Resmi Gazete Tarihi: 29

DHMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ UNVAN DEĞİŞİKLİĞİ SINAVI
ELEKTRİK SİSTEMLERİ DERS NOTLARI (Tekniker)
1. KONU:
Havalimanlarının elektrik sistemlerinin tanıtılması, işletilmesi, bakım ve onarımlarının ne
şekilde yapıldığı hakkında genel hatlarıyla bilgi verilecektir.
2. HAVALİMANLAR ELEKTRİK SİSTEMLERİ:
Havalimanları elektrik sistemleri genel olarak üç ana başlık altında toplanabilir.
Genel elektrik sistemleri.
Kule elektrik ekipmanları.
Özel aydınlatma sistemleri.
3. GENEL ELEKTRİK SİSTEMLERİ:
3.1.
ŞALT MERKEZİ:
Enerji Nakil Hatlarıyla (ENH) temin edilen yüksek gerilimli şehir şebekesinin, dağıtım için
gerekli orta gerilim düzeyine (04- 6,3 - 10 kV) düşürüldüğü, güç trafoları, yüksek gerilim
anahtarları (kesiciler, ayırıcılar) ve diğer koruyucu devre elemanları ile teçhiz edilmiş güç
merkezleridir.
3.2.
KUVVET SANTRALI:
Havalimanlarının ihtiyaç duyduğu şehir şebekesi ile, şehir şebekesinin kesilmesi halinde
otomatik olarak, kule, teknik blok, mania ışıkları, pist aydınlatma sistemleri, radar, ILS
sistemleri, meteoroloji sistemleri gibi önceliğe haiz olan sistemler için ihtiyaç duyulan yedek
enerjinin üretildiği ve dağıtımının yapıldığı güç merkezleridir. Şehir şebekesinin kesintiye
uğraması durumunda, pist aydınlatma sistemlerinin enerjisiz kalmalarına izin verilen süreler,
pistin aletli/aletsiz oluşuna ve pist kategorisine göre 1 saniye ve 15 saniye ile
sınırlandırılmıştır. Kuvvet santralları da bu sürelere cevaz verecek sistemlerle teçhiz
edilmişlerdir. 15 saniye gecikmeli elektrojen grupları, gecikmesiz (0 saniye) kesintisiz güç
kaynakları (UPS), Güç trafoları, YG (yüksek gerilim) anahtarları (kesiciler, ayırıcılar), koruyucu
devre elemanları vb. cihaz ve sistemleri ihtiva eder.
3.3.
DAĞITIM TRAFO İSTASYONLARI:
Havalimanlarında enerji kayıplarının minimuma indirilmesi ile, kuruluş maliyetlerinin
azaltılması maksadıyla, enerji dağıtımı OG yer altı kabloları ile orta düzeyli gerilimlerle (6.30010.000 volt) sağlanmaktadır. Bu orta gerilim seviyeleri havalimanı muhtelif yerlerine
kurulmuş trafo istasyonlarında alıcıların kullanma gerilimi düzeyine 400 V.’a düşürülürler. Bu
istasyonlarda tesis edilen ve güvenlik sistemleriyle teçhiz edilmiş dağıtım panoları vasıtasıyla
elektrik enerjisi alıcılara ulaştırılır.
3.4.
TERMİNAL BİNALARI ELEKTRİK SİSTEMLERİ:
Yolcu salonları, kafeterya, lokanta, WC, büro, koridorlar, merdivenler, yönlendirme
panoları, mutfak, depo ve satış dükkanları gibi mekanların aydınlatılmasında kullanılan
sistemlerdir. Terminal binaları içerisinde yer alan soğutma-ısıtma sistemleri, asansörler,
yürüyen merdivenler, konveyörler, yolcu köprüleri, 400 Hz. Sistemi, otomatik kayar kapılar,
hava perdeleri gibi elektromekanik sistemlerin elektrik kumanda ve aksamları X-ray cihazları,
arama kabinleri, anons sistemleri, yangın alarm sistemleri, telefon santralı, saat sistemi,
CCTV, uçuş bilgi sistemi, elektronik tartılar, bina otomasyon sistemi gibi elektronik
sistemlerin elektrik aksamları da bu sistemi oluşturur. Bu grupta yer alan sistemler şehir
şebekesinin kesilmesi ihtimaline karşı, işletmedeki önemine binaen yedek enerji (öncelik
sırasına göre 15 saniye elektrojen grupları, 0 Sn. UPS gruplar) ile desteklenmişlerdir.
3.5.
TRANSFORMATÖRLER
Enerji santrallerinde üretilen elektrik enerjisinin bir yerden bir yere nakli önemlidir.
Enerjinin nakledilmesi sırasında Transformatörler önemli yer tutar. Elektrik Enerjisini düşük
gerilim (AG) olarak nakletmek kablo kesitini artırır, kayıpları artırır, pahalı işçiliği fazladır. YG
olarak naklettikten sonra gerilimi düşürmezsek YG ile çalışan cihazları üretmek ekonomik
olmaz, üretimi zordur. Bu nedenle transformatörler elektrik enerjisinin iletimi ve
dağıtımında çok önemli yer tutar.
Transformatörler gerilimin yükseltilmesi ve düşürülmesinde kullanılırlar. İki tip sargı
vardır; Primer ve sekonder sargılar. Sargıların birbiriyle bağlantısı yoktur.
Transformatörlerde hareketli parçalar olmadığından kayıplar azdır. Yapılarına göre Primer
gerilimi sekonder geriliminden büyükse DÜŞÜRÜCÜ Transformatörler; Primer gerilimi
sekonder geriliminden küçükse YÜKSELTİCİ Transformatörler denir.
Sınıflandırılması ise
1. Manyetik nüvenin yapılış şekline göre
a)Çekirdek tip b)Mantel tip c)Dağıtılmış nüveli tip.
2. faz sırasına göre
a)primer ve sekonderi aynı sayıda faza sahip olanlar
b)primer ve sekonderi farklı sayıda faza sahip olanlar
3. Soğutma şekline göre
a)Kuru tip Transformatörler
b)Yağlı tip Transformatörler
4. Kuruluş yerine göre
a)Dahili tip Transformatörler
b)Harici tip Transformatörler
5. Sargı tiplerine göre
a)Silindirik sargılı Transformatörler
b)Dilimli sargılı Transformatörler
6. Çalışma gerilimine göre
a)Sabit gerilimli(Şebeke,güç ve dağıtım Transformatörleri)
b)Sabit akımlı
7. Sargı durumuna göre
a)Yalıtılmış sargılı (normal iki sargılı)
b)Oto Transformatörler
8. Soğutucu cinsine göre
a)Hava ile soğutulanlar(kuru tip)
b)Yağ ile soğutulanlar
c)Su ile soğutulanlar
9. Kullanılış amaçlarına göre
a)Güç Transformatörler
b)Ölçü Transformatörler(akım ve gerilim Transformatörler)
c)Çeşitli aygıt ve makinelerde kullanılanlar Ateşleme kaynak vs.
Transformatörler
10. Kademelerine göre
a) Kademesiz trafolar: kademe sargıları yoktur.
b) Boşta kademeli: Trafonun primer ve sekonder enerjisi kesilerek iş güvenliği
tedbiri alındıktan sonra üzerinden TEB ayarı yapılarak(manuel kademe
boynuzuyla) yani kademe sargısı eklenip veya çıkarılarak voltaj ayarı yapılır.
c) Yükte kademeli : Kademe Şalteri ( Yağlı Trafolarda Kademe şalter tankı olur)
ve kademe şalterine kumanda eden ve yükte kademe sargısı ekleyip çıkaran
regüle kumanda panusu bulunan trafolardır. Yükte kademeli trafolar hem
kuru tip hem yağlı tip olabilir. Kuru tiplerde sargı koruması termistörler
yardımıyla sargı sıcaklığına göre yapılır. yağlı tiplerde ise tank koruma rölesi,
bocholz ihbar rölesi ve Termostat ile sargı koruması yapılır.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
Primer salgılara alternatif gerilim uygulandığında demir nüve üzerinde fi ( φ ) manyetik akısı
dolaşır ve değişken manyetik alan oluşturarak ve bu manyetik alanın sekonder salgıları
kesmesi sonucu sekonder salgılar üzerinde gerilim indüklenir.Primer ile sekonder sargılar
arasında bağlantı yoktur.
MANYETİK NÜVE(GÖVDE) ŞEKİLLERİ
1.Çekirdek tipi transformatörler.
2.Mantel tipi transformatörler
3.Dağıtılmış nüveli transformatörler
SARGILAR
1.Silindirik sargılar
2.Dilimli sargılar
TRANSFORMATÖRLERİN DÖNÜŞTÜRME ORANLARI
E1…primerde indüklenen emk.(volt)
E1/E2=N1/N2 bu eşitlik
E2… sekonderde indüklenen emk.(volt)
U1/U2 Şeklinde yazılabilir
U1…primer gerilimi.(volt)
U1/U2=I2/I1=N1/N2
U2…sekonder gerilimi.(volt)
Transformatörün primer gerilimi
N1… primer sipir sayısı
K=---------------------------------------= dönüştürme oranıdır
N2…. sekonder sipir sayısı
Transformatörün sekonder gerilimi
TRANSFORMATÖRLERİN REGÜLASYONU
Bir Transformatörün primer gerilimi anma geriliminde sabit tutulup sekonderin boş
ve tam yüklü durumdaki gerilim arsındaki farka GERİLİM REGÜLASYONU denir bu farkın tam
yükteki sekonder gerilimine oranlanmasından GERİLİM REGÜLASYONU yüzdesi bulunur.
Yüksüz sekonder gerilimi-Tam yükteki sekonder gerilimi
%Reg=------------------------------------------------------------------------------x100
Tam Yükteki Sekonder Gerilimi
U20-U2
%Reg=----------x100
U2
TRANSFORMATÖRLERİN PARELEL BAĞLANMA KOŞULLAR
1-Paralel çalışan transformatörlerin boşta,sekonder sargılarından akım geçmemelidir.
2-Paralel çalışan transformatörlerin üzerindeki yükleri,güçleri ile orantılı olmalıdır.
3-Paralel çalışan transformatörlerin sekonder akımları,dolayısıyla toplam yük akımı aynı
fazda olmalıdır.
4-Paralel çalışan transformatörlerin kutuplaşmaları aynı olmalıdır.
5-Paralel bağlanacak primer ve sekonder gerilimleri boşta birbirine eşit olmalıdır.
6-Paralel bağlanacak transformatörlerin anma yükündeki kısa devre gerilimleri(Uk)birbirine
eşit veya çok yakın olmalıdır.
7- Paralel bağlanacak transformatörlerin güçleri birbirine eşit veya güçleri oranı 1/3 ten
güçleri küçük olmamalıdır.
8- Paralel bağlantıyı gerçekleştirmek için, transformatörlerin sekonder sargılarının aynı
polaritedeki uçları birbirine bağlanmalıdır.
YAĞLI TİP TRAFO YAPISININ İNCELENMESİ :
TANK : Malzeme ST-37 çelikten imal edilmiştir.
- İmalat kaynaklı ve civatalıdır.
- Sızdırmazlık testleri, tank, oda sıcaklığında transformatör yağı ile doldurularak ve
tankın tabanında yapılacak ölçümle 1 kg f / cm2 yi geçmemek üzere statik
transformatör basıncının iki katına eşit bir basınç uygulamak suretiyle yapılmıştır.
En az 24 saat bu basınç altında kalan tankta kazan kapak ve genleşme kabında
hiçbir yağ sızıntısı yoktur.
- Tüm donanımların montajı sızdırmaya karşı dayanıklı kaynak ve paslanmaz
civatalar mevcuttur.
- Kazanda ve kapakta kaldırma çekme halkaları vardır.
ÇEKİRDEK : Manyetik devre yüksek kalitede düşük kayıplı silisli saçlardan yapılır.
SARGILAR : Alçak gerilim sargısı altta yüksek gerilim sargısı üstte olmak üzere silindirik
sarımlıdır.
- Sargılarda elektrolit bakır kullanılır.
- İletkenler sıcak haddeleme yöntemiyle imal edilir.
- Yüksek gerilim kademe sargıları ana sargıdan uç çıkarılarak yapılırlar.
YALITIM : İzolasyon maddesi A sınıfı kağıt ve presbant yalıtım malzemeleri :
- Alçak gerilim sargılarının nötrleri ait oldukları sargıların hat uçlarıyla aynı yalıtım
seviyesindedir.
- Sargılar kurutulduktan sonra tankta yağ doldurma işlemi vakum altında yapılır.
TRAFO YAĞI : Trafoda kullanılan yağ yüksek izolasyonlu yağdır.
KURU TİP YANMAZ TRAFOLARIN AVANTAJLARI :
-
3.6.
Doğrudan insanların yakınında özel önlemlere gerek kalmadan kullanılabilmesi.
Çevre sağlığını olumsuz yönde etkilemediğinden özel önlemler gerektirmemesi.
Gürültüsüz çalışması,
Yangına ve patlamaya karşı son derece güvenli olması,
Küçük boyutlarından dolayı aynı güçteki yağlı trafolara oranla az bir alan
kaplaması,
Yüksek ve alçak gerilim tesisleri ile birlikte aynı yere monte edilebilmesi,
İşletmeye alındıktan sonra herhangi bir arıza ihtimalinin olmaması,
Bakım gerektirmemesi,
Bobinlerin kesinlikle nem almaması, ve uzun süre devre dışı kalması halinde
bobinlerin yerinde kullanıcı tarafından değiştirilebilmesi,
Doğrudan tüketici ağırlık merkezine yerleştirildiğinde kablo yalıtım ve kayıplarının
yok denecek düzeye inmesi,
İzolasyon malzemesinin 100 K’ e kadar aşırı ısınabilen “F” sınıfı olması ve kısa
sürelerde aşırı yüklenebilmesi,
Soğutucu fan kullanmak üzere işletme gücünün % 40 artması,
AKIM TRANSFORMATÖRLERİ
1- Alçak gerilim şebekelerinde ölçü aletleri ile ölçülemeyecek kadar büyük akımların
ölçülmesi için ve
2- Yüksek gerilim şebekelerinde de akımın güvenlik içinde ölçülmesi için, yani ölçü aletini
yüksek gerilimden yalıtmak için akım transformatörleri kullanılır.
Akım transformatörlerinin Primer sargıları kalın telden az sipirli sekonder sargıları ise
ince telden çok sipirli olarak sarılır. Nüve için kullanılan saçların manyetik endüksiyonları
büyük olmalıdır.bu ölçme hatalarını azaltmak için önemlidir.
