1 Farad çok yüksek bir kapasite değeridir. Bu kadar büyük bir kapasite yerküre boyutunda olur.

[taydin]

Evet, gene çok yaygın bir yanlış bilgi. Ben meslek lisesinde okurken hatırlıyorum, hocamız bize böyle demişti. Halbuki günümüzde 5000 Farad'lık süper kapasitörler seri üretimdedir, boyutları da 1 litrelik süt kutusu kadardır, fiyatları da birkaç yüz dolardır.

Bu yanış bilgi de muhtemelen bir yanlış anlaşılmadan kaynaklandı ve kimse de sorgulamadığı için kulaktan kulağa yayıldı. Bu lafı ilk eden kimse, şunu demek istemiş olabilir: "Aralarında boşluk olan iki tane metal plaka ile 1 Farad kapasite elde etmek için plakaların boyutunun yer küre kadar olması gerekir." Bu bilgi doğru olabilir. Yüzlerce Farad kapasiteye sahip süper kapasitörlerin yapısı böyle olmadığı için bu kısıtlamaya da tabi değiller.

 

[frekans50]

Yüzlerce Farad kapasiteye sahip süper kapasitörlerin yapısı nasıldır? Arada dielektrik madde olan iletken levhalar rulo gibi sarılmıyor mu?

 

[Yasin.]

Muhtemelen ilk kondansatör yapıldığında ortaya atılmış bir söylem olabilir. O günün şartlarında belki de gerçekçi bile olabilir.

 

[Onkanat]

Bu söz, elektriksel kapasitenin fiziksel büyüklüğünü sezgisel olarak anlatmaya çalışan eski ama öğretici bir mühendislik yorumudur. Temel fikir şudur:

Kapasitans Nedir?​

Bir kondansatörün kapasitesi:

C = \frac{Q}{V}

Burada:

• (C) = kapasitans (Farad)
• (Q) = depolanan yük (Coulomb)
• (V) = gerilim

Tanım gereği:

1 Farad, yalnızca 1 Volt gerilim oluşturmak için 1 Coulomb yük depolayabilen kapasitedir.

Fakat 1 Coulomb çok büyük bir elektrik yüküdür:

• Yaklaşık (6.24 \times 10^{18}) elektron eder.

Bu nedenle günlük elektronik devrelerde:

• mikrofarad ((\mu F))
• nanofarad (nF)
• pikofarad (pF)

kullanılır.

---

“Yerküre boyutunda olur” ne demek?​

Bu ifade genellikle şu fiziksel gerçeğe dayanır:

İzolasyonlu tek bir küresel iletkenin kapasitansı:

C = 4\pi \varepsilon_0 R

Burada:

• (R) kürenin yarıçapı,
• (\varepsilon_0) boşluğun dielektrik sabitidir.

Bu formülden görülebileceği gibi:

• Kapasitans lineer olarak boyutla artar.
• Büyük kapasitans için devasa fiziksel boyut gerekir.

Dünya’nın yarıçapı yaklaşık:

[
R \approx 6.37 \times 10^6 \text{ m}
]

olduğunda Dünya’nın uzaya göre yaklaşık kapasitansı:

[
C \approx 710 ,\mu F
]

çıkar.

Yani:

• Tüm Dünya bile yalnızca yaklaşık 0.00071 Farad mertebesindedir.

Bu yüzden mühendisler tarihsel olarak:

“1 Farad inanılmaz büyük bir değerdir.”

derler.

---

Neden bugün artık 1F kondansatörler var?​

Eskiden:

• hava aralıklı,
• seramik,
• kağıt,
• mika kondansatörlerde

1F pratik olarak imkânsıza yakındı.

Fakat bugün:

• süperkapasitörler,
• elektrokimyasal çift katman yapıları,
• nano-gözenekli karbon yüzeyler

sayesinde:

• 1F,
• 100F,
• 3000F

gibi değerler mümkündür.

Örneğin:

• RAM yedekleme,
• enerji tamponlama,
• rejeneratif frenleme,
• kısa süreli güç depolama

uygulamalarında kullanılır.

