Bu yazıda ne yapacağız?
- Kondansatörün içine bakıp yükü nasıl depoladığını göreceğiz.
- Çeşitlerini, sembolünü ve 104 gibi kodları okumayı öğreneceğiz.
- Şarj ve boşalmayı deneme alanında kendimiz izleyip τ = R·C'yi göreceğiz.
- Robotta nereye konduğunu, nasıl ölçüldüğünü ve güvenle boşaltıldığını öğreneceğiz.
Neden işe yarar? Motor dönünce resetlenen Arduino ve titreyen sensör okumaları çoğu zaman doğru yere konmuş küçük bir kondansatörle düzelir.
Kondansatör nedir?
Kondansatör, elektrik yükünü kısa süre depolayan iki bacaklı bir devre elemanıdır: iki iletken levha ve aralarında yalıtkan. Fizik kitaplarında sığaç da denir.
Pil gibi saatlerce enerji vermez ama çok hızlı dolup boşalır. Bu yüzden gerilim düşüşlerini doldurur, parazit süzer, zamanlama yapar.
Birimi farad (F). Bir farad çok büyüktür; devrelerde bunları görürsünüz:
| Birim | Eşittir | Örnek |
|---|---|---|
| µF (mikrofarad) | 0,000001 F | Elektrolitik: 10 µF, 100 µF, 1000 µF |
| nF (nanofarad) | 1 µF'nin binde biri | Seramik: 100 nF (kodu 104) |
| pF (pikofarad) | 1 nF'nin binde biri | Seramik: 22 pF, 100 pF |
Kondansatör nasıl çalışır?
Pile bağlanınca bir levhada artı, öbüründe eksi yük birikir. Aradaki yalıtkandan akım geçmez: akım yalnızca dolarken tellerde akar, dolunca durur. Pil çıkarılınca yük levhalarda kalır.
Depolanan yük gerilimle orantılıdır:
Q = C × V (yük = kapasite × gerilim)
AYT fizik notu: 11. sınıfın "Düzgün Elektrik Alan ve Sığa" konusunda düz levhalı kondansatörün sığası C = ε × A / d ile verilir. Levha alanı (A) büyüdükçe sığa artar, levhalar arası uzaklık (d) büyüdükçe azalır; ε aradaki yalıtkana bağlıdır.
Kondansatör çeşitleri ve sembolü
| Tür | Kutup | Değerler | Robotta nerede? |
|---|---|---|---|
| Seramik | Yok, iki yönde takılır | pF, nF, birkaç µF | Entegre yanında 100 nF, motor uçlarında |
| Elektrolitik | Var: şeritli bacak eksi | µF'den binlerce µF'ye | Besleme girişinde, motor sürücü yanında |
Elektrolitiğin üstünde gerilim de yazar (ör. 25 V). Bu değer, devredeki en yüksek gerilimin belirgin üstünde olmalı.
Kondansatör kodu nasıl okunur? 104 kaç nF?
104 = 100 nF = 0,1 µF. İlk iki rakam sayıdır, üçüncü rakam sonuna eklenecek sıfır sayısıdır; birim pikofarad (pF).
| Kod | pF olarak | Değer |
|---|---|---|
| 101 | 100 pF | 100 pF |
| 472 | 4 700 pF | 4,7 nF |
| 223 | 22 000 pF | 22 nF |
| 104 | 100 000 pF | 100 nF = 0,1 µF |
| 105 | 1 000 000 pF | 1 µF |
Elektrolitikte değer açık yazar ("100µF 16V" gibi). Koddan sonraki harf toleranstır: J ±%5, K ±%10, M ±%20.
Kondansatör formülleri: seri ve paralel bağlama
| Ne? | Formül | Örnek |
|---|---|---|
| Yük | Q = C·V | 100 µF, 12 V → 1,2 mC |
| Enerji | E = ½·C·V² | 100 µF, 12 V → 7,2 mJ |
| Zaman sabiti | τ = R·C | 10 kΩ, 100 µF → 1 s |
| Paralel bağlama | C = C1 + C2 | 100 µF ve 47 µF → 147 µF |
| Seri bağlama | 1/C = 1/C1 + 1/C2 | 10 µF ve 10 µF → 5 µF |
Dirençlerin tam tersi: dirençler seride toplanır, kondansatörler paralelde (direnç renk kodları).