Akım transformatörlerinin dönüştürme oranı
Akım transformatörlerinin sınıflandırılması
1.Kullanma amaçlarına göre
a)Ölçü akım transformatörleri
b)Koruma akım transformatörleri
I1
K=--------- dönüştürme oranı sabit katsayısı
I2
2.Dönüştürme oranlarına göre
a)Bir dönüştürme oranlı akım transformatörleri
b)Çok dönüştürme oranlı akım transformatörleri
3.Soğutma şekline göre
a)Yağlı akım transformatörleri
b)Yağsız(havalı ve kuru tip) akım transformatörleri
4.Yapılışına göre
a)Sargılı tip akım transformatörleri
b)Bara tipi(çubuklu veya lambalı) akım transformatörleri
5.kullanıldıkları yerlere göre
a) iç tip (dahili)
b) dış tip (harici)
Not: Akım transformatörlerinin sekonderlerine bağlanan elemanların iç dirençleri çok küçük
olduğundan, transformatör kısa devre durumunda çalışır. Bu nedenle Akım
transformatörlerinin sekonderleri yüksüz (boş) bırakılmamalıdır. Primeri şebekeye bağlı
olduğundan sekonderi kısa devre edilmezse sarım sayısı ile ters orantılı yüksek gerilim
indüklenerek izolasyon zarar görür. Nüve aşırı ısınarak sargılara zarar verir.
3.7.GERİLİM TRANSFORMATÖRLERİ
Gerilim transformatörlerinin yapılışı, normal iki sargılı gerilim düşürücü
transformatörlere benzer. Primer iyi yalıtılmış bir şekilde YG. Şebekesine bağlanır.
sekonderine ise ölçü aletlerine bağlanır.(voltmetre vs.)
Not: Akım transformatörleri devreye seri, gerilim transformatörleri ise paralel bağlanır.
3.8.TRANSFORMATÖRLERİN KORUMA ELEMANLARI
1. Termostat
2. Tank koruma rölesi
3. Difrensiyel (dönüştürme oranına göre )koruma rölesi (primer ve sekonder gerilim
farklarına göre)
4. Bucholz rölesi ile koruma
5. Topraklama
6. Termistörle koruma
7. Aşırı akım rölesi ile koruma
8. Toprak kaçak rölesi ile koruma
9. Kuru tiplerde termistörler
10. Düşük Gerilim Röleleri.
11. Yağlı trafolarda ark boynuzları
3.9. AYIRICILAR :
Orta ve yüksek gerilimli devrelerde alıcıları, baraları, hatları ve elektrik aygıtlarını
yüksüz fiziki olarak devreyi enerji barasından ayıran aygıttır. Alıcılar çalışırken, yük altında
asla açıp-kapama yapılamaz. Çünkü ark söndürme tertibatları olmadığından arkı
söndüremez. Bu durumda ayırıcıyı açan veya kapayan kişiyi ark çemberi içerisinde yakar.
Yüklü devrelerde önce kesici ile devrenin akımı kesilir, sonra ayırıcı açılarak, elektrik devresi
fiziki olarak açılır. Yükü devreye almak için önce ayırıcı kapatılır, sonra kesici kapatılır. Kesici
kapatılmasına müteakip alıcılar beslenir. Genellikle her kesicinin ya da baranın bir kesicisi,
birde ayırıcısı mevcuttur. Kesici kapalı iken ayırıcı açılmasın diye kilitleme bobinleri
mevcuttur. Ölçü devrelerindeki ayırıcılar, yük olmadığı için emniyet tedbirleri alınarak
(Yüksek gerilim eldiveni, lastik taban döşemesi vb.) hızla açıp-kapama yapılabilir.
3.10. KUPLAJ :
İki barayı birbirine birleştiren hatta kuplaj denir. İki bara arasında bulunan kesiciye
kuplaj kesicisi, ayırıcıya da kuplaj ayırıcısı denir. Baraları birleştirmek istediğimizde önce
kuplaj kesicisi ve ayırıcısının açık olduğunu görürüz. Önce kuplaj ayırıcısını yüksüz durumda
kapatırız daha sonra kesiciyi kapatılarak devreden akım geçmesi sağlanır. Kuplajı açmak
istediğimizde ise işlem tersten yapılır. Kuplaj kesicisi açılır. Sonrada kuplaj ayırıcı açılarak bara
voltajı ile açılan tarafın fiziki irtibatı kesilmiş olur.
3.11. RİNG HATLARI :
Aynı enerji kaynağından, (baradan) beslenen ve birbirini takip ederek, diğer baraları
besleyip, tekrar ilk enerji kaynağına (barasına) gelen hatta ring, kesicilerde ring kesicileri
denir. Ring kesicilerinin tüm kesicileri kapalı olması için R, S, T fazlarının aynı olması gerekir.
R, S, T fazları aynı gruba gelmezse ring kısa devre olur.
3.12 KESİCİLER :
Yüksek ve orta gerilimlerde, elektrik devrelerini açıp- kapayan aygıtlara kesici denir.
Kesiciler genellikle orta ve yüksek gerilim devrelerinde devreyi açıp kapama yaparlar. Çok
yüksek akımdan dolayı açma-kapamalarda ark yapmaması için hızla açma-kapama ve ark
söndürme tertibatları mevcuttur. Ayrıca kutuplar, devrelerini açıp-kaparken hızla kontaklarını
açıp-kaparlar.
Hızla açıp-kapama yapabilmeleri için kesicinin kurma yayı, (kurma yayı motorludur)
mekaniksel ve elektriksel açma-kapama bobinleri mevcuttur. Ark söndürmelerine göre yağlı
kesiciler, SF6 gazlı kesiciler ve vakumlu kesiciler olarak imal edilirler. Kurma motoru açmakapama butonları mevcuttur. Aşırı akıma, toprak kaçağına karşı koruma röleleri vardır.
Kesiciler elektriksel ya da uzak kumanda olarak açma-kapama yapabilmesi için kumanda
gerilimlerine ihtiyaç vardır. Kumanda gerilimi DC 220 volt, 110 volt veya 24 volt tur.
Genellikle indirici merkezlerinde 220 volt veya 110 volt DC, tali trafo merkezlerinde 24 volt
DC kullanılır. Kesicilerin kurma motoru, açma bobini ve kapama bobini uzak kumanda gerilimi
ile uyumlu olması gerekir. Aksi takdirde sistem çalışmaz. DC besleme kesilirse, kesici
elektriksel olarak açma-kapama yapamaz, motor yayı kuramaz. Bu durumda;
- Kesici Manuel (elle) olarak yay kuruldu işareti görülünceye kadar kurulur ve devreye verilir
veya hazırda bekletilir.
- Kesici mekaniki olarak (O) butonuna basılarak açılır.(OFF)
- Kesici mekaniki olarak (I) butonuna basılarak kapatılır.(ON)
Ancak bazı kesicilerin mekaniki (I) “ON” tertibatı çalıştırılmaması için imalatçı firma
tarafından emniyet için kilitlenmiş olabilir. Sistemlerimizde 3 tip kesici kullanılmaktadır.
1- Yağlı Kesiciler
2- SF-6 Gazlı Kesiciler
3- Vakumlu kesiciler
1- YAĞLI KESİCİLER :
Eski tip kesiciler olup, sistemlerimizde hızla devre dışı bırakılıp, yerine yeni teknoloji
ürünü olan vakumlu kesiciler konulmaktadır. Yağlı kesicilerin kutuplarında ark söndürme için
yağ bulunmaktadır. Yağların periyodik olarak testleri ve değişmeleri gerekmektedir. Yağların
bozulması, yanması ve patlaması gibi mahsurları bulunmaktadır. Bu tür kesicilerde açmakapama yaparken, mümkünse ilk seçeneğimiz uzak kumandayla devreye alıp, vermeyi tercih
etmeliyiz. Kutuplardaki yağ seviyeleri istenilen yerde olmalıdır.
2- SF-6 GAZLI KESİCİLER :
Kesicini çok uzun ömürlü olması, gazın minimum düzeyde yaşlanması ve arkın düşük
enerjisinin kontakları etkilemesine bağlıdır.
Ark enerjisinin düşük olması:
- Gazın yapısal özelliği
- Sınırlı ark süresi
- Kısa ark boyu
- İçi boş tungsten ark kontaklarının sağladığı, kararsız ark yolu
- Ark kontakları ve akım taşıyan kontakların tamamen ayrı olması.
EMNİYET :
SF-6 Gazlı kesiciler, alçak basınçta çalışırlar. Gazın sıkışması ve anahtarlamadaki
ısınma ile ortaya çıkan iç başınç artışı düşük düzeyde kalır. Bir emniyet zarı herhangi bir
şekilde ortaya çıkacak aşırı basıncı engeller. Atmosfer basıncında kesici yeterli dielektrik
yalıtımı ve güvenilir yük anahtarlamayı sağlar. Gazın hızlı rejenerasyonu IEC standartların da
istenenden daha yüksek TRV değerinde de mükemmel kesmeyi sağlar.
KOLAY MONTAJ :
Kutupların ayrı ayrı konulması ve farklı düzende yerleştirilmesi ile kesicinin açık sistem
veya prefabrik sistemlerin hepsine çabuk ve kola adaptasyonu mümkündür.
Bakım yalnızca mekanizmanın basit yağlanması ve ömrünü dolduran kutupların
değiştirilmesi ile sınırlıdır. Kesiciler ayrı kutuplu tiptir. Kutuplar aynı zamanda mekanizmayı
da taşıyan sağlam bir şasi üzerine yerleştirilmiştir. Ayrı kutuplu yapı, farklı şasilerle değişik faz
arası mesafelerini gerçekleştirmeyi sağlar. Her kutupta, epoksi reçine zarfı içinde bir kesme
hücresi vardır. Bütün tipler, değişik şasiler, zarf ve kesme hücresi kombinezonu ile yapılır.
Kesme hücresi davranışı;
-Belli bir gerilim seviyesinde kesme
-aşırı akıma dayanma
-anma akımını taşıma kapasitesi yönünden belirler. Faz arası dielektrik dayanımı,
yalnızca kutuplar arası mesafeye bağlıdır.
KUTUPLAR :
Her kutup, tek tek sızdırmazlığı sağlamış epoksi zarf içinde aşağıdaki kesme
teknolojilerinden birini kullanan bir kesme elemanı içerir.
-Çift akışlı otonömatik (puffer) kendinden üfleme
-Çift akışlı kendinden genleşmeli (ısıl genleşme+puffer) bir emici katalizör, her
kesmeden sonra kalan kirlilikleri bağlar ve gazın rejenerasyonunu hızlandırır. Emniyet zarı
herhangi bir kaza sonucu istenmeyen aşırı basınçları tahliye eder.
SF-6 GAZININ ÖZELLİKLERİ :
- SF-6 Gazı mükemmel dielektrik ve ark söndürme özelliklerine sahiptir.
- SF-6 yanmaz, zehirsiz bir gazdır. Atmosfer basıncında dielektrik dayanımı havanın 2,5
katıdır. Kesicini dolum basıncında ve normal kullanım sınırları içinde gazın sıvılaşma ihtimali
yoktur.
- SF-6 nın belirgin ısıl ve elektronegatif özellikleri onun ideal bir kesme ortamı olmasını sağlar.
- Hızlı regarasyon özelliği de kontaklar arasında dielektrik dayanımının hızla tekrar
kullanılmasını sağlar.
- Güç katsayısına duyarsızlığı nedeniyle, kapasitif ve endüktif akımları kesmedeki performansı
yüksektir.
MEKANİK ÖMÜR :
Çalışma prensibine bağlı olarak, mekanik parçaların hareketi, sıkıştırılan gaz ile
frenlenir. Ve çalışma için gerekli enerji düşük düzeyde kalır. Kontakların, kendi kendini
merkezlemesi ve geniş ölçü toleransı, cihazın aşınmaya neden olacak bir konuma gelmesine
engel olur.
GAZ SIZDIRMAZLIĞI :
Bu mil girişindeki, dinamik conta ile sağlanmıştır. Sızdırmazlık ömür boyu mühürlü tip
cihazlarda aranan en büyük sızdırmazlık değerinin (10¯6 cm³ x bar/sn) altındadır.
MEKANİZMA :
Kesiciler yaylı mekanizma ile donatılmıştır. Mekanizma elle kurmalı BLR ve motor kurmalı
BLRM tipinde olabilir.
VAKUM KESİCİLER :
YAPISAL ÖZELLİKLERİ :
Çalışma mekanizması, bir yay düzeni içerisinde, biriktirilmiş enerji ile çalışan tipte, kapama ve
açma işlemleri için gerekli enerji yaylar üzerinde depo edilmiştir.
-Kesiciler açma öncelikli (Trip-free) dir.
-Açma yayı, kesici kapandığında otomatik olarak kurulmaktadır.
-Kapama yayı, elektrik motorlu ve elle kurma düzenindedir.
-Çalışma mekanizması, ayrı bir işleme gerek duyulmadan bir açma-kapama-açma işlemi
çevrimi için yeterli enerjiyi depo edebilir. Ve kapama yayının tam kurulmamış durumunda
kesicinin
kapatılmasını önleyen kilit düzeni vardır. Kesiciler, tekrar kapamalı tiptir.
-Kesiciler üzerinde açma sayısını kaydeden mekanik sayaç (numaratör) vardır.
-Açma kapama bobinleri vasıtasıyla uzaktan kumanda edilebilir. Şekilde ön yüzeydedir.
YARDIMCI DEVRE İRTİBATLARI :
Kesiciler 24 V DC Gerilimde ve en fazla 100 W güç tüketiminde bir açma bobini vardır.
Yardımcı şalterin en az 4 normal açık, 4 normal kapalı bir yalayıcı kontağı vardır. Kesici
kumanda fişi, gerekli yedek kutuplara sahip ve prizine takıldığı zaman istenmeden çıkmasını
engelleyen uygun kilitleme mekanizması vardır.
Kesici arabası ile hücre arasındaki kablo irtibatı çok telli ve fleksibıl kablo ile ve
sarsılmayan kilitli, çoklu fiş-priz üzerindedir.
Kesici arabaları aşağıda belirtilen pozisyonlar gibi olabilir.
- İşletme pozisyonu
- Test pozisyonu
- Çekilmiş pozisyon
Gerekli kumanda, koruma ve yardımcı teçhizatı ihtiva eder. Alçak gerilim kompartımanı,
hücrelerin bir parçasını teşkil eder ve kesici bölmesinin üstüne yerleştirilmiştir.
GÜVENLİK TERTİBATI VE KİLİTLEMELER :
-Alçak gerilim fiş-prizini bağlamadan, arabayı ayrılmış pozisyona getirmek imkansızdır. Yani
araba çıkarılamaz veya içeri sürülemez
-Araba ayrılmış ve çekilmiş pozisyonların arasında iken kesiciyi kapatmak imkansızdır.
-Topraklama şalteri kapalı iken, arabayı ayrılmış pozisyondan, bağlanmış pozisyona getirmek
imkansızdır. Topraklama şalteri ancak, kesici çekilmiş durumda iken kapanır.
