Filtre Devreleri-Filtre Devreleri Hakkında Bilgi
TEORİK BİLGİ
Kondansatör:
Alternatif akım devrelerinde,elektrik yükünü biriktirmek kapasitif reaktans sağlamak amacıyla kullanılan gereçTemelde bir ince yalıtkan ile birbirinden ayrılmış
iki iletken levhadan oluşan aygıtBir kondansatörün elektrik yükü taşıyabilme yeteneği yani kapasitesi C ile gösterilir ve levhalarda birikmiş elektrik yükünün (Q = Coulomb ) levhalar arasındaki potansiyel farkına ( V = volt ) oranına eşittir Şimdi iki iletken levhayı birbirine çok yakın olarak koyalım, arada hava bulunsun Bu kondansatörün kapasitesi A olsunŞimdi aynı iki levhayı aynı uzaklıkta tutup araya başka bir madde (kağıt, seramik, mika) koyarak bir kondansatör yapalım ve bunun kapasitesi B olsun B /A oranına ikinci kondansatörü oluşturan yalıtkan maddenin yani dielektrik maddenin “Bağıl dielektrik sabitesi” adı verilir Yani havanın yalıtkanlığı temel alınarak diğer kondansatörler buna kıyasla değerlendirilirKondansatör
Dolması Burada, kondansatörün dolması tabir edilen, potansiyel farkının oluşması için bir zaman gerekir Bir voltaj – zaman grafiğinde bu tabii logaritmik bir fonksiyondur
V = E ( 1- e ( -t/rc) ) dir Burada : V kondansatör gerilimi,E kaynak gerilimi, e tabi logaritma 2718 , R ohm olarak devre rezistansı, C farad olarak kapasite, t şarj süresi saniye olarak Burada teorik olarak kondansatör sonsuza kadar doldurulabilir Fakat pratikte RC time konstant dediğimiz bir sürede kondansatörü dolmuş sayarız Formülde RC = t ise V (rc) = E ( 1- e -1 ) = 0632 E yani rezistans ve kapasite çarpımı kadar sürede kondansatör kaynak geriliminin 0632 si kadar dolar Pratikte Megaohm ve mikrofarad seçildiğinde çarpımları saniye olarak t olur
Kondansatör Boşalması:
Kondansatörün boşalması da dolması gibi log e nin bir fonksiyonudur
V = E ( e(-t/rc)) dir Yani aynı zaman sabiti süresince kondansatörün 0632’si
kadar boşalma gerçekleşirV = 0368 E kadar gerilim kondansatör uçlarında kalır
Sözlük anlamı ile kondansatör nedir: alternatif akım devrelerinde,elektrik yükünü biriktirmek, kapasitif reaktans sağlamak amacıyla kullanılan gereçTemelde bir ince yalıtkan ile birbirinden ayrılmış iki iletken levhadan oluşan aygıt Bir kondansatörün elektrik yükü taşıyabilme yeteneği yani kapasitesi C ile gösterilir ve levhalarda birikmiş elektrik yükünün(Q=Coulomb) levhalar arasındaki potansiyel farkına( V=volt ) oranına eşittirC = Q / V Bir kondansatörde biriken enerji ise: =½C V2dir Buradaki birimler Farad ,volt ,coulomb ,joule olarak kullanılır İki veya daha çok iletken levha ve aralarına yalıtkan bir madde koyarak bir kondansatör yapıldığını söyledik Burada yalıtkan olarak hava da kullanılabilir ve hepimizin çok iyi bildiği havalı kondansatör elde edilirKonuyu açıklamada pratik olsun diye hep iki iletken levha olarak kullanacağız Şimdi iki iletken levhayı birbirine çok yakın olarak koyalım, arada hava bulunsun Bu kondansatörün kapasitesi A olsunŞimdi aynı iki levhayı aynı uzaklıkta tutup araya başka bir madde (kağıt, seramik, mika) koyarak bir kondansatör yapalım ve bunun kapasitesi B olsunB/A oranına ikinci kondansatörü oluşturan yalıtkan maddenin yani dielektrik maddenin ‘Bağıl dielektrik sabitesi’ adı verilirYani havanın yalıtkanlığı temel alınarak diğer kondansatörler buna kıyasla değerlendirilirBağıl dielektrik sabitesinin büyük olması, aynı plaka yüzeyi ile hava yerine bu madde kullanıldığında, büyüklüğü oranında yüksek kapasitede kondansatör elde edilmesi anlamına gelir Arada bulunan yalıtkan maddenin bir önemli vasfı da, bu maddenin potansiyel farkına dayanıklılığıdır, buna bozulma veya delinme gerilimi adı verilir Delinme gerilimi düşük ise bu kondansatörün levhaları arasına verilen daha yüksek gerilimle kondansatör delinir