Şarj ve deşarj: τ = R·C ne demek?
Direnç üzerinden dolan kondansatörün gerilimi önce hızlı, sonra yavaş artar. Her τ = R·C sürede kalan farkın %63'ü kapanır: 1τ sonra %63, 5τ sonra %99,3. Boşalırken 1τ sonra gerilimin %37'si kalır.
Deneyin: 10 kΩ ve 100 µF ile Şarj et'e basın, eğri 1 saniyede %63'e varır. Sonra Boşalt'a basıp LED'i izleyin. R'yi ya da C'yi büyütünce süre de aynı oranda uzar.
Burada R, C ve gerilim kaydırıcılı bir şarj ve boşalma deneme alanı ile seri/paralel, yük, enerji ve 104 kodu hesap makinesi var; JavaScript ile çalışır. Açılmadıysa yukarıdaki grafik aynı eğrileri gösteriyor.
Robotta kondansatör ne işe yarar?
- Motor paraziti: DC motorun fırçalarının gürültüsü Arduino'yu resetleyebilir. Motor uçlarına 0,1 µF seramik lehimleyin; motor iki yöne döndüğü için kutuplu kullanmayın (DC motor nasıl çalışır?).
- Besleme düşmesi: Motor kalkışta ani akım çeker, gerilim bir an düşer. Sürücü girişindeki elektrolitik bu açığı kapatır (değeri sürücünün veri sayfasında).
- Entegre beslemesi (dekuplaj): Her entegrenin besleme bacaklarına, olabildiğince yakın 100 nF.
- Buton sıçraması: 10 kΩ ve 100 nF, τ = 1 ms'lik bir süzgeçtir; kısa sıçramaları yumuşatır.
Kondansatör nasıl ölçülür? (sağlamlık testi)
Multimetrenin kapasite kademesiyle; ama önce boşaltıp devreden sökerek (multimetre nasıl kullanılır?):
- Gücü kesin, aşağıdaki gibi boşaltın, voltmetreyle 0 V'u görün.
- Devreden sökün: öteki parçalar ölçümü bozar.
- Kadranı kapasite konumuna alın (kondansatör sembolü ya da F).
- Uçları bacaklara tutun (elektrolitikte kırmızı uç + bacağa), birkaç saniye bekleyin.
- Etiketle karşılaştırın; tolerans kadar fark normaldir (elektrolitikte çoğu zaman ±%20).
"OL" yazıyorsa değer kademenin üstündedir ya da kondansatör arızalıdır. Tepesi şişmiş, sızdırmış elektrolitik ölçülmez, değiştirilir.
Multimetre yoksa: Arduino ile τ ölçün
Bağlantı: D8, 10 kΩ üzerinden bir düğüme; D9, 1 kΩ üzerinden aynı düğüme. Düğüm A0'a ve 100 µF'nin + bacağına, − bacak GND'ye (Arduino nedir?).
// RC şarj eğrisi: 100 µF, 10 kΩ üzerinden dolar; A0 gerilimi ölçer.
const int SARJ_PIN = 8;
const int BOSALT_PIN = 9;
const int OLCUM_PIN = A0;
const float R_OHM = 10000.0; // şarj direnci
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// 1) Boşalt: D8 devreden çıkar, D9 LOW olur (1 kΩ üzerinden GND)
pinMode(SARJ_PIN, INPUT);
pinMode(BOSALT_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(BOSALT_PIN, LOW);
while (analogRead(OLCUM_PIN) > 2) { }
delay(300);
pinMode(BOSALT_PIN, INPUT);
// 2) Şarj et ve 50 ms'de bir gerilimi yaz
pinMode(SARJ_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(SARJ_PIN, HIGH);
unsigned long bas = millis();
unsigned long tau = 0;
while (millis() - bas < 5000) { // 5 s = 5τ (10 kΩ × 100 µF = 1 s)
int ham = analogRead(OLCUM_PIN); // 0..1023, 5 V = 1023
if (tau == 0 && ham >= 647) { // 647 = 1023'ün %63,2'si
tau = millis() - bas;
}
Serial.println(ham * 5.0 / 1023.0);
delay(50);
}
Serial.print("tau (ms): ");
Serial.println(tau);
Serial.print("C (uF): ");
Serial.println(tau * 1000.0 / R_OHM); // C = τ / R
delay(3000);
}
Seri Monitör'de (9600) yükselen gerilimi, sonra τ'yu ve C = τ / R sonucunu görürsünüz. Tolerans yüzünden 0,8 ile 1,2 s arası normaldir; ölçüm 50 ms adımlıdır.