-Araba bağlanmış pozisyonda iken veya bağlanmış ve ayrılmış pozisyonların ortasında iken,
topraklama şalterini kapatmak mümkün değildir.
-Kesici ancak tam sürülmüş veya test konumunda kapanabilir. Ara konumlarda mekanik
kilitleme çubuğu sayesinde devreye alınamaz.
BARALAR İLE SABİT VE HAREKETLİ KONTAKLAR :
Sabit ve hareketli kontaklar üzeri asgari 20 mikron kalınlığında gümüş kaplamalı
olarak imal edilirler. Hareketli kontaklar, çoklu paralel bakır lamalardan meydana gelmiş ve
iyi bir kontak basıncı elde edilebilmesi için iyi kaliteli çelik yaylar kullanılır. Sabit kontaklar ise,
düz gümüş kaplı bakır lamadan meydana gelmiş ve izolatörle sabitlenmiştir. Kontaklar ve
baralar asgari 1250 A. Akımı sürekli olarak taşıyabilir. Kontaklar sağa-sola, yukarı-aşağı + 10
mm toleranslı boyutlandırılmıştır.
ÇALIŞMA ORTAMI VE ŞARTLARI :
-Ortam sıcaklığı en çok 40 ºC, en az -5 ºC
-24 Saat ortalama sıcaklık en az 35 ºC
-Nem oranı % 90
-Rakım 1000 mt.
VAKUM ARK SÖNDÜRME :
Vakum hücresi içinde biri sabit diğeri dışarıdan tahrik mekanizması ile tahrik edilen
karşı karşıya 2 elektrotun bulunduğu havası tamamen boşaltılmış bir kap ve seramik
silindirden oluşur. Bir ucu hareketli kontağın şaftına, diğer ucu havası boşaltılmış kaba
bağlanmış olan metal körük, havası boşaltılmış kaba bağlanmış olan metal körük havası
boşaltılmış bölüm ile çevredeki hava arasındaki sızdırmazlığı sağlar. Kontaklardan yalıtılmış
olarak yerleştirilmiş metal silindir, kondense ekranını oluşturur. Akım geçen kontakların
ayrılmasıyla, elektrotlar arasında akımın sıfır değerine ulaşıncaya kadar, üzerinden akacağı bir
ark deşarjı oluşur. Akım sıfır değerine ulaşınca, hücredeki koşulların sonucu ark deşarjı da
söner. Ayırma aralığının delinme dayanımı arkın sönmesinden hemen sonra oluşur. Metal
buharı artıkları kontaklara dönerek veya metal silindir üzerinde kondanse olur. Ark deşarjı,
sayıları toplam akıma bağlı olan birçok paralel ark üzerinden oluşur. Elektriki yük taşıyıcılarını
kontaklardan ayıran metal buharı oluşur. Ayırma aralığındaki arkın çerçevesinde vakum
bulunduğundan, bu metal parçacıkların yayılma hızları da çok yüksektir. Böylece Ayırma
aralığının delinme dayanımı da çok çabuk oluşur. Vakum kesici ark söndürme hücresinde
kullanılan malzemeler, büyük bir titizlikle seçilmeli ve şunlara dikkat edilmeli;
-Yüksek geçirgenlik,
-Kaynamama,
-yüksek açma kapasitesi,
-Küçük kopma akımı,
-Yanmaya dayanıklılık,
-İyi gaz giderme.
KESİCİYİ DEVREYE ALMAK İÇİN YAPILACAK İŞLEM SIRASI :
1) Devreye alınmak istenen kesici niçin devreye alınıyor? (Projeden takibi, uyarıcı levha
konulması konuya hakim olunması.)
2) Kesiciyi devreye almadan önce, baranın diğer beslemeleri ile fazları çarpıştırmamayı
tekrar gözden geçirmek.
3) Kesicinin başka kesicilerle elektriki kilitlemesi var mı yok mu önceden bilinmesi
gerekir.
4) Kesiciyi devreye almadan önce, hatta çalışan var mı, tekrar uyarılması ve manevra
yapılacağı ilgili yerlere haber verileceği önceden bilinmeli.
5) Kesicinin devreye verilmesine emin olduktan sonra kesici hücresinin hazır olduğu
aşağıdaki gibi izlenir.
-DC. Kumanda besleme sigortaları devrede mi?
-Sinyal ampullerin faal olup olmadığı kontrol edilmelidir.
-Kesici yuvasında mı?
-Kesici yayı kurulu mu?
-A. A. Rölesi devrede mi? (yeşil led yanıyor mu?)
Tüm bu elemanlar gözden geçirilir.
6) Kesici devreye verilerek alıcıların beslendiği izlenir.
7) Hat enerjili olduğu için, gerekli uyarıcı levhalar konulur.
3.13. ALTERNATÖRLER
Günümüzde elektrik enerjisi genel olarak bir yakıtın yanması, su düşümü, nükleer enerji
santralleri (atomların parçalanması ile oluşan yüksek ısı enerjisinin elektrik enerjisi elde
etmek için kullanılması)
Elektrik enerjisi doğru ve alternatif akım olarak üretilirler. Doğru ve alternatif akımın birbirine
bir birine göre bazı üstünlükleri ve sakıncaları vardır.
Doğru akımın faydaları
-Elektrikle yapılan yapay yüzey kaplamacılığı(galvanizleme)Maden arıtma v.s.için doğru
akımdan faydalanılır.
-Doğru akım depo edilir tekrar kullanılır.(aküler)
-Doğru akım makinelerinin devir ayarları geniş sınırlar içinde yapılabilir.
-Çeşitli elektronik cihaz ve devrelerde doğru akım kullanılır.
Alternatif akımın faydaları
-Alternatif akım makineleri büyük güçlü olarak yapılabildikleri için üretilen enerjinin birim
fiyatı ucuzdur.
-Alternatif akım transformatörler ile yüksek verimle iletimi ve dağıtımı yapılabilir.
Alternatif akım makineleri bakımları kolay ve doğru akım makinelerine göre daha az arıza
yapar.
Elektrik enerjisi daha çok alternatif akım olarak üretilir ve doğru akıma çevrilerek de
kullanılır.
JENERATÖRLER;
Elektrik enerjisi üreten kaynaklar olarak bugün çoğunlukla senkron jeneratörler
kullanılmaktadır. Senkron tabiri bu jeneratörlerin kutup sayısı ile belirtilmiş bir devir
sayısında zaman faktörü ile eş zamanlı olarak dönüşümünü ifade eder.Kutup,devir sayısı ve
üretilen elk.enerjisinin frekansı arasında
Fx60
n= ----------- d/dak. ilişki vardır.
P(çift kutup sayısı)
Bir jeneratör, alternatif akımın üretildiği sabit bir statorla; doğru akımla uyartılan ve döner
bir mıknatıs etkisi yaratan bir rotordan ibarettir. Jeneratörler silindir sargılı ve çıkık kutuplu
olarak iki grupta toplanırlar.
Doğru gerilim jeneratör miline kavrama üzerinden bağlı serbest ikazlı doğru akım
jeneratöründen sağlanır. Jeneratörün ikazı artırılıp azaltılarak senkron jeneratörün rotor
sargılarından geçen akım değiştirilir ve böylece gerilim ayarı sağlanır.
ALTERNATÖRLERİN GENEL YAPILARI
a)STATOR(ENDÜVİ)
b)ROTOR(ENDÜKTÖR VEYA KUTUPLAR) dır.
a) STATOR(ENDÜVİ)
Senkron jeneratörlerin statoruna ENDÜVİ denir.
Küçük Güçlü Alternatörlerde endüvinin Dönen kısımda bulunmasına karşılık büyük güçlü
alternatörlerde endüvi duran kısımdadır.
Endüvinin duran kısımda olmasının birçok faydaları vardır.
1. Endüvi sargılarında endüklenen gerilim dış devreye fırça ve bilezikler olmaksızın
alınabilir,
2. Duran kısımdaki sargıların sarılması ve izolesi daha kolay yapılır.
3. Duran kısımdaki sargıların merkezkaç kuvvet etkisi ile yerlerinden fırlamaları söz
konusu olmaz.
4. Sargıların soğutulması daha kolay yapılır.
b) ENDÜKTÖR (KUTUPLAR)
Uyartım sargılarını taşıyan kısma endüktör denir. Endüktörü oluşturan kutuplar Alternatörü
döndüren sistemlerin devir sayılarına göre iki şekilde yapılır;
1. Çıkıntılı kutuplu alternatörler
2. Düz (silindirik) kutuplu alternatörler.
Çıkıntılı kutuplu alternatörler çok kutuplu olarak yapılırlar. Bunların rotor çapları büyük, rotor
uzunlukları ise küçüktür.
Düz kutuplu alternatörler yüksek devirli türbinlerde, örneğin buhar türbinlerinde
kullanılır. Genel olarak boyları uzun, çapları küçüktür. Bu alternatörlere turbo-alternatörler
de denmektedir. 2 veya 4 kutuplu olarak yapılırlar.
Düz kutuplu alternatörlere, yuvarlak veya silindirik rotorlu alternatör veya içten
kutuplu alternatörler de denmektedir.
2Pxn
F= ---------- (Hz)
120
sipir sayısı (N) alınırsa
-8
E=4,44.Q.f.N.10 (v)olur
Endüklenen gerilimin sinüsoidal
yapılır.Bunların başlıcaları şunlardır;
olması
için
alternatörlerde
bazı
düzenlemeler
1. Hava Aralığındaki Magnetik Akıyı Sinüsoidal Yapmak:
Örneğin çıkıntılı kutuplu alternatörlerde kutup yüzeyleri kavisli yapılarak akı dağılışının
sinüsoidal olması sağlanır.
2. Endüvi Sargılarını Kısa Adımlı Sarmak:
Endüvi sargıları kısa adımlı sarılarak gerilim dalgasındaki bazı
giderilir.Böylece Endüklenen gerilimin sinüs dalgasına benzemesi sağlanır.
harmonikler
3. Endüvi sargılarını oluklara dağıtmak :
Bir faza ait bobinleri bir kutup altında daha fazla sayıda oluğa dağıtarak sarılan Endüvi
sargılarında Endüklenen gerilim daha düzgün olmaktadır.
4. Yuvarlak rotorlu altarnatörde rotor sargılarını kademeli sarmak:
Rotor sargılarını kademeli(el sargısı şeklinde)sarmakta gerilimin düzgün sinüzoidal dalgası
olması sağlanabilir.
5. Rotor yüzeyinin 2/3 ünü kullanmak
Yuvarlak(düz)kutuplu alternatörde rotor yüzeyinin 1/3 boş bırakılarak sargılar 2/3 ne
sarılarak emk nın sinüzoidal olmasına yardımcı olunur.
6. Alternatör bağlantısını yıldız yapmak
3 fazlı alternatörlerde uç bağlantısı yıldız yapılırsa gerilimdeki bazı harmonikler giderildiği için
gerilim daha düzgün olur.
Gerilim düşümünü etkileyen faktörler:
1-Endüvi direnci
2- Endüvi reaktansı
3-Endüvi reaksiyonu
ALTERNATÖRÜN UYARTILMASI
a) Alternatörlerde uyartım akımı ya alternatör miline bağlı bir dinamodan ,yahut ayrı bir
doğru akım kaynağından serbest uyartım şeklinde sağlanır.Son zamanlarda bu
uyartım çeşitlerine kendinden uyartımlı alternatör sistemleri de eklenmiştir.Serbest
uyartım için akü bataryaları veya dinamolar kullanılır.Uyartımın Alternatör miline
bağlı bir dinamodan sağlanması çok kullanılan bir sistemdir.Büyük güçlü
alternatörlerde bu dinamonunda uyartılması için aynı mile bağlı “pilot uyartım
dinamosu da vardır.”
b) Çeşitli gerilim regülatörleri ile uyartım
1- Tiril-regülatör:
Çalışma prensibi; alternatörün uyartımını sağlayan uyartım dinamosunun şönt
sargısına seri olarak bir direncin girip çıkması şeklindedir. Gerilimin bir başka ayar şekli
alternatör uyartım devresine gene seri olarak bir direncin girip çıkması şeklinde olabilir.ancak
bu devreden geçen akım,dinamo uyartım devresinden geçen akımdan çok büyüktür.
2- Sektörlü Gerilim Regülatörü:
Tiril regülatöründe kontakların açılıp kapanması sırasında gerilimde dalgalanmalar
olur. Sektörlü gerilim regülatöründe ayarlamalar gayet düzgün şekilde yapıldığı için gerilimde
dalgalanmalar görülmez.
1) PARALEL BAĞLANMA KOŞULLARI:
-Paralel bağlanacak alternatörlerin gerilimleri birbirine eşit olmalıdır.
- Paralel bağlanacak alternatörlerin frekansları birbirine eşit olmalıdır.
- Paralel bağlanacak alternatörlerin aynı fazları birbirine bağlanmalı yani faz sıraları aynı
olmalıdır.
- Paralel çalışan Alternatörlerin fazları çalışma süresince üst üste olmalı (senkronizm anında
parelel bağlanmalıdır.)
-Ayrıca regülatör karesteristikleri uygun,gerilim eğrileri sinüsoidal olmalıdır.
2) PARELEL BAĞLAMA KOŞULLARININ SAĞLANMASI
1-Gerilim eşitliğinin sağlanması:Uyartım akımları ayarlanarak 1. Alternatörün gerilimi 2.
Alternatörün gerilimine eşitlenir.
2-Frekans eşitliğinin sağlanması :Alternatörün kutup sayısı sabit olduğuna göre frekansları
eşitlemek için devir sayısını ayarlamak gerekir.
3-Faz sıralarının aynı olması :”Faz sırası göstericisi”ile ayarlanır.
4-Senkronizim anını saptanması:
a)Senkronoskop
b)Lamba(yanar ve söner ışık bağlantısı)
c)sıfır voltmetresi kullanmak
regülasyon
no-n
fo-f
%Reg= ----------x100 veya %Reg= ------- x100
n
f
kayıplar:
1-Demir kayıpları
2-Bakır kayıpları
,
no=boştaki devir
n=tam yük devri
fo= boştaki frekans
f = tam yük frekans
3-Sürtünme ve rüzgar kayıpları
Koruma cihazları:
1-Aşırı akımdan koruma
2-Sargı kısa devrelerine karşı Diferansiyel koruma
3-Rotor toprak kısa devresine karşı koruma
4-Ters güç koruması: Paralel çalışmada motor olarak çalışmasını önlemek için kullanılır.
3.14. HİZMET BİNALARI ELEKTRİK SİSTEMLERİ:
Kule, teknik blok, meteoroloji, itfaiye, garaj, iş makineleri, akaryakıt tesisleri, arıtma
tesisleri, su kuyuları, ısı merkezleri, nizamiye, emniyet, gümrük binaları, otopark, çevre yolları
vb. kolaylıkların aydınlatma sistemleri, bu tesislerde yer alan elektro-mekanik sistemlerin
elektrik aksamlarının bakım, onarım ve işletimi. Bu grupta yer alan sistemler de, şehir
cereyanının kesilmesi halinde, yedek enerji (öncelik sırasına göre 15 saniye elektrojen
grupları, 0.5 sn. short-break gruplar, 0 sn. UPS gruplar)ile desteklenmişlerdir.
