Kapasitans Hesaplayıcı

Kategori: Fizik
- 26 Ağustos 2025
| |

Çeşitli kapasitör türleri ve konfigürasyonları için kapasitansı hesaplayın. Bu hesap makinesi paralel plaka, silindirik, küresel kapasitörleri ve seri veya paralel bağlantılardaki kapasitörleri destekler.

Kapasitör Türünü Seçin

Gelişmiş Seçenekler

Kapasitans Hakkında

Kapasitans, bir kapasitörün belirli bir potansiyel farkı (gerilim) için elektrik yükünü depolama yeteneğinin bir ölçüsüdür. Kapasitansın SI birimi farad (F) olup, bir volt başına bir coulomb (C/V) eşittir.

Paralel Plaka Kapasitörü

Paralel plaka kapasitörü, dielektrik malzeme ile ayrılmış iki paralel iletken plakadan oluşur.

  • Formül: C = ε₀εᵣA/d
  • ε₀: Boşluk permittivitesi (8.85 × 10⁻¹² F/m)
  • εᵣ: Plakalar arasındaki malzemenin göreli permittivitesi (dielektrik sabiti)
  • A: Plakaların örtüşen alanı
  • d: Plakalar arasındaki mesafe
Silindirik Kapasitör

Silindirik kapasitör, dielektrik malzeme ile ayrılmış iki eksenel silindirik iletken içerir.

  • Formül: C = 2πε₀εᵣL/ln(b/a)
  • L: Silindirlerin uzunluğu
  • a: İç silindirin yarıçapı
  • b: Dış silindirin yarıçapı
  • ln(b/a): Dış yarıçapın iç yarıçapa oranının doğal logaritması
Küresel Kapasitör

Küresel kapasitör, dielektrik malzeme ile ayrılmış iki konsantrik küresel iletken kabuktan oluşur.

  • Formül: C = 4πε₀εᵣab/(b-a)
  • a: İç kürenin yarıçapı
  • b: Dış kürenin yarıçapı
Seri Bağlı Kapasitörler

Kapasitörler seri bağlandığında, eşdeğer kapasitansın tersinin, bireysel kapasitansların terslerinin toplamına eşit olduğu söylenir.

  • Formül: 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/Cₙ
  • Eşdeğer kapasitans her zaman en küçük bireysel kapasitansın altındadır
Paralel Bağlı Kapasitörler

Kapasitörler paralel bağlandığında, eşdeğer kapasitans bireysel kapasitansların toplamıdır.

  • Formül: C_eq = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Kapasitörde Depolanan Enerji

Yüklenmiş bir kapasitörde depolanan enerji:

  • Formül: E = ½CV²
  • C: Kapasitans
  • V: Kapasitör üzerindeki gerilim
Yaygın Dielektrik Malzemeler
Malzeme Dielektrik Sabiti (εᵣ) Yalıtım Gerilimi (MV/m)
Vakum 1.0 -
Hava 1.0006 3
Kağıt 2.0-4.0 16
Polietilen 2.1 50
Polipropilen 2.2 40
PVC 3.4 14
Mika 5.0 100
Cam 5.0-10.0 14
Seramik 20-12000 8
Su 80.0 -
Kapasitörlerin Uygulamaları
  • Enerji Depolama: Elektrik enerjisini hızlı bir şekilde depolamak ve serbest bırakmak, örneğin kamera flaşlarında
  • Güç Koşullandırma: Güç kaynaklarındaki gerilim dalgalanmalarını düzeltmek
  • Signal Coupling/Decoupling: AC'nin geçmesine izin verirken DC'yi engellemek
  • Filtreler: Frekansa seçici devreler oluşturmak
  • Ayarlama: Radyo devrelerinde belirli frekansları seçmek
  • Zamanlama: Devrelerde zaman gecikmeleri oluşturmak
  • Sensorlar: Pozisyon, basınç veya nem değişikliklerini algılamak

Kapasitans Hesaplayıcı Nedir?

Kapasitans Hesaplayıcı, farklı tipteki kapasitörlerin kapasitansını belirlemenize yardımcı olan kullanımı kolay bir çevrimiçi araçtır. Temel bir paralel plaka kapasitörü veya daha karmaşık bir silindirik ya da küresel yapı ile çalışıyor olun, bu araç hızlı ve net sonuçlar sağlar.

