Aralarında yalıtkan bir ortam bulunan iki iletken levhadan oluşan ve elektrik yükü depolamaya yarayan sistemlere kondansatör denir. Kondansatörlerin iletken levhalarına armatür denir. Armatürleri düzlem levhalar şeklinde olan kondansatörler, yüzey alanları A olan iki armatür arasındaki uzaklık d olacak şekilde yan yana getirilip bir üretecin iki kutbuna bağlanması ile elde edilir.
Düzlem kondansatörün sığası C = ε. A/d
A: Levhaların yüzey alanı
d: Levhalar arasındaki uzaklık
ε: Yalıtkan ortamın dielektrik sabiti
Not: Eğer levhaların yüzey alanı eşit değil ise sığa bulunurken küçük levhanın alanı dikkate alınır. Levhalar eşit yüklü olup zıt işaretlidirler.
Sığacın Yükü ve Potansiyeli
Kondansatörü bir üretecin kutuplarına bağladığımızda onu şekilde gösterildiği gibi yüklemiş oluruz. Üretecin pozitif kut- buna bağlanan levha +q yükünü kazanırsa, negatif kutbuna bağlanan levha -q yükünü kazanır. Sonuç olarak kondansatör q yüküyle yüklenmiş olur. Levhalardaki yük miktarı kondansatörün sığasına ve üretecin potansiyeline bağlıdır. q = C.V
Kondansatörün üzerindeki yükün potansiyeline bağlı değişim grafiği şekildeki gibidir. Bu grafiğin eğimi, kondansatörün sığasını verir.
Kondansatörün sığası yukarıda gösterildiği gibi sabittir. Yani üzerindeki yüke ya da gerilime bağlı değildir.
Not: Kondansatörün yükü denilince, levhalardan yalnız birinin yükü, potansiyeli denilince iki levha arasındaki potansiyel farkı anlaşılır.
Sığacın Enerjisi
Sığası C olan bir kondansatörü üretece bağlayarak V potansiyel farkı oluşturursak, kondansatörü Q elektrik yüküyle yüklemiş oluruz. Yükü ve potansiyeli artan kondansatörde Elektriksel Potansiyel enerjisi birikir. Böylece kondansatörü yüklemek için üretecin harcadığı enerji, enerjinin korunumu ilkesine göre kondansatörde depolanmış olur. Kondansatörün yükünün potansiyeline bağlı grafiği şekildeki gibi olur.
Sığaçların Bağlanması
İhtiyaç duyulan değerdeki sığaya sahip tek bir kondansatörü her zaman bulmak mümkün değildir. Böyle durumlarda birden fazla kondansatör seri veya paralel bağlanabilir.
Seri Bağlama
Kondansatörlerin uç uca eklenmesiyle elde edilen bağlama şeklidir. Üretecin verdiği elektronlar (-) kutba bağlı C2 kondansatörünün levhasında birikirler, etki ile elektriklenme yoluyla diğer levha ve kondansatörler de aynı miktarda elektrik yüküyle yüklenirler. Bu nedenle seri bağlı kondansatörlerin yükleri birbirine eşittir. Seri bağlı kondansatörlerin özellikleri şunlardır:
Paralel Bağlama
Birden fazla sığacın birer levhaları üretecin bir kutbuna, diğer levhaları da öteki kutbuna bağlanırsa, kondansatörler paralel bağlanmış olur. Üretecin verdiği elektronlar ortak uca geldiklerinde ikiye ayrılarak C1 ve C2 kondansatörlerinin levhalarında birikirler. Daha sonra diğer levhanın elektronlarını iterler. Böylece sistem yüklenmiş olur.
Not: Paralel bağlı kondansatör sisteminde, potansiyel farkları eşit olduğundan q = C.V bağıntısına göre, sığası büyük olan kondansatörün yükü de büyük olur.
Yüklü İki Sığacın Bağlanması
Yüklü iki kondansatör birbirine iki türlü bağlanabilir.
1. Durum: Aynı kutuplar birbirine bağlandığında (paralel bağlama) kondansatörlerin toplam yükleri korunur. Toplam yük yeni durumda kondansatörler arasında paylaşılır.
Kondansatörlerin potansiyelleri eşit olacağından, A-B noktaları arasındaki yeni potansiyel farkını V kabul ederek (Ortak Potansiyel)
2. Durum