3. KULE EKİPMANLARI:
a.
KULE KUMANDA MASASI:
Pist aydınlatma, döner beacon, mania ışıktan, apron aydınlatma, rüzgar konisi ve rüzgar yön
göstergesi, rüzgar T’si gibi görsel aydınlatma sistemlerini kumanda etmek üzere tesis edilen
kule teçhizatlarındandır. Kumanda masası, monitör kısmı ve kumanda butonları ile
anahtarların yer aldığı iki bölümden oluşur. Monitör kısmında; pist, taksi yolları, apron ile
yaklaşma, pist sonu, eşik, pist kenar, PAPİ, stop-way, eksen ışıktan, beacon, mania, apron
ışıkları, rüzgar konisi ve rüzgar yön göstergesi simgesel olarak yer alırlar. Kule operatörü,
kumanda buton ve anahtarlarına kumanda ederek, her bir sistemi ayrı ayrı çalıştırabilir.
Operatör, monitör üzerinde yer alan mimik diyagramdaki simgesel görünümlerin
aydınlatılması ile cihaz ve sistemlerden hangilerinin devrede olduğunu kolayca görebilir.
Birden fazla piste ve karmaşık taksi yollarına sahip hava alanlarında, monitör üzerinde yer
alan mimik diyagram, operatöre, işletmede büyük kolaylık sağlar.
b.
SİNYAL LAMBASI (ALDIS):
Kule operatörü ile uçak pilotu arasındaki iletişimi sağlayan sistemlerin devre dışı
kalması durumunda, mors kodları ile haberleşmeyi sağlamak üzere, kontrol kulesinde, sinyal
lambası (aldis) bulundurulur. Sinyal lambası (aldis), kırmızı, yeşil, beyaz renkte sinyal
verebilmekte ve bu sinyal renkleri gerektiğinde peş peşe değiştirilebilmektedir. Ayrıca sinyal
lambası, nişan alacak nişangaha haiz olup, istenilen renklerden herhangi biriyle, mors
koduyla dakikada 4 kelime hızla mesaj verebilecek tetik mekanizmasına sahiptir. Sinyal
lambası gece olduğu gibi gündüzleri de kullanılabilecek şekilde tasarlanmaştır.
c.
MEYDAN BIKIN (AERODROME BEACON):
Bir havalimanının yerinin havadan tanınması için hav işaretidir. Gece trafiğine açık
tüm meydanlarda bulunur. Kara meydanlarında yeşil-beyaz ışık veren ve dakikada 12-30 defa
çakan döner ışık sistemidir. Bikının ışıkları her istikametten görülebilecek şekilde meydanın
en yüksek noktasına genellikle kule üzerine tesis edilirler.
d.
MANİA IŞIKLARI:
Havalimanlarında kalkış-tırmanma sahası, kalkış- tırmanma yüzeyi, yaklaşma sahası,
yaklaşma yüzeyi, pas geçme sahası alet ve yaklaşma sahası, iç yatay yüzey, konik yüzey, geçiş
yüzeyi ve dış yatay yüzey ile pist, taksirut ve apronda uçak hareketlerine mani teşkil eden
cisimlere havacılıkta engel tabir edilir ve bu manialarında gece ve gündüz için işaretlenmesi
gerekir. Mania ışıklarının rengi kırmızı olup, ışık şiddetleri civarda mevcut diğer ışıklardan
ayırt edilebilecek şiddette olmalıdır. Araç ve diğer hareketli engeller, kırmızı veya (tercihen)
sarı renkli flaş veren ışkılar ile teçhiz edilmelidir. Sabit manialar sabit kırmızı ışıklarla,
hareketli manialar ise flaş veren kırmızı ışıklarla işaretlenirler. Flaş ışıklarının çakıp sönme
frekansı dakikada 20 ila 60 arasında olmalıdır.
Havalimanlarının yakınında, havacılıkla ilgisi olmayan, uçak emniyetini tehlikeye
düşürebilecek ışıklar söndürülecek, örtülecek veya tehlikeyi ortadan kaldıracak şekilde tadil
edilecektir.
5. ÖZEL AYDINLATMA SİSTEMLERİ:
5.1. ÖZEL AYDINLATMA SİSTEMLERİNİN ÖNEMİ:
Herhangi bir piste iniş veya kalkış yapacak uçağın güvenliği için, teknolojinin
gelişimine paralel olarak bir takım sistemler geliştirilerek hizmete verilmektedir. Bu
sistemlerden birinci grupta yer alan radyo cihazları ile sağlanan elektronik sistemler olup,
diğeri pilotun bizzat görerek kullandığı görsel yardımcı sistemler olan özel aydınlatma
sistemleridir.
Aletli piste haiz bir havaalanında, inişe geçen uçağın pilotu, ILS cihazlarından istifade
edebilmek için, uçakta bulunması gereken cihazları kullanmak mecburiyetindedir. Oysa
görsel yardımcılardan istifade etmek için, herhangi bir alete ihtiyaç olmayıp, pilot kendi
gözleri ile bu sistemlerden yararlanır. Bu açıdan pilotun görsel sistemleri görmek suretiyle
iniş veya kalkış yapması kendisi açısından çok önemlidir. Her ne kadar elektronik sistemler
pilota yardımcı oluyorsa da bunlar, inişin veya yaklaşmanın başlangıcında ya da belirli
safhaları için önemlidir. Oysa piste yaklaşmakta olan pilot, inişin nihayetine kadar her
safhada görsel yardımcılar vasıtasıyla, doğru yaklaşma, doğru teker koyma, doğru durma ve
doğru pisti terk ediş ile doğru taksi yaparak aprondaki yerine park etmesini gerçekleştirir. İşte
pilotun yaklaşmadan park sahasına kadar intikalinde, görsel olarak kullandığı sistemlerin
tümüne, özel aydınlatma sistemleri adını veriyoruz. iniş yapan uçaklarda olduğu gibi, görsel
yardımcılar, kalkış yapan uçaklar tarafından da, doğru pist başına yönlendirme, doğru
zamanda piste giriş, pist üzerinde doğru yöneliş, doğru hız ayarlaması, doğru teker kesme ile
uygun pozisyonda pisti terk ediş maksadıyla kullanılırlar.
5.2. ÖZEL AYDINLATMA ARMATÜRLERİN FONKSİYONLARI:
Armatür; Ampul, ışığın renkli görünmesini sağlayan filtre, ışığın belirli noktada
toplanmasını sağlayan mercek ve bunlarla ilgili diğer teçhizatı içeren, kullanıma hazır hale
getirilmiş aydınlatma cihazlarına armatür adını veriyoruz. Armatürler, fonksiyonları itibarıyla,
ya boyutları belirlenmiş bir sahayı aydınlatırlar örneğin apron aydınlatması, futbol sahalarının
aydınlatması, arabaların farları gibi. Ya da kendisinin bulunduğu yeri işaretlerler örneğin
araçlardaki stop lambaları, mania ışıkları gibi. Pist aydınlatma armatürleri, belirli bir sahayı
aydınlatma maksadıyla değil de bulundukları yeri belirlemek için kullanılırlar.
5.3. IŞIKLANDIRMA SİSTEMLERİNDE GÜVENİRLİK:
Havalimanı içerisinde yer alan tüm armatürlerin belirlenmiş toleranslar içerisinde faal
oluşu ve sistemin kullanıma elverişliliğidir.
5.4. IŞIK BAŞARISIZLIĞI (LIGHT FAILURE):
Kullanılmakta olan bir ışık sisteminin herhangi bir sebeple belirlenmiş ortalama ışık
şiddetine göre % 50 oranında düşük performansta olması haline ışık başarısızlığı adı verilir.
5.5. PİST AYDINLATMA SİSTEMLERİ:
Pist aydınlatma sistemleri içerisi yer alan armatürler fiziki özellikleri açısından;
Gömülü tip armatürler: Uçakların iniş esnasında üzerine teker koydukları, koşu ya da hızlı
çıkış esnasında üzerinden geçtikleri ve pist yüzeyinden max.1/2 inç kadar çıkıntı yapmasına
izin verilen, pist üzerinden karot kesilerek açılan yüzeye epoksi adı verilen özel yapıştırıcı ile
yapıştırılan armatürlerdir.
Yarı gömülü tip armatürler: Uçakların normal şartlarda üzerinden geçmedikleri, ancak
zorunluluk hallerinde kullanmaları halinde de uçağın hareketine ve dikmelerine herhangi bir
zarar vermeyecek kadar 1 inç çıkıntı yapmasına izin verilen, aynı yöntemle pist üzerine
monte edilen armatürlerdir.
Yer üstü tip armatürler: Uçakların hiçbir şekilde üzerinden geçmedikleri kısımda yer alan,
ancak rule kaçırma vb. kaza durumlarında, uçağa zarar vermeyecek şekilde, darbe esnasında
kırılabilirlik özelliğine sahip, pist koduna göre yükseklik teşkil eden armatürlerdir.
5.6. HAVALİMANLARI KATEGORİ ŞARTLARI:
5.7. KATEGORİ 1 PİSTİNDE BULUNAN GÖRSEL YARDIMCILAR: (EK:1)’de
Kategori 1 pistinde yer alan görsel yardımcılar görülmektedir.
-PAPI Işıkları.
-900 metre cat 1 yaklaşma ışıkları.
-Eşik ışıkları.
-Pist sonu ışıkları.
-Pist kenar ışıkları.
-Taksi yolu kenar ışıkları.
5.8. KATEGORİ 2 PİSTiNDE BULUNAN GÖRSEL YARDIMCILAR: (EK:2)’de
Kategori 1 pistinde yer alan görsel yardımcılar görülmektedir.
-PAPI Işıkları.
-900 metre yaklaşma cat -2 ışıkları.
-Eşik ışıkları.
-Pist sonu ışıkları.
-Tekerlek temas bölgesi (TDZ) ışıkları.
-Pist eksen ışıkları.
-Pist kenar ışıkları.
-Stop bar ışıkları.
- Kırmızı yan bar ışıkları (Side Row ışıkları.)
-Taksi yolu kenar ışıkları.
-Taksi yolu eksen ışıkları.
-Taksi yolu yönlendirme levhaları.
5.9. GÖREREK YAKLAŞMA EĞİMİ GÖSTERGE (VASİS) SİSTEMİ:
Yaklaşma hattında yer alan uçak pilotuna yardımcı olan ve tekerlek temas bölgesine
kadar pilotun doğru bir yaklaşma yolu izlemesini sağlayan bir sistemdir. Kırmızı ve beyaz
renkli ışıklarla çalışan sistem hem gündüz hem de gece inişlerinde kullanılmaktadır. Sistemi
kullanabilmek için uçağa özel bir cihaz takılmasına gerek yoktur. Böylece bu sistemi,
kurulduğu andan itibaren her türlü uçak kullanabilir. Bu sistem meydanı kullanan uçakların
büyüklüğüne göre 2 ya da 3 baralı olarak monte edilirler.
Sistemin optik ilkesi, üst yarıda beyaz renkli, alt yarıda da kırmızı renkli bir ışık huzmesinin
görülmesinden ve ¼ derecelik bir açı ile pembe renkli bir ayırma sektörünün bu iki alanı
birbirinden ayırmasından oluşur. Ek:3’de sistemin yaydığı kırmızı-beyaz ve pembe rengin
oluşturduğu koridorlar ve doğru koridoru kullanan bir uçağın yaklaşması görülmektedir.
Ek:4’de iki baralı VASIS sistemini kullanan bir uçağın pilotu doğru yaklaşma koridorunu
kullandığı takdirde VASIS ışıklarının daha öndeki 1. barını beyaz, arkadaki 2. Barını ise kırmızı
olarak görecektir. Çok yüksekten yaklaşan pilot her iki barıda beyaz olarak, çok alçaktan
yaklaşan pilot ise her iki barıda kırmızı olarak görecektir. Böylece ışıkların rengine göre
yaklaşma hattında bulunan pilot, doğru yaklaşma hattını kolayca tespit edecektir.
5.10. HASSAS YAKLAŞMA YOL GÖSTERGESİ (PAPI):
Son yıllarda mevcut görsel yaklaşma eğimi göstergesi (VASIS) sistemlerinin yerini hassas
yaklaşma yol göstergesi (PAPI) sistemleri almıştır. Ülkemizdeki hava meydanlarında da
hemen hemen çoğunda PAPI sistemi tesis edilmiş olup, mevcut VASIS’ler de PAPI sistemi ile
değiştirilmektedir. Gerekli yaklaşma eğimini sürdürmek üzere kılavuzluk eden PAPI de
VASIS’te olduğu gibi kırmızı ve beyaz renkli görsel işaretler arasındaki ayırım ilkesini kullanır.
VASIS sisteminden farkı; armatür birimlerinin sayısı ve konfigürasyonundaki değişiklik,
gösterilen bilginin yorumu ve renk geçişindeki keskinlik sayılabilir. VASIS sisteminde doğru
yaklaşma bilgisi, bir koridor içerisinde yer alırken, PAPI sisteminde keskin bir çizgi ile bu bilgi
verilmektedir.
PAPI, yaklaşma ışık sistemleri arasında en güçlü görsel yardımcıdır. PAPI ışık huzmesi, gündüz
açık havada 6-15 Km. mesafeden, gece açık hava da ise 15-30 Km. mesafeden pilot
tarafından karşılaşılan ilk görsel işarettir. ILS sistemine sahip olmayan bir piste doğrudan
yaklaşma yapılması halinde, PAPI sistemi, doğru bir yaklaşma koridoru sağlamak ve pist eşiği
üzerinde minimum tekerlek açıklığını sağlamak üzere pilota kılavuzluk eder. Bu nedenle PAPI,
aletli iniş sistemi (ILS) ile teçhiz edilmemiş hava alanlarında bir uzun mesafe G/P ve localizer
görevi görür.
PAPI sistemi, seyrüsefer emniyeti ile yakından ilgilidir. Talimatlara uygun olarak
kullanıldığında sistemin aşağıdaki hususları temin etmesi beklenir.
-Pist eşiği üzerinde emniyetli bir minimum tekerlek açıklığı,
-Nihai yaklaşmada tüm engellerin açığında bir emniyet payı,
-Pistin fiziksel karakteristiği ne olursa olsun, uçağı optimum tekerlek temas noktasına
götüren bir yaklaşma hattı temin eder.
Ek:5’de yaklaşma hattında yer alan uçağın aldığı PAPI bilgileri yer almaktadır.
Şayet pilotun gözleri “P” noktasında yani çok alçakta ise, 4 birimi de kırmızı olarak görecektir.
