Düşünelim-Hazırlanalım Soruları ve Cevapları
1. Kondansatörlerle pillerin çalışma ilkelerini açıklayınız.
Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirerek devreye sürekli bir gerilim sağlar. İçerisinde kimyasal reaksiyonlar gerçekleşerek elektronların hareketini oluşturur ve bir potansiyel fark meydana getirir.
Kondansatörler, elektrik yüklerini depolayan devre elemanlarıdır. İki iletken plaka arasında elektrik alan oluşturarak yük biriktirir. Kondansatör şarj olduğunda plakalar arasında elektrik alanı oluşur ve bu alan, belirli bir süre boyunca enerjiyi depolar.
2. Bir kondansatörü yüklemek için iş yapmak gerekir mi?
Evet, bir kondansatörü yüklemek için iş yapmak gerekir. Çünkü, elektrik yükleri plakalar üzerinde biriktikçe, yüklerin birbirini itmesine karşı dışarıdan enerji sağlanmalıdır. Bu iş, pil veya gerilim kaynağı tarafından sağlanır ve elektrik potansiyel farkı oluşturularak kondansatörün yüklenmesi sağlanır.
Matematiksel olarak yapılan iş:
W = 1/2 C V²
Burada C kondansatörün sığası, V ise gerilimdir.
3. Kondansatör sistemi için iletkenler farklı olmalı mıdır?
Hayır, kondansatör sistemi için iletkenlerin farklı olması gerekmez. Kondansatör iki iletken levhadan oluşur ve bu levhalar genellikle aynı malzemeden yapılır. Önemli olan, bu iki iletken levha arasında bir yalıtkan (dielektrik madde) bulunmasıdır. İletkenler farklı olsa da yük depolama işlemi değişmez ancak malzemenin iletkenlik özelliği ve yüzey alanı kapasiteyi etkileyebilir.
4. Kondansatörün sığası ile kondansatörün yük miktarı arasında bir ilişki var mıdır?
Evet, kondansatörün sığası ile yük miktarı arasında doğrusal bir ilişki vardır.
Matematiksel olarak,
Q = C × V
Burada Q, kondansatörde depolanan yük miktarını (Coulomb), C, kondansatörün sığasını (Farad), V ise kondansatöre uygulanan gerilimi (Volt) ifade eder.
Bu formüle göre:
- Sığa (C) büyükse, daha fazla yük depolanabilir.
- Gerilim (V) arttıkça, kondansatör üzerinde daha fazla yük birikir.