Kondansatör nasıl boşaltılır?
Güvenlik: Fotoğraf makinesi flaşı, mikrodalga fırın, klima, televizyon gibi cihazları açmayın. İçlerindeki kondansatörler fişten çekildikten sonra da öldürücü olabilecek gerilim tutabilir. Klima kondansatörü arızası yetkili servisin işidir.
Yalnızca robot setindeki gibi küçük, düşük gerilimli kondansatörler için:
- Gücü kesin.
- Bacaklara krokodil kabloyla yaklaşık 1 kΩ'luk bir direnç bağlayın; 1000 µF için 5 saniye (5τ) bekleyin.
- Multimetreyle 0 V'u doğrulayın. Bekleyen elektrolitik kendiliğinden biraz yük toplayabilir; kullanmadan önce yine boşaltın.
Tornavidayla kısa devre yapmayın: kıvılcım çıkar, uçlar ve kondansatör zarar görür.
Kondansatör neden patlar?
- Ters bağlanan elektrolitik: Üretici, ters gerilimin kondansatörü kısa devre edebileceğini ya da bozacağını ve basınç tahliye çentiğinin açılacağını yazar. Isınır, şişer, patlayabilir.
- Aşırı gerilim: Üstte yazan gerilimi aşmak kondansatörü bozar. Pay bırakın: 12 V'luk devrede örneğin 25 V'luk seçin.
Yeni bir devreye ilk kez güç verirken elektrolitiğin üzerine eğilmeyin, gözlük takın.
Sık yapılan hatalar
| Belirti | Sebep | Çözüm |
|---|---|---|
| Motor kalkınca Arduino resetleniyor | Motor paraziti, gerilim düşmesi | Motor uçlarına 0,1 µF, sürücü girişine elektrolitik; motoru ayrı pilden besleyin |
| Elektrolitik ısınıyor ya da şişti | Ters bağlı ya da gerilim değeri düşük | Gücü kesin; doğru yönde, daha yüksek gerilimli yenisini takın |
| Motor uçlarındaki kondansatör patladı | Kutuplu kullanıldı, motor geri dönünce ters gerilim gördü | Kutupsuz seramik kullanın |
| Multimetre etiketten farklı gösteriyor | Devrede ölçüldü ya da tolerans | Sökün, boşaltın, yeniden ölçün |
| Arduino ölçümünde tau 0 çıkıyor | 5 saniyede %63'e varmadı | Bağlantıyı, kondansatörün yönünü ve değerini kontrol edin |
| 104'ü 104 µF sandım | Kod pF cinsinden | 104 = 100 nF = 0,1 µF |
Kaynaklar
Erişim: 17 Ekim 2026
- OpenStax University Physics 2: 8.1 Capacitors and Capacitance (C = Q/V, düz levha formülü), 8.2 Series and Parallel, 8.3 Energy Stored (½CV²), 10.5 RC Circuits (τ = RC, %63,2 ve %36,8).
- SparkFun, Capacitors: sembol, birimler, elektrolitik kutbu, seri/paralel, 0,1 µF dekuplaj.
- Pololu, Dealing with Motor Noise: motor uçlarına 0,1 µF seramik, kutuplu kondansatör kullanmama, reset sorunu.
- Nippon Chemi-Con, Precautions and Guidelines, Aluminum Electrolytic Capacitors: ters gerilim, nominal gerilim, basınç tahliyesi, yaklaşık 1 kΩ ile boşaltma.
- Vishay, MLCC Marking: üçüncü rakamın çarpan olması.
- Fluke, How to Measure Capacitance: ölçmeden önce boşaltma, devreden sökme, OL.
- Arduino Docs, Capacitance Meter: %63,2'ye kadar süre ölçerek kapasite bulma.
- Technical Safety BC, Mikrodalga fırın kaza raporu II-1399412-2022: fişten çekildikten sonra da öldürücü olabilen kondansatör.
- MEB, Fizik Dersi Öğretim Programı: 11. sınıf, Düzgün Elektrik Alan ve Sığa (11.2.3).