Paralel bagli iki kondansatörü elektrikle yükledikten sonra birinin plakalarini birbirinden uzaklastirdigimizda üzerlerindeki yükleri diger kondansatöre mi aktarirlar? Kondansatörlerin üzerindeki gerilimler baslangiçta 100'er Volt olsaydi plakalari ayirdiktan sonra digerinin üzerinde kaç voltluk gerilim olurdu? (Ercan Meydan)
Sorunuzu yanitlamadan önce bir kondansatörlü durumu ele alalim.
Kondansatörün kapasite degeri, plakalar arasindaki uzaklikla ters orantilidir ve yük miktari Q=C*V ile hesaplanir. Kondansatör, bir DC gerilim kaynagina baglanip sarj edildikten sonra plakalar birbirinden uzaklastirilacak olursa kapasite degeri azalir. Fakat, yükün korunumu geregi, plakalardaki toplam yük miktari degismez. Bu durumda kondansatör uçlarindaki gerilim V=Q/C esitligi geregince artar. Plakalar birbirinden ne kadar uzaklastirilirsa, gerilim o ölçüde büyük olur.
Burada kondansatörde depolanan enerjiyi de dikkate almak gerekir. Çünkü, gerekli hesaplamalar yapildiginda, plakalari birbirinden uzaklastirilan kondansatörde depolanan enerjinin arttigi gözlenir. Bu enerji farkini, plakalari birbirinden ayirmak için yapilan is olarak yorumlamak gerekir.
Birbirine paralel bagli, yüklü iki kondansatörde durum biraz farklidir. Kondansatörler esit gerilime sahip oldugundan baslangiçta herhangi bir yük akisi olmaz. Fakat, kondansatörlerden birinin plakalari birbirinden uzaklastirilacak olursa, o kondansatörün kapasitesi azalir ve uçlarindaki gerilim artar. Bu esnada, sistem dengeye gelinceye kadar, sabit plakali kondansatöre dogru bir yük akisi meydana gelir.
Formüller söyle: Q1+Q2=Q1(yeni)+Q2(yeni)
ilk durumda gerilim V olsun. Yeni durumda V ve C2 degisir, C1 sabit kalir.
C1*V+C2*V=C1*V(yeni)+C2(yeni)*V(yeni)
Böylece kondansatör uçlarindaki yeni gerilim, V(yeni)=V*[(C1+C2)/(C1+C2(yeni)] olur.
Yani, gerilim degeri, plakalari uzaklastirilan kondansatörün kapasitesine göre degisir.
Örnegin, 1F kapasiteli, paralel bagli iki kondansatörün gerilimi 100V olsun.
Plakalari uzaklastirilan kondansatörün yeni kapasite degeri 0.1F olsun.
Buna göre, V(yeni)=100*[(1+1)/(1+0.1)]=181.8 volt olacaktir. Bu durumda sabit plakali kondansatörün yükü artarken, digerinin azalacaktir. Ideal durumda, plakalar arasi mesafe sonsuz yapilirsa, yeni kapasite degeri 0 olacak, gerilim degeri ise 200V olacaktir.
Plakalari uzaklastirilan kondansatör, kapasitesi büyük olan ise, yeni gerilim degeri çok yüksek olabilir. Eger, kapasitesi küçük olan ise yeni gerilim degeri, ilk gerilimin 2 katini asamaz.
Örnegin, 1pF ve 1000pF kapasiteli kondansatörler için V=100 Volt iken,
1000pF'lik kondansatörün plakalari uzaklastirildiginda yeni kapasite degeri 1pF olursa, V(yeni)=50.000 V olacaktir.