Kondansatör (meksefe, sığaç, kapasitör olarak da anılır), doğru akımı geçirmeyip, alternatif akımı geçiren devre elemanıdır.

İki iletken plaka arasına yalıtkan (dielektrik) bir maddenin yerleştirilmesi veya hiçbir yalıtkan kullanılmaksızın hava aralığı bırakılması ile oluşturulur. Kondansatörler yalıtkan maddenin cinsine göre adlandırılır. Değişik yapılı kondansatörlere göre, kondansatörlere simgelerinde bazı küçük değişiklikler vardır.

Elektrik ve elektronik devreler için temel devre elemanlarından biridir. Elektronikte iki kat arasında kuplaj, by pass, dekuplaj, bloklama, ayar ve filtre elemanı olarak kullanılır. Elektrik devrelerinde, güç katsayısının düzeltilmesinde, bir fazlı motorlarda ilk hareketi sağlamada ve kalkınma momentini artırmada kullanılır.

Kondansatör hakkındaki bazı bilgileri özetleyecek olursak;

1. Kondansatör devreye uygulanan gerilimin maksimum değeri ile şarj olur.
2. Kondansatör tıkaç olarak D.C akımı geçirmezken A.C akımı şarj ve deşarj akımları şeklinde geçirir
3. Kondansatörler elektrik enerjisini yük şeklinde depo ederler.
   

Kondansatör Sembolleri


Kondansatör


Elektrolitik Kondansatör


Varyabl Kondansatör

Kondansatör Çeşitleri

Sabit Kondansatörler

1. Seramik Kondansatörler

Bu kondansatörlerde dielektrik madde olarak seramik kullanılır. Seramik üzerine eritilmiş alarak yapıştırılan gümüş tabakalar kutupları meydana getirir. Titanyum, baryum, titnat kondansatörler de buna benzer olarak yapılırlar.

Titanyum kondansatör disk tipi ve tüp tipi olmak üzere iki çeşittir. Yüksek frekans kayıpları küçüktür. Baryum titinat kondansatörler ise küçük boyutta büyük kapasite elde edilmesi bakımından avantajlıdır. Fakat kapasiteleri sıcaklık ve nemden etkilenirler. Dah çok yüksek frekanslı devrelerde by pass kondansatörü olarak kullanılır.   

2. Elektrolitik Kondansatörler

Diğer kondansatörlerden farklı olarak kutuplandırılmıştır. Pozitif kutup olarak oksitlendirilmiş aliminyum, negatif kutup olarak normal aliminyum levha kullanılmıştır. Ancak alternatif akımda kullanım için kutupsuz tipleri de vardır. Bunlarda he riki kutup da oksitlendirilmiş aliminyum levha kullanılır. Küçük boyutlu olmasın arağmen kapasiteleri büyüktür. Yüksek ve alçak gerilimli devrelerde kullanılırlar.

3. Metalize Kağıt Kondansatörler

Bu kondansatörlerde vernikli kağıta metal buharı özel bir metodla kaplanarak kondansatör levhaları teşkil ettirilir. Bu kondansatörlerin en önemli özelliği dielektrik denilse bile kendi kendini tamir edebilmesidir. Dielektrik delindiği zaman geçecek olan kısa devre akımı noktadaki metalize kağıt üzerinedeki metali buharlaştırır. Bu buhar yalıtkanlığı tekrar sağlar. Çalışma gerilimleri 100 ila 700V arasında yapılabilir. Kapasiteleri ise 1nF-20µF arasında yapılır.

4. Mika Kondansatörler

Mika kondansatörlerin iki tipi vardır. Birincisinde ince bir mika dielektrik olarak kullanılmıştır. İkincisinde ise bunlara ilave olarak metal yüzeylere gümüş film tabakası ilave edilmiştir. Bunlar metalize mika kondansatör ve gümüş kaplanmış mika kondansatör olarak isimlendirilir. Isı katsayısı ve ısı direnç ilişkileri iyidir. Bu özellikleri ile yüksek frekans ta kullanılırlar.

5. Diğer Tipte Kondansatörler

Yukarıda bahsedilen kondansatörlerden başka titanyum myler, cam polistrin, polyester strol film kondansatör çeşitleri de mevcuttur.