“0” noktasında hafifçe alçakta ise üç birimi kırmızı, bir birimi ise beyaz olarak görecektir.
“N” noktasında yani doğru yaklaşma hattında ise iki birimi kırmızı, iki birimi ise beyaz olarak
görecektir.
“M’ noktasında hafifçe yüksekte ise bir birimi kırmızı, üç birimi ise beyaz olarak görecektir.
“L” noktasında yani çok yüksek konumda ise, 4 birimi de beyaz olarak görecektir.
Görüldüğü üzere, pilot PAPI sisteminden aldığı bu bilgilere göre doğru yaklaşma hattını
kolayca bulacak ve konumunu yitirdiğinde kolayca düzeltme imkanına sahip olacaktır.
5.11. YAKLAŞMA IŞIKLARI (APPROACH LıGHTS):
5.11.1. BASİT YAKLAŞMA (SIMPLE APPROACH):
Basit yaklaşma ışık sistemi, pistin merkez hattı uzantısı üzerinde mümkün olduğu
takdirde eşikten itibaren 420 metreden az olmayan bir ışık dizisinden oluşur. Eşikten itibaren
300 metre mesafede 18 veya 30 metre uzunluğunda çapraz bar (cross bar) oluşturulacaktır.
Arazi şartlarının elverişsiz olması halinde, basit yaklaşma ışıklarının uzunluğu, çapraz bar
ışıklarını da içerisine alacak şekilde 300 metreye indirilebilir. Tüm ışıklar yaklaşan bir uçağın
görebileceği şekilde yerleştirilecektir. Merkez hattını oluşturan ışıklar uzunlamasına 30 metre
veya 60 metre aralıklarla yerleştirilirler. Eşikten itibaren 60 metrelik kısımdaki armatürler
gömülü tip olmalıdır. Bu mümkün olmadığı takdirde kırılabilir kaplingli yerüstü tip armatür
monte edilmelidir. Eşikten itibaren 60 metreden sonraki dikine yükselme eğimi 1/66 ‘dan
fazla olamaz. Ek 6’da 420 metre uzunluğunda 30 metre aralıklarla yerleştirilmiş 24
armatürden oluşan basit yaklaşma ışık sistemi ve kuruluş toleransları yer almaktadır.
5.11.2.HASSAS YAKLAŞMA IŞIKLARI:
5.11.2.1 .KATEGORİ 1 “CALVERT” SİSTEM YAKLAŞMA IŞIKLARI:
Hassas yaklaşma kategori 1 calvert sistemi, pistin merkez hattı uzantısı üzerinde,
eşikten itibaren 900 metre mesafeye kadar uzanan, her 150 metrede çapraz barı bulunan,
toplam 5 çapraz barlı ışık sistemidir. Mesafe bilgisi temin edilebilmesi için merkez hattı
ışıklarının eşikten itibaren ilk 300 metrelik kısmında 1 armatür, 300 metrelik orta bölümde 2
armatür ve 300 metrelik dış kısımda 3 armatür yer almaktadır. Merkez hattında yer alan
armatürlerin arasındaki boylamasına mesafe 30 metre, yanlamasına mesafe ise 1.5 metredir.
Çapraz barların uzunluğu, 1. Çapraz bar 22.5 metre, 2. Çapraz bar 30 metre, 3. Çapraz bar
37.5 metre, 4. Çapraz bar 45 metre ve 5. Çapraz bar 52.5 metredir. Çapraz barda yer alan
armatürler arasındaki yanlamasına mesafe 2.7 metredir. Meteorolojik şartların olumsuz
olması halinde Calvert sistem Cat 1 yaklaşma ışıklarının, son 600 metrelik kısmı flashing
ışıkları ile takviye edilmelidir. Ek 7’de 900 metre uzunluğunda 5 Çapraz bardan oluşan Cat 1
Calvert sistem yaklaşma ışık sistemi ve kuruluş toleransları yer almaktadır.
5.11 .2.2.KATEGORİ 1 BARET SİSTEM YAKLAŞMA IŞIKLARI:
Hassas yaklaşma kategori 1 BARET sistemi, pistin merkez hattı uzantısı üzerinde,
eşikten itibaren 900 metre mesafeye kadar uzanan, 300. metrede adet çapraz bari bulunan
ışık sistemidir. Işıkların rengi beyazdır. Merkez hattında yer alan armatürler 4 ‘er adet olarak
baret şeklinde yerleştirilir. Baret ışıklarının yanlamasına uzunluğu 4 metreden az
olmamalıdır. Merkez hattında yer alan armatürlerin arasındaki boylamasına mesafe 30
metre, yanlamasına mesafe ise 1.5 metredir. Çapraz barın uzunluğu 30 metredir. Çapraz
barda yer alan armatürler arasındaki yanlamasına mesafe 1.5 metredir. Meteorolojik
şartların olumsuz olması halinde Baret sistem Cat 1 yaklaşma ışıklarının da, son 600 metrelik
kısmı flashing ışıkları ile takviye edilmelidir. Ek 8’de 900 metre uzunluğunda Cat 1 Baret
sistem yaklaşma ışık sistemi ve kuruluş toleransları yer almaktadır.
5.11.2.3.KATEGORİ 2 “CALVERT” SİSTEM YAKLAŞMA IŞIKLARI:
Hassas yaklaşma kategori 2 calvert sistemi, pistin merkez hattı uzantısı üzerinde,
eşikten itibaren 900 metre mesafeye kadar uzanan, ilk 300 metrelik kısmında merkez
hattının her iki yanında, tekerlek temas ışıkları ile aynı doğrultuda, kırmızı renkli yan sıra (side
row) ışıkları bulunan yine aynı 300 metrelik kısımda yer alan merkez hattı ışıkları 4’lü baret
şeklinde olan ışık sistemidir. Eşikten itibaren ilk 300 metrelik kısmın dışındaki 600 metrelik
diğer kısımları cat 1 calvert sistemle aynısıdır. Ek 9’da 900 metre uzunluğunda 5 baretten
oluşan Cat 2 Calvert sistem yaklaşma ışık sistemi ve kuruluş toleransları yer almaktadır.
5.11.2.4.KATEGORİ 2 BARET SİSTEM YAKLAŞMA IŞIKLARI:
Hassas yaklaşma kategori Il BARET sistemi, pistin merkez hattı uzantısı üzerinde,
eşikten itibaren 900 metre mesafeye kadar uzanan, 150 ve 300. metrede 2 adet çapraz bari
bulunan, ilk 300 metrelik kısmında merkez hattının her iki yanında, tekerlek temas ışıkları ile
aynı doğrultuda, kırmızı renkli yan sıra (side row) ışıkları bulunan ışık sistemidir. Eşikten
itibaren ilk 300 metre dışındaki 600 metrelik diğer kısımları cat 1 baret sistemle aynısıdır. Ek
10’da 900 metre uzunluğunda Cat 2 Baret sistem yaklaşma ışık sistemi ve kuruluş toleransları
yer almaktadır.
5.12.KAPASİTÖR DEŞARJ (FLASHING) IŞIKLARI:
Hassas yaklaşma ışıklandırma sistemlerinde, meteorolojik şartların olumsuz olduğu
bölgelerde, eşikten itibaren 300 metreden sonraki 600 metrelik kısımda yer alan yaklaşma
merkez hattı ışıkları flashing ışıkları ile takviye edilirler. Flashing ışık sisteminde yer alan
ışıklardan her biri, en dıştaki ışıktan başlayarak, eşik tarafında bulunan en içteki ışığa kadar,
saniyede 2 defa sıralı olarak, zincir şeklinde yanıp sönerler. Işıkların rengi beyazdır. Flashing
ışık sistemi, yaklaşma ışık sisteminden bağımsız olarak çalışır. Meteorolojik şartların ağır
olmadığı meydanlarda bu ışıklara gerek duyulmayabilir. Ek 8 ve Ek 10’da 900 metre
uzunluğundaki Baret sistem yaklaşma ışıklarının eşikten itibaren son 600 metresinde yer alan
flashing ışıkları görülmektedir.
5.13. PIST EŞİĞİ TANITMA IŞIKLARI (RTIL):
Pist eşiğinin iyice ayırt edilebilmesinin zorunlu olduğu meydanlarda ve genellikle
hassas yaklaşmasız pist eşiklerinde kullanılır. Pist eşik ışıklarının hizasında, pist kenar
ışıklarının hizasından ise 10 metre açıklıkta tesis edilen ve dakikada 60 veya 120 defa çakan
beyaz renkli ışık sistemidir.
5.14. EŞİK IŞIKLARI (THRESOLD LIGHTS):
Pist eşiğinin yerini belirlemek maksadıyla kullanılan yeşil renkli ışık dizisidir. Eşik
ışıkları, pistin başlangıcına yada pist başlangıcından 3 metreden fazla dışarıda olmayacak
şekilde monte edilirler. Gömülü tipte veya yerüstü tipte imal edilirler. Aletsiz ve hassas
yaklaşmasız pistlerde en az 6 adet eşik ışığı bulunur. Hassas yaklaşmalı pistlerde 3 metreyi
aşmayan eşit aralıklarla pist merkez hattına dik olarak yerleştirilirler. Eşik ışıkları iniş yönüne
tevcihlidirler.
5.15. PİST SONU IŞIKLARI (RUNWAY END LIGHTS):
Pistin sonunu belirlemek maksadıyla kullanılan kırmızı renkli ışık dizisidir. Pist sonu
ışıkları, pistin sonuna ya da pist sonundan 3 metreden fazla dışarıda olmayacak şekilde
monte edilirler. Gömülü tipte veya yerüstü tipte imal edilirler. Aletsiz ve hassas yaklaşmasız
pistlerde en az 6 adet pist sonu ışığı bulunur. Pist merkez hattına dik olarak yerleştirilirler.
Pist sonu ışıkları kalkış yönüne tevcihlidirler. Eki 11’de pist sonu ve eşik armatürlerinin 2
değişik uygulaması yer almaktadır.
5.16. PİST KENAR IŞIKLARI (RUNWAY EDGE LIGHTS):
Pistin her iki kenarında pist boyunca 60 metreden fazla olamayan aralıklarla, Pistin
kullanılabilir bölümünün kenarına 3 metreyi geçmeyecek şekilde yerleştirilmiş ışıklardır.
Aşağıda bahsedilen bölüm haricinde kalan pist kenar ışıkları beyaz renklidir.
-Kaydırılmış eşik durumunda, yaklaşma istikametindeki pist başı ile kaydırılmış eşik arasında
yer alan pist kenar ışıkları kırmızı renklidir.
-Her iki pist başında 600 metrelik kısımda yer alan armatürlerden iniş istikametinde olanlar
beyaz renkli, kalkış yönündekiler ise sarı renklidir.
Ek 12’de pist kenar ışıklarının yerleştirilmesi görülmektedir.
5.17. PİST MERKEZ HATTI IŞIKLARI: (RUNWAY CENTRE-LINE LIGHTS):
Pist eksenini işaretlemek maksadıyla, pist eşiğinden itibaren pist sonuna kadar 15
metreyi geçmeyen aralıklarla yerleştirilmiş, kırmızı ve beyaz renkli ışık sistemidir. Kalkış
yönünde, eşikten itibaren, pist sonuna 900 metre mesafeye kadar olanlar beyaz renkli,
sonraki 600 metrelik kısımdakiler birer atlamalı olarak kırmızı-beyaz ve pist sonuna 300
metre mesafedekiler kırmızı renklidir. Gömülü tipte ve iki yönlü olarak imal edilirler. Cat 2 ve
Cat 3 ışıklandırma sistemlerinde tesis edilmesi zorunludur.
Ek 13’de pist merkez hattı ışıklarının yerleştirilmesi görülmektedir.
5.18. TEKERLEK TEMAS BÖLGESİ IŞIKLARI (TOUCH DOWN ZONE LIGHTS):
Teker koyma bölgesini işaretlemek maksadıyla, pist eşiğinden itibaren 900 metre
mesafeye kadar, boylamasına 30/60 metre aralıklarla, pist ekseninin simetrik olarak her iki
tarafına yerleştirilmiş, baret şeklinde, üç-dört ışıktan oluşan, beyaz renkli ışık sistemidir.
Baret uzunluğu 3 metreden az, 4.5 metreden fazla olmamalıdır. Gömülü tipte imal edilirler.
TDZ ışıkları iniş istikametine tevcihlidirler. Cat 2 ve Cat 3 ışıklandırma sistemlerinde tesis
edilmesi zorunludur.
Ek 14’de tekerlek temas ışıklarının yerleştirilmesi görülmektedir.
5.19. TAKSİ YOLU KENAR IŞIKLARI (TAXIWAY EDGE LIGHTS):
Kullanılabilir taksi yollarını, apron kenarlarını ve bekleme ceplerini işaretlemek
maksadıyla 60 metreyi geçmeyen aralıklarla yerleştirilmiş mavi renkli düşük takatlı ışıklardır.
Yarı gömülü ve yerüstü tip olarak edilirler.
5.20. TAKSİ YOLU MERKEZ HATTI IŞIKLARI:(TAXIWAY CENTRE-LINE LIGHTS):
Görüş mesafesi 400 metreden daha az olan şartlarda kullanılması düşünülen hızlı
çıkış, taksi yolları ve apronlar için pist merkez hattından uçağın parklama manevrasının
başlayacağı noktaya kadar devamlı yönlendirme sağlayan, yeşil ve sarı renkli ışık sistemidir.
İki yönlü olarak ve gömülü tipte imal edilirler. Ancak trafiği az olan Cat 2 ve Cat 3 ışıklandırma
sistemlerinde tesis edilmesi zorunludur.
Ek 15’te taksi yolu kenar ve eksen ışıklarının yerleştirilmesi görülmektedir.
5.21. DURMA BARLARI (STOPBAR LIGHTS):
Taksi yollarının piste giriş kısımlarında taksirut kavşaklarında ve bekleme yerlerinde,
uçağı bekletmek maksadıyla tesis edilen 3 metreyi geçmeyen aralıklarla, taksi yolu merkez
hattına dik olarak yerleştirilmiş tek yönlü kırmızı renkli ışık sistemidir Gömülü tip olarak tesis
edilirler. Bu şıklar sürekli olarak yanık vaziyettedir. Trafiğin müsait olması durumunda, kule
operatörü tarafından söndürülen, uçağın geçmesini müteakip otomatik olarak tekrar yanan
ışık sistemidir.
5.22. TAKSİ YOLU YÖNLENDİRME PANOLARI (TAXIWAY SIGNS):
Havalimanı pist başı numaraları, taksi yolu isimleri, apron yönlendirmesi, seyrüsefer
yardımcı sistemlerinin frekansları vb. bilgilerin taksi yapan uçak pilotuna bildirilmesi
maksadıyla tesis edilen panolarıdır. Bu bilgi panolarının geceleri de görülebilmesi için uygun
şekilde aydınlatması sağlanmıştır. Tek yönlü ya da iki yönlü olabilirler.
