Generation of alternating current (AC)

EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
OHM KANUNU – DİRENÇLERİN BAĞLANMASI
2.1
Objectives:
Ohm Kanunu:
 Farklı direnç değerleri için, dirence uygulanan gerilime göre direnç üzerinden akan
akımın ölçülmesi.
Dirençlerin Seri Bağlanması:
 Seri bağlı dirençler üzerindeki voltaj düşümünün ölçülmesi.
 Farklı direnç değerleri ile direnç üzerine düşen gerilimler arasındaki ilişki
(Kirchhoff’un ikinci kanunu).
Dirençlerin Paralel Bağlanması:
 Paralel bağlı dirençler üzerinden geçen akımların ve devrede ki toplam akımın
ölçülmesi.
 Direnç değerleri ile dirençler üzerinden geçen akımlar arasındaki ilişki
(Kirchhoff’un birinci kanunu).
2.2
Devre Elemanları ve Kullanılan Malzemeler
Bu deneyde kullanılacak malzeme ve cihazların listesi Tablo 2.1’de verilmektedir. Deney
esnasında oluşan hata ve hasarları tablo’da gösterilen kısma detaylı bir şekilde not ediniz.
Ayrıca deney anında cihazları kullanırken karşılaştığınız zorlukları, deney ve deneyde
kullanılan malzemeler hakkındaki önerilerinizi de yazabilirsiniz.
2.3 Ön Çalışma
2.4 Deneyin Yapılışı ve Sonuçlar
2.4.1 Ohm Kanunu
i)
ii)
iii)
R=100 Ω direnç kullanarak Şekil 2.1’de verilen devreyi kurunuz. Güç kaynağı ve
multimetrelerin devreye doğru şekilde bağlandığını kontrol ediniz.
0’dan başlayarak giriş voltajını (VE) 1V aralıklarla 10 V’a kadar artırınız. Her bir
voltaj aralığında akımı (I) ölçünüz. Not: Akımı ölçerken multimetrenin ölçüm aralığını
değiştirmeyiniz. Elde ettiğiniz sonuçları Tablo 2.2’ye not ediniz.
Direnci R=150 Ω ‘luk dirençle değiştirerek 2. adımdaki işlemleri tekrarlayınız.
1
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
iv)
v)
Yukarıdaki işlemeleri R=220 Ω direnç için tekrarlayınız.
Elde ettiğiniz değerlerle Şekil 2.2’de verilen grafikte akım voltaj değişimini çiziniz.
Şekil 2.1 Deney 2.4.1. için devre şeması
Tablo 2.2 Deney 2.3.1 için sonuçlar
V (V)
R=100 Ω
I (mA) V/I (kΩ)
R=150 Ω
I (mA) V/I (kΩ)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
R=220 Ω
I (mA) V/I (kΩ)
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
Şekil 2.2 Üç farklı direnç için akım – gerilim karakteristik grafiği
Grafiği çizmek için paint programını kullanınız. Gerekli noktaları işaretleyip birleştiriniz. Her
direnç için farklı bir renk kullanınız.
2.4.2 Dirençlerin Seri Bağlanması
i)
ii)
iii)
iv)
v)
Şekil 2.3’de verilen devreyi kurunuz. Kurulum esnasında gerilim kaynağının ve
multimetrelerin devreye doğru bağlandığını kontrol ediniz.
Giriş voltajı VE’yi 10V’a ayarlayınız. Devreden geçen toplam akım Ig’yi ölçerek elde
ettiğiniz değeri Tablo 2.3’e yazınız.
R1 direnci üzerindeki V1 gerilim düşümünü ölçerek Tablo 2.3’e yazınız.
R2 direnci üzerindeki V2 gerilim düşümünü ölçerek Tablo 2.3’e yazınız.
R3 direnci üzerindeki V3 gerilim düşümünü ölçerek Tablo 2.3’e yazınız
(Dirençlerin %5 toleransından dolayı, sapmalar kabul edilebilir.)