Bir kondansatörün kapasitesi ; plaka sayısı,plaka yüzölçümü, dielektrik sabiti ile doğru, plakalar arasındaki uzaklık ile ters orantılıdır Kapasite kullanımını hesaplamada ki temel formül:
C = 0,0885 K A ( n-1 ) /d
Burada birimler: C pikofarad , K dielektrik sabiti , A santimetrekareolarak tek plaka yüzeyi , D santimetre olarak plakalar arası mesafe, N plaka sayısıdır Kondansatörlerde birim olarak kullanılan Farad çok büyük bir değerdirpratikte pek kullanılmaz Farad’ın milyonda biri olan mikrofarad ve mikrofaradın milyonda biri olan pikofarad en çok kullanılan birimlerdir Arada nanofarad vardır Bir nanofarad mikrofaradın 1000 katıdır
1 Mikrofarad 10- 6 farad 1 Nanofarad 10- 9 farad 1 Pikofarad 10-12 farad
Bu ölçüye göre 0047 mf = 47 nf = 47000 pf olurAmatörlerin kullandığı kondansatörler genelde 1 pf tan 100000 mf a kadar değişen değerlerdirBunca farklı kapasitede kondansatör ancak değişik dielektrik maddeler sayesinde olurYüksek kapasitedeki kondansatörlerde kimyasal maddeler,yüksek voltajlı kondansatörlerde yağ kullanılması gibi Bir kondansatörü bir direnç ile bir doğru akım kaynağına bağladığımızda, devrenin açılması ile kondansatör levhaları üzerinde elektrik yükü birikir ve levhalar arasında bir potansiyel farkı meydana gelir Burada, kondansatörün dolması tabir edilen, potansiyel farkının oluşması için bir zaman gerekir Bir voltage – zaman grafiğinde bu tabii logaritmik bir fonksiyondur
V = E (1- e( -t/rc))
Burada: V kondansatör gerilimi , E kaynak gerilimi , e tabi logaritma 2718 , R ohm olarak devre rezistansı, C farad olarak kapasite, t şarj süresi saniye olarak
Burada teorik olarak kondansatör sonsuza kadar doldurulabilir Fakat pratikte RC time konstant dediğimiz bir sürede kondansatörü dolmuş sayarız
Formülde RC = t ise V (rc) = E 1- e-1 ) = 0632 E yani rezistans ve kapasite çarpımı kadar sürede kondansatör kaynak geriliminin 0632 si kadar dolar Pratikte Megaohm ve mikrofarad seçildiğinde çarpımları saniye olarak t olurKondansatörün boşalması da dolması gibi log e nin bir fonksiyonudur
V = E ( e (-t /rc))
Yani aynı zaman sabiti süresince kondansatörün 0632 si kadar boşalma gerçekleşirV = 0368 E kadar gerilim kondansatör uçlarında kalır Pratikte 3 RC zamanında kondansatör tamamen dolar veya boşalır kabul edilir
Kondansatörler elektronik devrelere doğru akımı ayırmak, alternatif akım devrelerinde kapasitif reaktans sebebi ile akımı sınırlamak için kullanılır Bir AC devresine bir kondansatör bağlandığı zaman Kapasitif Reaktans =Xc= 12 p f cdirYani frekans arttıkça ve kondansatörün kapasitesi arttıkça kapasitörün alternatif akıma gösterdiği direnç azalır Bu nedenle kondansatörler alternatif akım devrelerinde akım sınırlayıcı olarak kullanılırKondansatörün boşalması da dolması gibi log e nin bir fonksiyonudur
V = E ( e (-t /rc))
Yani aynı zaman sabiti süresince kondansatörün 0632 si kadar boşalma gerçekleşirV = 0368 E kadar gerilim kondansatör uçlarında kalır Pratikte 3 RC zamanında kondansatör tamamen dolar veya boşalır kabul edilirPratikte biz amatörler pek çok tip kondansatör kullanırız Kondansatörler dielektrik maddeye göre sınıflandırılırlarBelli başlı kondansatörler şunlardır:
1-) Havalı 2-) Kağıt 3-) Mika 4-) Polistren 5-) Tantal 6-) Yağlı 7-) Mylar 😎 Seramik 9-) Polyester 10-) Elektrolit