Ek 16’da taksi yolu yönlendirme panoları yer almaktadır.
5. APRON AYDINLATMA SİSTEMLERİ:
Gece şartlarında uçakların apron sahasına yaklaşması, park yapması, yolcuların uçağa
inip-binmeleri, kargo işlerinin yapılması için apron sahasının aydınlatılmasına ihtiyaç vardır.
Bu aydınlatma apron kenarlarına dikilen çok yüksek direklere yada terminal binalarının
üzerlerine yerleştirilen projektör adı verilen yüksek ışık kaynakları ile sağlanır. Yüksek direk
kullanılmasının nedeni, aprona yaklaşan uçak pilotunun gözünün kamaşmasına engel olmak
içindir. Apron sahasındaki aydınlatmanın homojen bir şekilde olmasını sağlamak için çok
sayıda direk ve projektör kullanılır. Pist aydınlatma sistemlerinde olduğu gibi bu
projektörlerin kumandası da kule uzak kumanda masasından sağlanır.
6. 400 HZ. SİSTEMLERİ:
Köprüye yanaşmış ya da açıkta park etmiş uçakların elektrik gereksinimi karşılamak
üzere tesis edilmiş sistemlerdir. Normal şehir cereyanı 220/380 volt. Frekansı da 50 Hz.
olduğu halde 400 Hz. sistemi içerisinde yer alan frekans konvertörleri ile bu değerler
3X200/115 volta frekansı ise 400 Hz.’e dönüştürülür. Sistem, besleme kablolar, 400 Hz.
Konvertörü, 400 Hz. Özel kabloları, 400 Hz. Özel soketi ve kablo taşıma mekanizmasından
oluşur.
EK-17
ŞEB. GİRİŞ UPS TRF. 6,3/400 V
15 SN GİRİŞ UPS TRF.
6,3/400V
KONTROL RÖLE
15 SN
ŞALTERİ
KİLİTLEME
SEB.ŞAL.
UPS TRF.ÇIKIŞ UPS KESİCİLERİ
KESİCİSİ
KİLİTLEME
Ü
15 SN KESİCİLERİ 6,3 KV
ŞEBEKE KESİCİLERİ 63 KV
JEN. TRF.SEK. KES.6,3 KV
JEN.TRF
JEN.
AKÜ
JEN.
JEN.
KUPLAJ KESİCİ 15 SN(JEN)/ ŞEBEKE
KUPLAJ KESİCİ ŞEBEKE /
15 SN(JENERATÖR)
ANA TRAFO ÇIKIŞ KESİCİLERİ 6,3 KV
ANA TRAFO GİRİŞ KESİCİLERİ 36 KV
GİRİŞ KESİCİLER
36 KV
KÖK
TEDAŞ VEYA ELK.ÜRETİCİ
NOT: MERKEZİ UPS YOKSA O SN TRAFO VE KESİCİLERİ BULUNMAZ İÇ İHT. İÇİN LOKAL UPS BULUNUR
VOR
UPS ÇIKIŞ
ŞALTERİ
JEN.KESİCİLER
UPS
S.S.Y.
CİHAZLARI
KUVVET SANTRALİ
RİNG
HATTLARI
METOROLOJİ
ŞİRKETLER
T.BLOK
TRF
UPS ÇIKIŞ
.
TERMİNAL
EK-18
ŞEB. GİRİŞ UPS TRF. 6,3/400 V
15 SN GİRİŞ UPS TRF.
6,3/400V
KONTROL RÖLE
KİLİTLEME
UPS BESLEME
DAĞITIM PANOSU
(İÇ İHTİYAÇ) 400V
JEN.TRF
JEN.
400 V
KİLİTLEME
15 SN
ŞALTE
Rİ
15 SN KESİCİLERİ 6,3 KV
ŞEBEKE KESİCİLERİ 63 KV
JEN. TRF.SEK. KES.6,3 KV
6,3 KV
SEB.ŞAL.
Ü
AKÜ
JEN.
JEN.
KUPLAJ KESİCİ 15 SN(JEN)/ ŞEBEKE
KUPLAJ KESİCİ ŞEBEKE /
15 SN(JENERATÖR)
ANA TRAFO ÇIKIŞ KESİCİLERİ 6,3 KV
ANA TRAFO GİRİŞ KESİCİLERİ 36 KV
GİRİŞ KESİCİLER
36 KV
KÖK
TEDAŞ VEYA ELK.ÜRETİCİ
NOT: KUVVET SANRALİNDE VE İSTASYONLARDA MERKEZİ UPS YOK LOKAL UPS VARSA
VOR
UPS ÇIKIŞ
ŞALTERİ
JEN.KESİCİLER
UPS
S.S.Y.
CİHAZLARI
KUVVET SANTRALİ
RİNG
HATTLARI
METOROLOJİ
ŞİRKETLER
T.BLOK
.
TERMİNAL
İSTASYON BESLEME DİYAĞRAMI -1-(İSTASYONA ŞEBEKE BESLEMESİ GÖTÜRÜLMEMİŞSE ŞEBEKE TRAFO VE PANO BULUNMAZ )
MERKEZİ UPS VARSA
ŞEB.BARASI
KUV. SANT
ŞEBEKE
GİRİŞ
KESİCİSİ
6,3 KV
15 SN
BARASI
6,3 GİRİŞİ
TRF.BESLEME
GİRİŞ KESİCİSİ
RİNG
KESİCİSİ
KUV. SANT
15 SN
GİRİŞ
KESİCİSİ
6,3 KV
6,3 GİRİŞİ
TRF.BESLEME
GİRİŞ KESİCİSİ
RİNG
KESİCİSİ
DİĞER İST.
15 SN TRF.
ŞEB.TRF
DİĞER İST.
GİDER
DİĞER İST.
400 V
400 V
RİNG
KESİCİSİ
KONTROL RÖLESİ
AG
15 SN
BESLEME
ŞALTERİ
15 SN
DAĞITIM
PANOSU 400V
AG
0 SN
BESLEME
ŞALTERİ
0 SN AG DAĞITIM
PANOSU
400 V
(15 SN-0 SN-AKÜLERDEN)
KESİNTİSİZ VE YEDEKLİ
BESLENİR
0 SN TRF.
0 SN BARASI
ŞEBEKE
AG
DAĞITIM
PANO
400 V
400 V
6,3 KV
AG ŞEB.
ŞALTERİ
6,3 GİRİŞİ
KUV.SANT.
TRF.BESLEME 15 SN
GİRİŞ
GİRİŞ
KESİCİSİ
KESİCİSİ
EK-19
İSTASYON BESLEME DİYAĞRAMI -1-(İSTASYONA ŞEBEKE BESLEMESİ GÖTÜRÜLMEMİŞSE ŞEBEKE TRAFO VE PANO BULUNMAZ )
LOKAL UPS VARSA
6,3 KV
ŞEB.BARASI
6,3 GİRİŞİ
TRF.BESLEME
GİRİŞ KESİCİSİ
KUV. SANT
ŞEBEKE
GİRİŞ
KESİCİSİ
15 SN
BARASI
RİNG
KESİCİSİ
KUV. SANT
15 SN
GİRİŞ
KESİCİSİ
6,3 KV
6,3 GİRİŞİ
TRF.BESLEME
GİRİŞ KESİCİSİ
RİNG
KESİCİSİ
DİĞER İST.
15 SN TRF.
ŞEB.TRF
DİĞER İST.
GİDER
400 V
400 V
İSTASYONLARIN
LOKAL (YERİNDE)
UPS İLE BESLENMESİ
400 V
ŞEBEKE
AG
DAĞITIM
PANO
400 V
AG ŞALT.
15 SN
AG
DAĞITIM
PANO
400 V
0 SN AG DAĞITIM
PANOSU
400 V
(ŞEB.ve15 SN ve 0 SN AKÜLER
ÜZERİNDEN KESİNTİSİZ VE
YEDEKLİ BESLENİR )
15 ŞALT.
ŞEB.ŞAL
T.
KONTROL RÖLESİ
UPS GİRİŞ
ŞEBEKE VE 15 SN
BESLEME
LOKAL
UPS LER
AG ŞALT.
UPS
ORTAK
BESLEME
ŞALTERİ
AG
0 SN
BESLEME
ŞALTERİ
EK-20
UPS
AKÜLERİ
34,5 -0,4 KV BESLEME VE DAĞITIM OLAN HAVA MEYDANLARININ GENEL ENH ŞEMASI(LOKAL UPS )
ŞEBEKE PANOSU
ŞEB.BARASI
KUV. SANT
ŞEBEKE
GİRİŞ
KESİCİSİ
TRAFO
SEKONDER
AG-PANOSU
400 V
34,5 KV
34,5 KV GİRİŞİ
TRF.BESLEME
GİRİŞ KESİCİSİ
YEDEK
KUPLAJ PANO
400 V
AG
ŞEB.PANO
ŞALTERİ
ŞEB.
KUPLAJ
ŞALTERİ
TRAFO
SEK.ŞALT.
15 SN DAĞITIM
PANOSU
VE
ŞALTER LERİ
JENERATÖR
ORTAK
ŞALTERİ
.
ŞEB.TRF
ŞEB.BESLEME LERİ
400 V
34,5- 400 V
400 V TALİ PANO BESLEMELERİ
UPS GİRİŞ
ŞEBEKE VE 15 SN
BESLEME
KONTROL RÖLESİ
0 SN TALİ
PANO
BESLEMELERİ
15 SN ŞALT.
JENERATÖRLER
15 SN AG
DAĞITIM
PANOSU
UPS
AKÜLERİ
ŞEB.ŞAL
EK-21
AG DAĞITIM
PANOSU
400 V
(ŞEBEKE VE 15 SN VE
0 SN AKÜLERDEN
KESİNTİSİZ VE
YEDEKLİ BESLENİR )
LOKAL
UPS LER
JEN 2
ŞALTER
İ
400 V
UPS
ORTAK
BESLEME
ŞALTERİ
JEN.1
ŞALTER
AG
15 SN
BESLEME
ŞALTERİ
AG
0 SN
BESLEME
ŞALTERİ
ELEKTRĠK TEKNĠKERLĠĞĠ
ĠÇĠNDEKĠLER











ELEKTRON TEORĠSĠ
ELEKTRĠK DEVRESĠ VE ELEMANLARI
OHM KANUNU
DĠRENÇ/REZĠSTANS
KĠRġOF TEOREMLERĠ
Ġġ VE GÜÇ
KONDANSATÖR
DĠYOT
AC (ALTERNATĠF AKIM) TEOREMĠ
TRANSFORMATÖRLER
DEVRE ELEMANLARININ SEMBOLLERĠ
ELEKTRON TEORĠSĠ
Atomun Yapısı
Maddenin temel yapısını oluşturan en küçük yapı taşına atom denir. Atom yapı
itibariyle güneş sistemi ile benzerlikler gösterir. Buna göre atom merkezde çekirdek
ve çekirdeğin etrafında elektronlardan meydana gelmiştir. Atomun çekirdeği pozitif
yüklü protonlarla yüksüz nötronlardan oluşur. Çekirdeğin etrafında belirli
yörüngelerde hareket eden elektronların yükleri ise eksidir.
ġekil 3.1.1 Atom Yapısı
Nötr yani yüksüz bir atomda proton ve elektron sayıları birbirine eşittir. Protonlar
elektronlara nazaran 2000 kat daha ağırdır. Bu yoğun çekim kuvvetinden dolayı
elektronlar çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde bulunur. Bir atomun çekirdeğinin
çapı yaklaşık olarak 10-10 m‟dir.
Bir maddenin atomu ile başka bir maddenin atomu arasındaki fark, atomların
çekirdeğinin ağırlığı ile çekirdeğin etrafında belli yörüngelerde dönen elektronların
sayısından kaynaklanır. En basit atom 1 proton ve 1 elektrona sahip olan hidrojen
atomudur. Yandaki şekilde en basit atom olan hidrojen görülmektedir.
ġekil 3.1.2 Hidrojen Atomu
Bir atomda bulunan proton sayısı o maddenin atom numarasını verir. Örneğin
hidrojen atomunun proton sayısı 1 olduğu için hidrojenin atom numarası 1‟dir.
Benzer şekilde oksijenin elektron sayısı 16 olduğu için atom numarası da 16‟dır.
Proton ve nötron sayılarının toplamı da maddenin kütle numarasını verir. Bakır
atomunun 34 nötronu ve 29 proton sayısı olduğuna göre bakır atomunun kütle
numarası 34+29=63 „tür.
Elektronlar çekirdeğin etrafında kabuk veya enerji seviyesi olarak adlandırılan
yörüngelerde döner. Çekirdeğe en yakın kabuğun enerji seviyesi düşük, çekirdekten
uzak olan kabuğun enerji seviyesi ise büyüktür. Çekirdekten uzaklaştıkça enerji
seviyeleri de artar.
Çekirdeğin etrafındaki her bir kabuğun barındırabileceği elektron sayısı bellidir. Bir
kabukta bulunabilecek maksimum elektron sayısı 2.n2 formülüyle hesaplanır. Burada
“n” kabuğun numarasını ifade eder. Çekirdeğin etrafındaki kabuklar, çekirdeğe en
yakın olandan başlamak üzere K, L, M, N, O.... harfleri veya 1, 2, 3, 4, 5, ....
rakamları ile gösterilir. Aşağıdaki şekilde atom modeli gösterilmiştir.
Şekildeki atom modelinde her bir kabukta bulunabilecek elektron sayıları ve
elektronların kabuklara yerleşimleri gösterilmiştir. K kabuğu birinci yörünge olduğu
için buradaki elektron sayısı 2.n2 formülünden 2.12=2, 2. yörünge olan L
yörüngesindeki elektron sayısı 2.n2=2.22=8, 3. yörünge olan M yörüngesindeki
elektron sayısı 2.n2=2.32=18, 4.yörünge olan N yörüngesindeki elektron sayısı
2.n2=2.42=32 olarak hesaplanır. K kabuğu 1, L kabuğu 2, M kabuğu 3, N kabuğu ise
4 yörüngeden meydana gelir.
ġekil 3.1.3 Atom Yapısı
Helyum ve karbon atomlarının yörüngelerdeki elektron dağılımları 2.n 2 formülü ile
hesaplanır. Buna göre helyumun 2 elektronu olduğu için bu iki elektron birinci
yörüngede yer alır. Karbon atomunun ise 6 elektron olduğu için ilk yörüngede 2,
ikinci yörüngede ise 4 elektronu bulunur. Aşağıdaki şekilde helyum ve karbon
atomlarının elektron dağılımları görülmektedir.
