Dokümanlar · ← Blog yazıları

Robotik

Kondansatör nedir, ne işe yarar? Çeşitleri, formülleri ve 104 kodu

Probot Studio

Bu yazıda ne yapacağız?

  1. Kondansatörün içine bakıp yükü nasıl depoladığını göreceğiz.
  2. Çeşitlerini, sembolünü ve 104 gibi kodları okumayı öğreneceğiz.
  3. Şarj ve boşalmayı deneme alanında kendimiz izleyip τ = R·C'yi göreceğiz.
  4. 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.

Bir pil, arasında yalıtkan olan iki metal levhaya bağlı. Pilin artı ucuna bağlı levhada artı, öbüründe eksi yükler birikiyor; akım dolarken akıyor, dolunca duruyor

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

Solda seramik kondansatör: sembolü iki düz paralel çizgi, iki eşit bacaklı disk, yönü fark etmez. Sağda elektrolitik: sembolünde artı işaretli düz ve eğri levha, gövdede eksi tarafta şerit, artı bacak uzun

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).

104 kodu: ilk iki rakam 10, üçüncü rakam 4 sıfır demek; 100 000 pF, yani 100 nF ya da 0,1 µF. 472 = 4,7 nF, 223 = 22 nF; sondaki harf tolerans

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.

Şarj eğrisi 1τ'da yüzde 63'e, 5τ'da yüzde 99,3'e çıkıyor; boşalma eğrisinde 1τ sonra yüzde 37 kalıyor

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?

Pil motor sürücüyü, sürücü DC motoru besliyor; Arduino sürücüyü yönetiyor. 1: sürücü girişinde elektrolitik, 2: motor uçlarında 0,1 µF seramik, 3: Arduino 5V ile GND arasında 0,1 µF seramik

Kondansatör nasıl ölçülür? (sağlamlık testi)

Multimetrenin kapasite kademesiyle; ama önce boşaltıp devreden sökerek (multimetre nasıl kullanılır?):

  1. Gücü kesin, aşağıdaki gibi boşaltın, voltmetreyle 0 V'u görün.
  2. Devreden sökün: öteki parçalar ölçümü bozar.
  3. Kadranı kapasite konumuna alın (kondansatör sembolü ya da F).
  4. Uçları bacaklara tutun (elektrolitikte kırmızı uç + bacağa), birkaç saniye bekleyin.
  5. 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:

  1. Gücü kesin.
  2. Bacaklara krokodil kabloyla yaklaşık 1 kΩ'luk bir direnç bağlayın; 1000 µF için 5 saniye (5τ) bekleyin.
  3. 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?

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