Ayarlı Kondansatörler

Ayarlı kondansatör yapıldığı materyalin değerinin maksimum ve minimum değerleri arasında değiştirilen kondansatörlerdir. Üç çeşit ayarlı   kondansatör vardır.

1.Varyabl Kondansatörler

Kapasitenin devamlı olarak değişmesi istenen alıcı ve vericilerde akort elemanı olarak kullanılan kondansatörler olup çoğun hava dielektriklidir. Birbirinden yalıtılmış iki madeni levha takımından ibaret olup biri hareketli, diğeri ise sabittir. 

2. Trimmer Kondansatörler

Radyo alıcılarda kapasitenin ince ayarı için kullanılır. Dielektrik malzemesi mika, seramik veya havadır. 

3. Varikap Diyotlar

Ters polarmada çalışan ve polarma geriliminin ayar edilerek gerilimin settinin daraltılıp genişletilmesiyle ayarlı kondansatör olarak kullanılan diyotlardır. Bu diyotlarda kapasite uygulanan gerilimle ters orantılı olarak 2-100pF arasında değişir. Uygulanan ters gerilim değerleri 20V ile sınırlandırılmıştır. Örnek olarak BA 102 varikap diyotta 20 voltluk ters DC gerilimde kapasite 20pF iken bu gerilim 4 volta düşerse kapasita 45pF'a yükselir. Yapıları normal diyotlar gibi oldukça küçüktür. Ayarlanabilir diğer kondansatörlerin yerine kullanılabilir.

Kapasite Formülü

C = ε0.εr.(A/d)

ε0: (Epsilon 0): Boşluğun dielektrik sabiti (ε0 = 8.854.10-12)

εr: (Epsilon r): Plakalar arasında kullanılan yalıtkan maddenin BAĞIL1 dielektrik (yalıtkanlık) katsayısı.(Tablo 1.6)

    * A: Plaka alanı
    * d: Plakalar arası uzaklık

A ve d değerleri METRİK sistemde (MKS) ifade edilirse, yani, "A" alanı (m) ve "d" uzaklığı, metre (m2) cinsinden yazılırsa, C' nin değeri FARAD olarak çıkar.

Örnek

Kare şeklindeki plakasının her bir kenarı 3 cm ve plakalar arası 2 mm olan, hava aralıklı sığacın kapasitesini hesaplayalım.

A ve d değerleri MKS' de şöyle yazılacaktır: A=0,03*0,03=0,0009m2 = 9.10-4 m2

d=2mm=2.10-3m ε0 = 8,854.10-12

Hava için εr=1 olup, değerler yerlerine konulursa:

C=8,854.10-12.4,5.10-1=39,843.10-13 F=3,9PF (Piko Farad)1 olur.

Kondansatörlerin Seri Bağlanması

Seri bağlı kondansatörler gerilimden oluşan yükü sığalarına göre doğru orantılı olarak paylaşırlar, üzerlerinden geçen akım ise sığalarına göre ters orantılıdır.

Bu durumda seri bağlı kondansatörler;

C= (1/C1) + (1/C2) + (1/C3) + ... + (1/Cn)

olarak ifade edilir.

Kondansatörlerin Paralel Bağlanması

Paralel bağlı kondansatörlerin uçları arasındaki gerilim her bir kondansatör için eşittir.

Bu durumda seri bağlı kondansatörler;

C= C1 + C2 + C3 + ... + Cn

olarak ifade edilir.

AC Devrede Kondansatör

Yukarıda DA devrede açıklanan akım olayı, AA devrede iki yönlü olarak tekrarlanır. Dolayısıyla da, AA devredeki sığaç, akım akışına karşı bir engel oluşturmamaktadır. Ancak bir direnç gösterir.

Sığacın gösterdiği dirence kapasitif reaktans denir.

Kapasitif reaktans, XC ile gösterilir. Birimi Ohm dur

XC = (1 / ω C ) = (1 / 2 π f C ) 'Ohm olarak hesaplanır.

XC = Kapasitif reaktans
ω = Açısal hız (Omega)
f = Frekans (Hz)
C = Kapasite (Farad)

Yukarıdaki bağıntıdan da anlaşıldığı gibi, kondansatörün XC kapasitif reaktansı; C kapasitesi ve f frekansı ile ters orantılıdır. Yani kondansatörün sığası ve çalışma frekansı arttıkça kapasitif reaktansı, diğer bir deyimle direnci azalır.