? Sığa (Kapasitans) Nedir?
Sığa, bir iletkenin elektrik yükünü depolama yeteneğinin bir ölçüsüdür. Başka bir deyişle, bir kondansatörün ne kadar elektrik enerjisi depolayabileceğini gösterir. Sığa, C sembolü ile gösterilir ve birimi Farad (F)'dır.
- ⚡ Kondansatör: İki iletken plaka arasına yalıtkan bir malzeme (dielektrik) yerleştirilerek oluşturulan ve elektrik enerjisini depolayan devre elemanıdır.
- ? Yük (Q): Kondansatörün plakalarında depolanan elektrik yükü miktarıdır. Birimi Coulomb (C)'dur.
- ? Potansiyel Fark (V): Kondansatörün plakaları arasındaki elektrik potansiyel farkıdır. Birimi Volt (V)'tur.
? Sığa Hesaplama Formülleri
Sığa, aşağıdaki formülle hesaplanır:
$C = \frac{Q}{V}$
Burada:
- ? C: Sığa (Farad)
- ➕ Q: Yük (Coulomb)
- ➗ V: Potansiyel Fark (Volt)
? Paralel Plakalı Kondansatörün Sığası
Paralel plakalı bir kondansatörün sığası aşağıdaki formülle hesaplanır:
$C = \epsilon_0 \frac{A}{d}$
Burada:
- ? C: Sığa (Farad)
- ? $\epsilon_0$: Boşluğun dielektrik katsayısı ($8.85 \times 10^{-12} F/m$)
- ? A: Plakaların alanı ($m^2$)
- ↔️ d: Plakalar arası mesafe (m)
? Dielektrik Katsayısı
Plakalar arasına dielektrik bir malzeme yerleştirildiğinde sığa artar. Yeni sığa değeri aşağıdaki gibi hesaplanır:
$C' = \kappa C$
Burada:
- ✨ C': Yeni sığa (Farad)
- ? $\kappa$: Dielektrik katsayısı (malzemeye özgü bir değerdir)
- ? C: Başlangıçtaki sığa (Farad)
? Sığayı Etkileyen Faktörler
- ? Plakaların Alanı: Plakaların alanı arttıkça sığa da artar.
- ? Plakalar Arası Mesafe: Plakalar arası mesafe azaldıkça sığa artar.
- ? Dielektrik Malzeme: Plakalar arasına yerleştirilen dielektrik malzemenin dielektrik katsayısı arttıkça sığa da artar.
? Sığa Hesaplama Örnekleri
Örnek 1:
Alanları $0.1 m^2$ olan ve aralarındaki mesafe $0.001 m$ olan paralel plakalı bir kondansatörün sığasını hesaplayınız.
Çözüm:
$C = \epsilon_0 \frac{A}{d} = (8.85 \times 10^{-12} F/m) \frac{0.1 m^2}{0.001 m} = 8.85 \times 10^{-10} F$
Örnek 2:
Sığası $10^{-6} F$ olan bir kondansatör, 100V potansiyel farkı ile yükleniyor. Kondansatörde depolanan yük miktarını hesaplayınız.
Çözüm:
$Q = CV = (10^{-6} F)(100 V) = 10^{-4} C$