ġekil 3.1.4 Helyum
ġekil 3.1.5 Karbon Atomu
Örnek
Bakır atomunun elektron sayısı (proton sayısı) 29‟dur. Bu atomun elektronlarının
kabuklara nasıl yerleştiklerini hesaplayarak gösteriniz.
Çözüm
2.n2 formülüne göre:
K yörüngesinde 2.12=2 elektron,
L yörüngesinde 2.22=8 elektron,
M yörüngesinde 2.32=18 elektron bulunur.
Bakır atomunun toplam 29 elektronu olduğu için N
elektronu bulunur.
ġekil 3.1.6 Bakır Atomu
yörüngesinde de 1 tane
Örnek
Alüminyum elementinin atom numarası 13‟tür. Yani alüminyum atomunda 13
elektron vardır. Bu elektronların kabuklara nasıl yerleştiğini bulunuz.
Çözüm
2.n2 formülü ile elektronların yörüngelere nasıl yerleştikleri bulunur. Buna göre:
K yörüngesinde 2.12=2 elektron
L yörüngesinde 2.22=8 elektron
M yörüngesinde 2.23=18 elektron => 3 elektron
Buna göre K ve L kabuklarında 10 elektron yer alır. Alüminyum atomunun elektron
sayısı 13 olduğuna göre geri kalan 3 elektron M yörüngesinde yer alır.
Serbest Elektronlar
Atomların en dış yörüngelerine valans yörünge, buradaki elektronlara ise valans
elektron adı verilir. Atomların en dış yörüngelerindeki elektronlar, çekirdek
tarafından zayıf olarak çekilen elektronlardır. Bu nedenle bu elektronlar diğer
elektronlara göre kendi yörüngelerinden daha kolay ayrılarak başka atomların
yörüngelerine geçebilir. Bakır atomunun son yörüngesinde bulunan elektron, ısı ve
gerilim gibi etkenlerle kendi atomundan koparak komşu atomun son yörüngesine
geçebilir. Böylece bir atomdan diğer atoma serbest dolaşım başlar. Bir atomdan
diğer atoma geçen bu elektronlara serbest elektron denir.
Eğer bir maddede serbest elektron sayısı fazlaysa o madde elektrik akımını iyi
iletir ve dolayısıyla o madde iyi bir iletkendir. Eğer bir maddede serbest elektron
sayısı azsa o madde elektrik akımını iletmez ve o madde yalıtkandır.
Element, Molekül, BileĢik Ve Ġyonlar
Uzayda yer kaplayan, kütlesi ve hacmi olan her şeye madde denir. Altın, gümüş,
su, hava, toprak birer maddedir. Maddeleri birbirinden ayıran en önemli özellik, her
maddenin kendisine özgü fiziksel ve kimyasal ayırt edici özelliklerinin olmasıdır.
Fiziksel özellik, maddenin dış görünümüyle ilgili özelliktir. Kimyasal özellik ise;
maddenin kimyasal, iç (moleküler) yapısıyla ilgili özelliktir. Fiziksel değişim ile
maddenin sadece dış görünümünde değişiklik meydana gelirken kimyasal değişim
sonucunda maddenin moleküler yapısında değişiklikler meydana gelmektedir.
Element: Herhangi bir yolla kendisinden daha basit maddelere dönüştürülemeyen
saf maddelere basit madde (element) denir. Demir (Fe), Bakır (Cu), Karbon (C),
Oksijen (O), Hidrojen (H) basit maddelere örnek olarak verilebilir. Şu anda
yeryüzünde bilinen 90 çeşit element vardır. Ayrıca laboratuvar ortamlarında yapay
olarak hazırlanmış 22 çeşit element de bulunmaktadır. Elementler kimyasal
sembollerle gösterilir. Örneğin: bakır (Cu), demir (Fe) gibi.
BileĢik: İki veya daha fazla maddenin kimyasal özelliklerini kaybederek
oluşturdukları yeni maddeye bileĢik denir. Örneğin: Su (H2O) hidrojen ve oksijen
elementlerinin birleşmesi ile oluşmuş yeni kimyasal özellikte bir maddedir. Yandaki
şekilde iki hidrojenin ve bir oksijen atomuyla birleşmesi sonucu meydana gelen su
bileşiği görülmektedir.
Molekül: Bileşik maddenin özelliklerini taşıyan en küçük parçaya molekül denir.
Her bir molekül içinde bileşik maddeyi oluşturan basit maddelerin atomları bulunur.
Molekül içindeki basit madde atomları aynı sayıda olduğu gibi, farklı sayılarda da
olabilir. Örneğin sodyum klorür (NaCl) molekülü, bir sodyum (Na) ve birde klorür (Cl)
atomu bulundurur. Bir su molekülünde ise, iki hidrojen (2H) ve bir oksijen (O) atomu
vardır.
ġekil 3.1.7 Su Molekülü
Ġyon: Çeşitli etkilerden dolayı atomlar elektron kazanabilir veya kaybedebilirler.
Nötr bir atom elektron kaybedecek olursa protonlar sayıca üstün duruma geçer. Eğer
nötr bir cisim elektron kazanacak olursa elektronlar sayıca üstün olur. Atomların
elektron kazanması veya kaybetmesi serbest elektronlar yardımı ile olmaktadır.
Elektron kazanmış veya kaybetmiş atomlara iyon denir. Artı (pozitif) yüklü iyonlara
Anyon, eksi (negatif) yüklü iyonlara Katyon adı verilir.
Ġletken, Yalıtkan ve Yarı Ġletkenler
Elektrik akımı atomlar içerisinde yer alan serbest elektron hareketleri
sonucunda gerçekleşir. Maddeler elektrik akımını iletip iletmemelerine göre iletken,
yalıtkan ve yarı iletkenler olmak üzere 3 gruba ayrılabilir.
Ġletkenler: Atomlarının son yörüngesinde (valans yörünge) 1, 2 veya 3 elektronu
bulunan maddeler iletkendir.
Eğer bir atomun son yörüngesinde 1,2 veya 3 elektron varsa bu elektronlar
çekirdek tarafından zayıf olarak çekilir. Çekirdek tarafından zayıf olarak çekilen bu
elektronlara serbest elektron denir. Serbest elektronlar uygun ortamlarda kendi
atomlarının yörüngelerinden koparak komşu atomların son yörüngelerine geçebilir.
Böylece atomlar arasında elektron hareketi ve bunun sonucunda da elektrik akımı
başlamış olur.
Bir madde içerisinde serbest elektron sayısı ne kadar fazla ise o madde o kadar
iyi bir iletken demektir. Bakır, gümüş ve alüminyumun iletkenlikleri çok iyi
olduğundan uygulamada çok tercih edilir.
Örneğin çok iyi iletken olan bakırın 1
3
22
cm ‟ünde 8,54x10 tane serbest elektron vardır.
Bakır atomunun 29 protonu, 29 elektronu ve 34 nötronu vardır. Bakır atomunun
dış yörüngesinde 1 elektronu bulunmaktadır. Bakır atomunun bu elektronu çekirdek
tarafından zayıf olarak çekildiğinden başka atomun son yörüngesine kolaylıkla
geçebilir.
Bakırdan (Cu) başka gümüş (Ag), alüminyum (Al) ve altın da iletkenliklerinin çok
iyi olmasından dolayı tercih edilen iletkenlerdir.
Yalıtkanlar: Atomlarının son yörüngesinde dörtten fazla elektronu bulunan
maddeler yalıtkandır. Son yörüngesinde fazla sayıda (5,6,7 veya 8) elektron bulunan
atomlar kararlı bir yapıya sahiptir. Bunlar kolay kolay elektron almaz ve elektron
vermez. Yalıtkanların serbest elektronları çok az olduğundan elektrik akımını da
iletmez. Cam, PVC, kauçuk, yağ, pamuk, hava yalıtkanlara örnek olarak verilebilir.
Yalıtkanlar elektrik akımının geçmemesinin istendiği yerlerde ve elektrik
akımından korunmak için kullanılır. İletkenlerin etrafı yalıtkan maddelerle kaplanarak
akımın istenilen şekilde iletilmesi sağlanmış olur.
Yarı Ġletkenler: Atomlarının son yörüngelerinde 4 elektronu bulunan maddeler
yarı iletkendir. Normal şartlar altında elektriği iletmeyen bu maddelere katkı maddesi
enjekte edilmek suretiyle iletken haline dönüştürülebilir. Yarı iletkenlere silisyum,
germanyum ve karbon elementleri örnek olarak verilebilir.
Yarı iletkenler elektronik devre elemanlarının imalatında kullanılır. Diyot,
transistör, tristör gibi devre elemanlarının yapımında yarı iletkenlerden yararlanılır.
Aşağıdaki şekillerde germanyum elementinin resmi ile elektron dağılım şeması
görülmektedir.
ġekil 3.1.8 Germanyum Maddesi
ġekil 3.1.9 Germanyumun
Elektron Dağılımı
STATĠK ELEKTRĠK VE ÜRETĠMĠ
Statik Elektrik
Tarihsel süreç içerisinde elektrik, kendisini ilk olarak durgun yüklerin oluşturduğu
statik elektrik olarak göstermiştir. Çok eski çağlarda kumaşa sürtülmüş kehribar
tüylerinin küçük cisimleri çektiği görülmüştür. Statik (durgun) elektrikte bir akış veya
hareket söz konusu değildir. Fakat bu durgun elektriğin bir iş yapmaması anlamına
da gelmez. Statik elektrik yüküne sahip olan cisimler kendisinden zıt yüklü cisimleri
çeker veya iter.
Plastik bir çubuk yünlü kumaş parçasına sürtülecek olursa yün üzerindeki
elektronların bir kısmı plastik üzerine geçer. Böylece plastik çubuk negatif elektrik,
yünlü kumaş ise pozitif elektrik ile yüklenmiş olur. Eğer cam bir çubuk ipek bir
kumaşa sürtülecek olursa bu durumda cam ipek kumaşa elektron verir. Bunun
sonucunda cam pozitif yükle, ipek kumaş ise negatif yükle yüklenmiş olur.
Statik (hareket etmeyen) elektrik yüklerinin sebep olduğu olayları inceleyen bilim
dalına elektrostatik denir. Günlük yaşantımızda statik yüklerle pek çok yerlerde
karşılaşırız. Örneğin yün kazağımızı giyerken çıkan çıtırtılar statik elektrik
yükündendir. Aynı şekilde top oynarken topun sürtünmesi sonucunda üzerinde yine
statik yük birikimi meydana gelir. Bir otomobil giderken bir uçak uçarken hareketleri
esnasında hava ve toz zerrelerinin çarpması sonucunda statik yüklere maruz kalır.
Büyük yakıt tankerlerine bu statik yüklerin zarar vermesini önlemek için araçla toprak
arasında zincirler kullanılır. Böylece araçtaki statik yükler toprağa aktarılır.
Yağmurlu havalarda bulutların kendi aralarında teması neticesinde, bulutlar statik
elektrik yükü ile yüklenir. Yeryüzünün elektrik yükü pozitif, bulutların elektrik yükü
negatif olduğu için zaman zaman bulutla yer arasında elektrik boşalmaları olur. Bu
olaya yıldırım denir. Eğer statik yük hareketi bulutlar arsında olmuşsa buna ĢimĢek
denir. Yıldırımın büyük binalara zarar vermesini önlemek için paratoner tesisatı
kullanılır. Böylece bulutlarda meydana gelen statik yükler paratoner yardımıyla
toprağa aktarılır ve yıldırımın zararlı etkisinden korunmuş oluruz.
ġekil 3.2.1 Yıldırım Olayı
Elektriklenme Yöntemleri
Cisimlerin normal şartlarda proton ve elektron dağılımları eşittir. Bu durumda cisim
nötr (yüksüz) dür. Cisimlerin pozitif veya negatif elektrik yükü ile yüklenmelerine
elektriklenme denir. Nötr bir cisim elektron alarak negatif, elektron vererek de pozitif
yüklü duruma geçebilir.
Cisimler sürtme, dokunma ve etki olmak üzere üç şekilde elektriklenirler.
Sürtme ile Elektriklenme
Elektriklenme özelliğine sahip iki cisim birbirine sürtülecek olursa cisimlerden biri
pozitif, diğeri de negatif elektrik yükü ile yüklenir. Bu şekilde cisimlerin elektrik yükü
kazanmalarına sürtme ile elektriklenme denir.
Bir cam çubuk yünlü bir kumaşa sürtüldüğünde elektriklenir. Sürtünme esnasında
cam çubuk bir miktar elektron kaybeder. Elektron kaybeden cam pozitif elektrik yükü
ile, elektrik kazanan yünlü kumaş ise negatif elektrik yükü ile yüklenir. Cam çubuğun
elektriklendiği küçük cisimleri çekmesinden anlaşılır. Elektron alan ve elektron veren
iki cisim birbirine sürtülürse elektron alan cisim negatif, elektron veren ise pozitif
elektrik yükü ile yüklenmiş olur. Bu şekildeki elektriklenmeye sürtünme ile
elektriklenme denir. Sürtünme ile elektriklenmede cisimler dışarıdan yük almaz.
Yalnızca cisimlerin birinden diğerine yük geçişi olur.
Aşağıda sürtme sonucu elektriklenen cisimler arasındaki itme ve çekme ilişkisi
açıklanmıştır.
a) Nötr (yüksüz) cisimler birbirini çekme ya da itme özelliği göstermez. İki farklı
elektrik yükü vardır. Bunlar pozitif ve negatif elektrik yükleridir. Cam çubuk bir
kumaş parçasına sürtülmek suretiyle pozitif yükle, ebonit çubuk ise kumaş
parçasına sürtülerek negatif elektrik yükü ile yüklenir.
ġekil 3.2.2 Nötr Cisimler
b) Aynı yüklü cisimler birbirlerini iter. Şekil 3.2.3‟de görüldüğü gibi kürelerin her
ikisi de pozitif elektrik yükü ile yüklenmiştir. Bunun sonucunda da aynı yüklü
küreler birbirlerini itmiştir.
ġekil 3.2.3 Aynı Yüklü Cisimler
c) Zıt yüklü cisimler birbirlerini çekerler. Şekil 3.2.4‟te olduğu gibi ebonit çubuk (–
) yükle, cam çubuk da (+) yükle yüklenmiştir. Bu iki cisim birbirine
yaklaştırıldığında birbirini çektiği görülür.
ġekil 3.2.4 Zıt Yüklü Cisimler
Dokunma ile Elektriklenme
Elektrik yüklü bir cisim, yüksüz (nötr) bir cisme dokundurulacak olursa onu aynı
cins elektrik yükü ile yükler. Bu şekildeki elektriklenmeye dokunma ile
elektriklenme denir. Şekil 3.2.5‟te görüldüğü gibi yüklü bir cisim yüksüz bir cisme
dokundurulduğunda toplam yük, cisimlerin dış yüzeyleri ile orantılı olacak şekilde
paylaşılır. Birbirine dokundurulan cisimler eğer eşit yarıçaplı küreler ise toplam yük
eşit olarak küreler arasında paylaşılır. Kürelerin yarıçapları farklı ise yarıçapları ile
orantılı olacak şekilde yükler küreler arasında dağılır.
