,020 W olur. Bu hesap yalnızca belirtilen küçük, düşük voltajlı deney içindir; büyük enerji depolayan parçalar için aynı yöntemi genellemeyin.
Neden gerilim yavaş yükseliyor?
İdeal RC devresinin zaman sabiti τ = R × C'dir. 100 kΩ ve 100 µF için yaklaşık 10 saniye çıkar. Başlangıç gerilimi sıfırken bir zaman sabitinde kaynak geriliminin yaklaşık %63'üne, beş zaman sabitinde %99'una yaklaşılır. Kapasite toleransı, kaçak akım ve multimetrenin giriş direnci gerçek sonucu etkiler; tam süre garantisi değildir.
Ölçüm neyi kanıtlar?
Gerilimin yükselip boşalması depolama davranışını görmenizi sağlar; parçanın bütün özelliklerinin sağlıklı olduğunu kanıtlamaz. Kapasite ölçümü de ESR, kaçak veya çalışma gerilimini tek başına doğrulamaz. Şişmiş, sızdıran veya hasarlı parçayı deneye dahil etmeyin.