---

Bu söz aslında neyi vurgular?​

Bu ifade teknik olarak şunu anlatır:

1. Farad birimi günlük elektronik açısından çok büyüktür.
2. Elektrostatik kapasite doğal olarak küçüktür.
3. Büyük kapasitans elde etmek için:
   
   • çok büyük yüzey alanı,
   • çok küçük plaka aralığı,
   • yüksek dielektrik katsayısı
     gerekir.
4. Tarihsel bağlamda 1F “akıl almaz büyük” kabul edilmiştir.

Yani bu söz:

“Farad birimi sezgisel olarak düşündüğünüzden çok daha büyüktür.”

demek ister.

 

[frmman]

Formüllerin gösteriminde bozulma var. AI metnini doğrudan foruma yapıştırınca sanırım böyle oldu.

 

[çaycı]

kendi zamanı için doğru alan önermelerden.
diğerleri de vardı; "ledlerin ışık verimi çok düşük olduğu için aydınlatmada kullanılamaz sadece indikatör olabilir" gibi

 

[czorgormez]

bu sorudan hoca kavga edip üniversiteyi bırakan bir abimiz vardı. olay 1980lerin sonunda geçiyor.

buyrun burada herhalde 30-40 farad vardır

 

[taydin]

Süper kapasitörlerin elektrotları, özel gözenekli bir metal malzeme ile üretiliyor. Gözenekli yapı nedeniyle efektif yüzey alanı çok büyük oluyor. Bu elektrotlar arasına da mikron kalınlığında bir yalıtkan tabaka oluşturuluyor. Sonuç, çok büyük yüzey alanı, çok küçük mesafe = çok yüksek kapasite değeri.

Plakalar arasındaki mesafe çok küçük olduğu için, bu tip kapasitörlerin voltaj dayanımı da çok düşük oluyor. Tipik değer 2.7 V. Yani 2.7 V un üzerinde voltaj uygularsan, plakalar arasında ark meydana gelebilir ve bu durumda da kapasitör kullanılamaz hale gelir.

Bu tip kapastörleri üretmedeki en büyük zorluk, yeterince gözenekli malzemeyi elde etmek ve bu malzemenin yüzeyini de çok ince bir yalıtkan ile kaplayabilmek. Gözenek sayısı az olursa, istenen kapasite değeri elde edilemez. Yalıtkan tabaka fazla kalın olursa, istenen kapasite değeri elde edilemez. Yalıtkan tabaka fazla ince olursa, istenen voltaj dayanımı elde edilemez.

 

[slewrate]

Bu bilgiyi 1976 yılı basımlı Bilim ve Yaşam ansiklopedisinde okumuştum. Teknik lisede kondansatörler hakkında ödev yaparken de bu bilgiyi kullanmıştım, aklımda uzun zaman öyle yer etmişti.

 

[Endorfin35+]

 

[Mikro Step]

Leydi sisesinin kapasite degeri bir kac yuz pF.

Yuksek voltaj laboratuvarlarinda desarj deneylerinde yuk biriksin diye devasa kureler kullanilirdi. (Yaklasik 1metre capinda metal kure)

Bunlar da topraga gore kapasitesi olsun olsun bir kac yuz pf haydi 1nF olsun.

Haliyle bu tip kapasitor kurelerinin 1F olanini yapmak icin dunya boyutunda kure kullanmak gerekir.

Gunumuz bir kac Farad degerindeki kapasitorlerin 3..5v gibi cok dusuk voltajlar icin oldugunu unutmayalim.

 

[Mikro Step]

Havaya asili metal kurenin topraga gore kapasitesi

[math]C=4\pi{{\epsilon}_0}R[/math]
[math]{\epsilon}_0=8.85*10^{-12}[/math]
Yerine konursa kurenin yari capinin 9 milyar metre olmasi gerektigi goruluyor.

 

[latcakir]

C=Q/V formülüne göre voltajı azaltırsak kapasite artabilir. Eski üretim yöntemlerine göre mümkün olmayan şimdi mümkün anlaşılan

 

[Mikro Step]

Kapasiteyi artirmanin tek yolu elektronlarin yerlesebilecegi kadar yer acmak. Bu da ancak yuzeyi genisletmekle mumkun.
Modern kapasitorlerde yapilan sey de tam olarak bu. Yuzeyi artirmak.