Ayrıca, seri veya paralel bağlı kapasitörlerin kombinasyonları için toplam kapasitansı hesaplar ve bir voltaj uygulandığında depolanan enerjiyi tahmin eder.

Kullanılan Kapasitans Formülleri

Paralel Plaka Kapasitörü:
\( C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d} \)
Silindirik Kapasitör:
\( C = 2\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{L}{\ln(b/a)} \)
Küresel Kapasitör:
\( C = 4\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{ab}{b - a} \)
Seri Bağlı Kapasitörler:
\( \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \)
Paralel Bağlı Kapasitörler:
\( C_{eq} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \)
Depolanan Enerji:
\( E = \frac{1}{2} C V^2 \)

Ana Özellikler

  • Birden fazla kapasitör tipini destekler: paralel plaka, silindirik, küresel
  • Seri ve paralel kombinasyonları işler
  • Dielektrik malzeme değerlerini seçmenize veya girmenize olanak tanır
  • Birimi ve ondalık seçenekleri ile özelleştirilebilir çıktı
  • Ayrıntılı hesaplama adımlarını gösterir
  • Voltaj girişi temelinde depolanan enerjiyi tahmin eder

Hesaplayıcıyı Nasıl Kullanılır?

  1. Hesaplamak istediğiniz kapasitör veya bağlantı tipini seçin.
  2. Gerekli boyutları ve değerleri girin:
    • Geometrik kapasitörler için: alan, mesafe, yarıçap veya uzunluk girin
    • Birleşik kapasitörler için: bireysel kapasitans değerlerini girin
  3. Dielektrik malzemeyi seçin veya özel bir dielektrik sabiti girin.
  4. Çıktı birimleri, ondalık basamaklar ve görüntüleme seçenekleri gibi gelişmiş ayarları ayarlayın.
  5. Sonuçları görmek için Hesapla butonuna tıklayın.
  6. Kapasitörün ne kadar enerji depolayabileceğini görmek için voltaj girişini kullanın.

Bu Kime Yararlı?

Bu hesaplayıcı, öğrenciler, eğitimciler, elektronik meraklıları ve devre tasarımı veya bileşen seçimi üzerinde çalışan profesyoneller için faydalıdır. Kapasitörlerin nasıl çalıştığını öğreniyor olun veya projeniz için doğru sonuçlara ihtiyaç duyuyor olun, hızlı ve güvenilir bir çözüm sunar.

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Kapasitans nedir?

C: Kapasitans, bir bileşenin elektrik alanında elektrik enerjisini depolama yeteneğidir. Farad (F) cinsinden ölçülür.

S: Dielektrik sabiti (εᵣ) neyi temsil eder?

C: Bir malzemenin, bir kapasitörün yük depolama yeteneğini vakum ile karşılaştırıldığında ne kadar artırdığını temsil eder. Daha yüksek değerler genellikle daha yüksek kapasitansa yol açar.

S: Kapasitörleri seri veya paralel bağladığımda ne olur?

C: Seri bağlı olduğunda, toplam kapasitans en küçük bireysel kapasitörden daha azdır. Paralel bağlı olduğunda, toplam kapasitans bireysel kapasitörlerin toplamıdır.

S: Bu aracı enerji depolama tahmini için kullanabilir miyim?

C: Evet, depolanan enerjiyi görmek için bir voltaj değeri girin ve formülü kullanın \( E = \frac{1}{2}CV^2 \).

S: Bu hesaplayıcı hangi birimleri destekliyor?

C: Farad (F), millifarad (mF), mikrofarad (μF), nanofarad (nF) ve pikofarad (pF) gibi geniş bir birim yelpazesinin yanı sıra uzunluk ve alan birimlerini seçebilirsiniz.

Neden Bu Hesaplayıcıyı Kullanmalıyım?

Manuel formüller veya dönüşümler gerektirmeden hızlı ve güvenilir sonuçlar sağlar. İster ödevinizi kontrol ediyor, ister bir devre kuruyor, ister sadece merak ediyor olun, bu araç kapasitörleri daha kolay anlamanıza ve çalışmanıza yardımcı olur.