Bir kapasitör, bir elektrik alanında enerji depolayan bir elektrik bileşenidir. Cihaz, bir dielektrik veya yalıtkanla ayrılmış iki metal plakadan oluşur. Terminallerine bir DC voltajı uygulandığında, kapasitör bir akım çeker ve terminallerdeki voltaj beslemeye eşit olana kadar şarj etmeye devam eder. Uygulanan voltajın sürekli değiştiği bir AC devresinde, kapasitör, besleme frekansına bağlı bir oranda sürekli olarak şarj olur veya deşarj olur.
Kondansatörler genellikle bir sinyaldeki DC bileşenini filtrelemek için kullanılır. Çok düşük frekanslarda kapasitör daha çok açık devre gibi davranırken, yüksek frekanslarda cihaz kapalı devre gibi davranır. Kondansatör şarj olurken ve deşarj olurken, akım bir tür elektrik direnci olan iç empedans tarafından sınırlandırılır. Bu iç empedans kapasitif reaktans olarak bilinir ve ohm cinsinden ölçülür.
1 Farad'ın değeri nedir?
Farad (F), elektrik kapasitansının SI birimidir ve bir bileşenin şarj depolama yeteneğini ölçer. Bir farad kapasitör, terminalleri arasında bir voltluk potansiyel farkla bir coulomb yükü depolar. Kapasitans formülden hesaplanabilir
C=\frac{Q}{V}
neredeCfarad (F) cinsinden kapasitanstır,Scoulomb (C) cinsinden yüktür veVvolt (V) cinsinden potansiyel farktır.
Bir farad büyüklüğünde bir kapasitör, çok fazla yük depolayabildiğinden oldukça büyüktür. Çoğu elektrik devresi bu kadar büyük kapasitelere ihtiyaç duymaz, bu nedenle satılan çoğu kapasitör, tipik olarak piko, nano ve mikro farad aralığında çok daha küçüktür.
mF - μF hesaplayıcısı
Milfaradları mikrofaradlara dönüştürmek basit bir işlemdir. Çevrimiçi bir mF'den μF'ye hesap makinesi kullanabilir veya bir kondansatör dönüşüm tablosu pdf indirebilir ancak matematiksel olarak çözmek kolay bir işlemdir. Bir milifarad 10'a eşittir-3 farad ve bir mikrofarad 10'dur-6 faradlar. Bunu dönüştürmek
1\text{ mF} = 1\times 10^{-3}\text{ F} = 1 \times (10^{-3}/10^{-6})\text{ μF} = 1 \times 10 ^3\metin{ μF}
Aynı şekilde picofarad'ı mikrofarad'a çevirebiliriz.
Kapasitif Reaktans: Bir Kondansatörün Direnci
Bir kapasitör şarj olurken, içinden geçen akım, plakaları tamamen şarj olana kadar hızlı ve katlanarak sıfıra düşer. Düşük frekanslarda, kondansatörün şarj etmek ve daha az akım geçirmek için daha fazla zamanı vardır, bu da düşük frekanslarda daha az akım akışına neden olur. Daha yüksek frekanslarda, kapasitör şarj ve deşarj için daha az zaman harcar ve plakaları arasında daha az şarj biriktirir. Bu, cihazdan daha fazla akım geçmesine neden olur.
Akım akışına karşı bu "direnç" bir dirence benzer, ancak en önemli fark, bir kapasitörün akım direncinin - kapasitif reaktansın - uygulanan frekansla değişmesidir. Uygulanan frekans arttıkça ohm (Ω) cinsinden ölçülen reaktans azalır.
Kapasitif reaktans (Xc) aşağıdaki formülle hesaplanır
X_c=\frac{1}{2\pi fC}
neredeXcohm cinsinden kapasitif reaktans,fHertz (Hz) cinsinden frekanstır veCfarad (F) cinsinden kapasitanstır.
Kapasitif Reaktans Hesabı
1 kHz frekansında 420 nF kapasitörün kapasitif reaktansını hesaplayın
X_c=\frac{1}{2\pi \times 1000\times 420\times 10^{-9}}=378.9\Omega
10 kHz'de kapasitörün reaktansı
X_c=\frac{1}{2\pi \times 10000\times 420\times 10^{-9}}=37.9\Omega
Uygulanan frekans arttıkça bir kapasitörün reaktansının azaldığı görülebilir. Bu durumda, frekans 10 kat artar ve reaktans benzer miktarda azalır.