Page 103 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

60 FİZİK 11

2. ÜNİTE : ELEKTRİK VE MANYETİZMA > 2.5. Alternatif Akım
Kavram : Kapasitans
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı ENERJİ DEPOSU 15 dk.
Çalışmanın Amacı Kapasitans kavramını açıklayabilme.

Yönerge: Aşağıdaki metinden yararlanarak soruları cevaplayınız.

Elektronik araçlardan günlük hayatın çok çeşitli alanlarında yararlanılır ve bu araçlar, günlük hayatın her
kesiminin ayrılmaz bir parçası hâline gelmiştir. Teknoloji dünyasındaki her elektronik gelişme, insanla-
rın yaşamını daha kolay bir hâle getirmektedir. Örneğin fotoğraf çekerken ışığa ihtiyaç duyulduğunda
hemen makinenin flaşı devreye sokulur. Flaştaki sığaçlarda depolanmış elektrik enerjisi, ışık enerjisine
dö nüşür. Sığaçlar, elektriksel potansiyel enerjiyi ve elektrik yükünü depolayan araçlardır. Bu araçlar
alternatif akım kullanılan bir devreye bağlandığında elektrik akımın yönü sürekli değişir. Sığaç sürekli
yüklenip boşalır. Bu esnada sığacın levhalarından biri negatif yük olduğunda diğer levha pozitif yükle
yüklenir ve sığacın sıcaklığı artar. Sığacın sıcaklığının artması kapasite (sığa) kavramı ile açıklanır.
Maddeler elektrik yükü depolayabilir ancak maddelere sonsuz büyüklükte yük yüklemek imkânsızdır.
Maddelerin belirli miktarda yük alabilme kapasitesi vardır. Bir sığacın yük depolayabilme ölçüsü kapa-
sitans ile ölçülür.
Enerji farklı şekillerde depolanabilir. Enerji depolama yöntemlerinden biri paralel iki levha kullanmaktır.
Sığaçlar iki iletken metal plakadan oluşur. Metal plakaların arasına ise elektriği iletmeyen bir malzeme
yerleştirilir. Dielektrik olarak isimlendirilen bu malzeme elektriği iletmez ancak bir elektrik alana yerleşti-
rildiğinde malzemenin içindeki artı (+) ve eksi (-) yükler birbirinden ayrılır.

Görsel 1’de üretece bağlı levha-
lar eşit büyüklükte ve zıt elektrik Aralık
yüküyle yüklenir. Lev haların po- 6.0 mm Levha alanı
tansiyel farkı üretecin potansiyel 200 mm 2
farkına eşitlendiğinde sığaç yük-
lenmiş olur ve üreteç ten gelen Voltaj
akım kesilir. Bu şekilde levhalara 1500 V
yük ve dolayısıyla enerji depo-
lanmış olur. Levhalar bir üretece
bağlı ise depolanan yük miktarı,
levhaların sığası ve bağlı olduğu
üretecin potansiyel farkı ile doğru
orantılı olur.
Görsel 1: Sığacın bir üreteç yardımıyla yüklenmesi
Görsel 2’de bir sığaç üretece
bağlanarak yüklendikten sonra
anahtar açılarak bağlı olduğu
Aralık
üreteçten ayrılırsa depo edilmiş 6.0 mm Levha alanı
yükler sığacın üzerinde kalır. 200 mm 2
Yüklü sığaç lamba gibi bir dev-
re elemanına bağlanıp anahtar Voltaj
kapatıldığında oluşan devrede 0.369 V
elektrik akımı oluşur. Bu durum-
da devredeki lamba yanar. Yük
geçişi tamamlandığında lamba
söner yani sığaçta depolanan
enerji ile lambanın bir süreliğine
yanması sağlanır.
Görsel 2: Sığacın üreteçten ayrılıp lambaya bağlanması

100