3
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
Şekil 2.3 Deney 2.4.2. için devre şeması
Tablo 2.3 Deney 2.3.2 için ölçülen sonuçlar
Direnç (Ω)
R1 = 100 Ω
R2 = 150 Ω
R3 = 1000 Ω
VE = 10 V
Voltaj (V)
V1 =
V2 =
V3 =
I=
2.4.3 Dirençlerin Paralel Bağlanması
i) Şekil 2.4.’de verilen devreyi kurunuz. Kurulum esnasında gerilim kaynağının ve
multimetrelerin devreye doğru bağlandığını kontrol ediniz.
ii) Giriş voltajı VE’yi 10V’a ayarlayınız. Devreden geçen toplam akım Ig’yi ölçerek elde
ettiğiniz değeri tablo 2.4’e yazınız.
iii) R1 = 100 Ω üzerinden geçen I1 akımını ölçerek elde ettiğiniz değeri tablo 2.4’e yazınız.
iv) R2 = 1 kΩ üzerinden geçen I2 akımını ölçerek elde ettiğiniz değeri tablo 2.4’e yazınız
4
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
Şekil 2.4 Deney 2.4.3. devre şeması
Tablo 2.4 Deney 2.3.3 için ölçülen sonuçlar
Giriş Voltajı :
I
I1
I2
12 V
2.5 Sonuç ve Değerlendirme
1) Deney 2.4.1.’de elde edilen sonuçları kullanarak aşağıdaki iki soruyu cevaplayınız.
i)
Şekil 2.2. görülen grafikte akım ve gerilim arasında nasıl bir ilişki vardır?
Grafikteki eğimin değeri neye eşittir?
ii)
Tablo 2.2’deki değerleri kullanarak V/I oranlarını hesaplayınız ve tabloda
verilen ilgili kolonlara bu değerleri yazınız. Hesaplanan V/I oranları elektriksel
direnci vermektedir.
iii)
Dirençlerin farklı değerleri için farklı voltaj seviyelerinde farklı değerlerin
ölçülmesinin nedenini açıklayınız.
5
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
2) Deney 2.4.2 de elde edilen sonuçları kullanarak aşağıdaki dört soruya cevap veriniz.
Soruların cevapları, Kirchhoff’un ikinci kanunu olarak bilinen; direnç değeri ile
gerilim düşümü arasındaki ilişkiyi açıklamaktadır.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
V1 + V2 + V3 – VE değerini hesaplayınız ve Kirchhoff’un ikinci kanunu
yazınız.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
i)
Hangi direnç üzerindeki voltaj düşümü en büyüktür? En az voltaj hangi direnç
üzerinden ölçülmektedir? Buna göre nasıl bir sonuç elde edilir?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
ii)
iii)
RT = R1 + R2 + R3 değerini hesaplayarak voltaj ve direnç oranlarını
hesaplayıp tablo 2.5’e kaydediniz. Elde ettiğiniz değerlere göre nasıl bir sonuç
çıkarırsınız?
Tablo 2.5
V1 / VE =
V2 / VE =
V3 / VE =
R1 / R T =
R2 / R T =
R3 / RT =
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
iv)
Toplam akım I değerini ve R1, R2 ve R3 dirençleri üzerine düşen voltaj
değerlerini hesaplayıp Ohm kanunu kullanarak R1, R2 ve R3 direnç değerlerini
hesaplayınız ve elde ettiğiniz değerleri tablo 2.6’ya yazınız.
Table 2.6 Dirençlerin nominal ve deneysel değerleri
R (Ω)
Nominal Değerler
V / I (Ω)
Deneysel değerler
R1 =
V1 I 
R2 =
V2 I 
6
EEM 201 Eletronik Devre Elemanları
DENEY 2
Adı&Soyadı:
Öğr. Numarası:
V3 I 
R3 =
Dirençlerin %5 toleransından dolayı ölçülen değerler ile nominal değerler
arasında sapma olabilir; nominal değerler ile deneysel değerler arasındaki
sapmayı tanımlayınız.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
3) Deney 2.4.3’de elde edilen sonuçları kullanarak aşağıdaki üç soruyu cevaplayınız.
i)
Aşağıdaki formülü kullanarak paralel bağlı R1 ve R2 dirençleri için R G toplam
direncini hesaplayınız:
R .R
1 1
1
  , R  1 2  ...............
R R1 R2
R1  R2
ii)
Dirençler üzerinden geçen I1/I2 akımları arasındaki oranı ve R1/R2 arasındaki
oranı hesaplayıp sonuçları karşılaştırınız.
I1 I 2 = ….
R2 R1 = ….
iii)
Paralel bağlı devrelerde voltaj bölücü kuralının aşağıdaki gibi hesaplandığını
ispatlayınız.
Vt  I .R  I1 .R1  I 2 .R2
I .R
I1 
R1
I .R
I2 
R2
Ölçülen I1 ve I2 değerleri ile yukarıdaki elde edilen sonuçları karşılaştırınız.
7