ġekil 3.2.5 Dokunma Ġle Elektriklenme
Etki ile Elektriklenme
Statik elektrik yüküne sahip bir küreye yüksüz bir çubuk yaklaştırıldığında, nötr
çubuğun yüklü cisme bakan yüzeyi küreyle zıt yönde, diğer yüzeyi ise yüklü cisimle
aynı yönde elektriklenir. Bu tür elektriklenmeye etki ile elektriklenme denir.
Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi yüksüz metal küre K küresine yaklaştırılacak
olursa metal çubuğun sol tarafındaki eksi yükler küre tarafından çubuğun sağ
tarafına itilir. Metal çubuğun sol tarafında ise pozitif yükler birikir.
ġekil 3.2.6 Etki Ġle Elektriklenme
Dokunma ile elektriklenmede cisimlerin her ikisi de aynı yükle yüklenirken etki
ile elektriklenmede cisimler zıt yükler ile yüklenir.
Elektroskop
Bir cismin yüklü olup olmadığı, yüklü ise yükün cinsinin belirlenmesinde kullanılan
cihaza elektroskop denir. Elektroskobun yapısı Şekil 3.2.7‟de görüldüğü gibi, topuz,
topuza bağlı metal çubuk ve çubuğa bağlı kolaylıkla hareket edebilen metal
yapraklardan meydana gelir. Hava gibi dış etkilerden etkilenmesini önlemek için cam
muhafaza içine yerleştirilmiştir. Yüksüz durumda elektroskobun yaprakları kapalıdır.
Yüklendiğinde ise aynı cins yükler birbirini iteceğinden yaprakları açılır. Yük miktarı
ne kadar artarsa elektroskobun yaprakları o kadar çok açılır. Yük miktarı azaldığında
yaprakların kapandığı görülür.
ġekil 3.2.7 Elektroskop
ġekil 3.2.8 Pozitif Yüklü
Elektroskop
Yüksüz bir elektroskoba, yüklü bir cisim yaklaştırıldığında, etki ile elektriklenen
elektroskobun topuzu cismin yüküne zıt yüklenir. Yaprakları ise cismin yükü ile aynı
yüklenerek açılır.
Yüksüz bir elektroskoba, yüklü bir cisim dokundurulduğunda, elektroskobun
topuzu ve yaprakları dokundurulan cismin yüküyle yüklenir. Böylece aynı yükler
birbirini iteceğinden, elektroskobun yaprakları şekil 3. 7 ‟deki gibi açılır.
Yüklü bir elektroskoba, kendisiyle aynı yüklü bir cisim yaklaştırıldığında, metal
topuzdaki (-) yüklerin bir kısmı yapraklara iletileceğinden elektroskopun yaprakları
daha çok açılır. Zıt yüklü bir cisim yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları biraz ya
da tam kapanabilir veya açılabilir. Bu durum, yüklü cismin ve elektroskobun
yüklerinin büyüklüğüne bağlı bir sonuçtur (Şekil 3.2.9).
ġekil 3.2.9 Negatif Yüklü Elektroskop
Elektrik Yükü ve Coulomb Kanunu
Çeşitli etkiler sonucunda (dokunma, etki, sürtme) elde edilen elektrik yükü pozitif
(+) veya negatif (-) olabilir. (Camın ipek kumaşa sürtülmesi sonucu cam pozitif,
kumaş ise negatif elektrik yükü ile yüklenir.)
Elektrik yükü Q veya q harfleri ile gösterilir. Elektrik yükünün birimi M.K.S. (metrekilogram-saniye) birim sisteminde Coulomb (Kulon)‟dur. Yük birimi C harfi ile
gösterilir.
1 Kulonluk elektrik yükünün oluşabilmesi için 624x1016 tane proton veya elektron
yüküne ihtiyaç vardır.
Buna göre:
1 kulonluk pozitif yükün oluşabilmesi için 624x1016 tane protona,
1 kulonluk negatif yükün oluşabilmesi için de 624x10 16 tane elektrona ihtiyaç
vardır.
Pozitif ve negatif yükler arasındaki etkileşim ilk olarak Charles Coulomb (17361806) tarafından bulunmuştur. Pozitif ve negatif yükler arasındaki itme ilişkisi Kulon
kanunu olarak adlandırılır. Bu kanuna göre:
 Aynı yüklü cisimler birbirlerini iter, zıt yüklü cisimler ise birbirlerini çeker.
 Yüklü iki cisim arasındaki itme veya çekme olayı cisimler arasındaki
uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değişir.
 Yüklü iki cisim arasındaki itme veya çekme kuvveti cisimlerin yük
miktarlarına bağlı olarak değişir.
 Yüklü cisimler arasındaki itme veya çekme kuvveti cisimlerin bulunduğu
ortama göre değişir.
Q1 ve Q2 yüklerine sahip A ve B cisimleri arasındaki uzaklık d ise bu iki cisim
arsındaki itme veya çekme kuvveti Coulomb Kanununa göre aşağıdaki formülle
bulunur.
F  k.
Q1.Q2
d2
Bu formülde:
F
k
Q1 – Q2
d
: İki yük arasındaki itme veya çekme kuvveti (Newton - N)
: Ortamın dielektrik katsayısı (N.m2/C2)
: Elektrik yükü (Coulomb – C )
: Yükler arası uzaklık (metre – m)
Yukarıdaki formülde Q (elektrik yükü) birimi olarak kullanılan C (Coulomb) çok
yüksek bir birimdir. Bunun daha çok aşağıda belirtilen askatları kullanılır.
1 C (Kulon) = 103 mC (milikulon)
1C (Kulon) = 106 µC (mikrokulon)
1C (Kulon) = 109 nC (nanokulon)
1C (Kulon) = 1012 pC (pikokulon)
Örnek: 0,5 C kaç µC (mikrokulon)‟dur?
Cevap: 0,5.106 = 100.000 µC
Örnek: 200 µC kaç C‟dur?
Cevap: 200 µC.10-6 = 0,0002 C
Formülde k değeri ortamın dielektrik katsayı değeridir. Aşağıdaki tabloda bazı
maddelerin dielektrik katsayıları verilmiştir.
MADDENĠN CĠNSĠ
DĠELEKTRĠK KATSAYISI (k)
Boşluk
9.109
Hava
8,98.109 - 9.109
Mika
1,8.109
Cam
1,28. 109
Tablo 3.2.1 Bazı Maddelerin Dielektrik Katsayıları
Elektriksel yükler arasındaki itme ve çekme olayını açıklayan Coulomb kanunu
aşağıdaki gibi özetlenebilir:
Noktasal iki yük arasındaki itme veya çekme kuvveti cisimlerin yük miktarlarının
çarpımları ile doğru, cisimler arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak
değişir.
Örnek
Aralarında 1 metre uzaklık bulunan120 C ve 150 C değerindeki iki yükün
birbirlerine uyguladıkları kuvveti bulunuz. (Ortam hava ve k=9.109 )
Çözüm
Q1=120 C
Q2=150 C
d= 1 m
F=?
F  k.
6
6
Q1 .Q 2
9 120.10 .150.10

9.10
.
 162 N
d2
12
Örnek
4.10-7 C olan Q1 yükü ile yük değeri bilinmeyen Q2 yükü arasındaki uzaklık 50
cm‟dir. Bu iki noktasal yük arasındaki çekme kuvveti 5.10-5 Newton olduğuna göre Q2
yükünün değerini ve işaretini bulunuz. (Ortam havadır.)
Çözüm
Q1= 4.10-7 µC
d = 50 cm=0,5 m
F = 5.10-5
Q2 = ?
F  k.
7
Q1 .Q 2
-5
9 4.10 .Q 2

5.10

9.10
.
 Q  3,4.10  9 C
2
d2
0,5 2
Örnek
Yukarıdaki Ģekildeki devrede A cismi üzerine etki eden toplam kuvveti bulunuz.
Çözüm
A yüküne, C yükü itme kuvveti; b yükü ise çekme kuvveti uygular. Çünkü aynı
yükler birbirini iter, farklı yükler ise çeker.
6
6
Q1 .Q 2
9 8.10 .6.10

F

9.10
.
 2,7 N
C
d2
0,4 2
Q .Q
2.106.4.106
FB  k. 1 2 2  FB  9.109.
 1,8 N
d
0,22
FC  k.
İki kuvvetin yönleri birbirine zıt olduğu için toplam kuvvet FC‟nin yönünde F=FCFB= 0,9 N olarak bulunur.
Elektrik Devresi
Üreteçten çıkan akımın alıcı üzerinden geçerek tekrar üretece ulaşması için izlediği
yola elektrik devresi denir. Elektrik enerjisi ile çalışan herhangi bir aygıtın
alıştırılabilmesi için; içinden sürekli akımın geçmesi gereklidir. Bu da ancak aygıtın
devresine bağlanan elektrik enerji kaynağı (pil, akü, batarya, alternatör vb.) ile temin
edilir. Aşağıda basit bir elektrik devresi resmedilmiştir.
Basit bir elektrik devresi
Devre Elemanları ve Tanıtımı
Herhangi bir enerjiyi (kimyasal, mekanik, ısı, ışık), elektrik enerjisine dönüştüren
devre elemanına üreteç veya kaynak denir. Kısaca elektrik enerjisi üreten devre
elemanıdır. Aşağıda çeşitli üreteçlere ait semboller verilmiştir.
Sigorta
Devreyi normal çalışma akımının üzerindeki daha büyük akımlara karşı koruyan bir
devre elemanıdır. Devrenin güvenliği için kullanılır.
Sigorta çeşitleri
Anahtar veya Buton
İstenildiği zaman elektrik akımının geçişini sağlayan, istenildiği zaman akımın
geçişini durduran devre elemanıdır. Devreyi açıp kapatmaya yarar.
Anahtar ve Buton Çeşitleri
Buton ile anahtar arasındaki fark ise; butona basıldığında konum değiştiren (elektrik
akımının geçişine izin veren), bırakıldığında tekrar eski konumuna dönen (elektrik
akımının geçişine izin vermeyen) devre elemanı olup, buna liht de denir. Anahtar ise
tekrar konum değiştirmez yani ilk konumunu muhafaza eder. Anahtar veya buton
acık ise devre akımını geçirmez, ancak kapalı olmaları durumunda devre akımını
iletirler. Büyük akımlara kumanda eden anahtarlara şalter denir. Aşağıda buton ve
anahtara ait kısmi semboller verilmiştir.
Buton ve Anahtar Sembolleri
Alıcı
Aldığı elektrik enerjisini başka bir enerjiye dönüştüren devre elemanına alıcı, yük
veya almaç denir. Örneğin; lamba ışık enerjisine, fırın ısı enerjisine, zil ses
enerjisine, motor hareket enerjisine dönüştürür.
Alıcı Çeşitleri (Fluoresant, Ampul, Zil, Motor)
Ġletken
Elektrik devre elemanlarının birbirine bağlantısının yapıldığı ve elektrik akımını ileten
metal tellere(bakır, alüminyum vb.) iletken veya kablo denir.
Elektrik iç tesisatta üzeri yalıtılmış iletkenler kullanılır. Kullanılacak amaca göre farklı
kesitlerde seçilirler.
İletkenler
Elektrik Devresi ÇeĢitleri
Elektrik devreleri acık, kapalı ve kısa devre olmak üzere üç başlık altında incelenir.
Açık devre
Bir devrede anahtar veya sigorta acık olduğu zaman ya da akım yolunda bir
iletkende kopukluk veya bağlantı yerlerinde temassızlık olduğu zaman alıcı
üzerinden akım geçmez bu tip devrelere acık devre denir.
76
Açık Devre
Kapalı devre
Devrede anahtar kapalı iken üreteçten çıkan akım alıcıya ulaşıyor ve devresini
tamamlıyor ise devre kapalı devredir.
Kapalı Devre
Kısa devre
Devreden gecen akımın alıcıya gitmeden devresini daha kısa yoldan
tamamlamasına kısa devre denir. Üreteç gerilimi karşısında direnç sıfır olduğundan
devreden büyük değerde akım geçmek ister. Böyle durumda koruma elemanı olarak
kullanılan sigorta devreyi acar. Bu nedenle devrede sigorta olması önemlidir. Kısa
devre, arıza çeşitlerinden biri olup arzu edilmeyen bir durumdur.
Kısa devre
DC DEVRELER
Ohm Kanunu
Elektrik devrelerinde karşılaştığımız akım, gerilim ve direnç kavramları birçok
olayın açıklanmasında en çok söz edilen kavramlar, büyüklüklerdir. Bu üç
büyüklüğün arasındaki bağıntı ohm kanunu ile açıklanır.
Bir elektrik devresinden geçen akım, devreye uygulanan gerilim ile doğru,
devrenin direnci ile ters orantılıdır.
Akımın gerilim ile doğru orantılı olması, gerilim arttıkça akımında aynı oranda
artacağı; gerilim azaldıkça, akımında aynı oranda azalacağı; Akımın direnç ile ters
orantılı olması ise, direnç arttıkça akımın aynı oranda azalacağı; direnç azaldıkça,
akımın aynı oranda artacağı anlamına gelir.
Aslında bu yeni yapılan bir tanım değildir. Çünkü biz daha önce gerilimi, “akımı
meydana getiren kuvvet” olarak tanımladık. Bu tanımın da anlamı düşünüldüğünde
ohm kanununda yapılan tanımı çıkarabiliriz. Mademki gerilim, akımı meydana getiren
kuvvettir, o halde bu kuvvet yani gerilim çok olursa, onun etkisi, yani akım da çok
olur.
Aynı mantıkla direncin tanımını düşünelim. Direnci “akımın geçişine karşı
gösterilen zorluktur” şeklinde tanımladık. Direnç çok olursa, yani akımın geçişine
karşı çok zorluk gösterilirse, akım az geçer.
İçerisinden belli bir basınçla su akan bir su borusu düşünelim Burada herhangi bir
pompa ile suya uygulanan basınç gerilime karşılık gelir. Su ne kadar kuvvetli
pompalanırsa o kadar çok akar. Suyun akışını da akıma benzetebiliriz. Bu suyun
aktığı borunun çapını da dirence benzetebiliriz. Dar bir borudan çok su akmaz.
Çünkü çok suyun akabilmesi için yol yeterli değildir. Çok direnç de, tıpkı dar boru gibi
elektrik devresinden çok akım geçmesine izin vermez. Boru geniş olursa su daha
rahat ve çok akacaktır. Elektrik devresinde de direnç az olursa, elektron akışı daha
kolay olacağından, akım da çok olacaktır.
Konuya bir başka örnek verelim. Bir bisiklet sürücüsünün hızı nelere bağlıdır?
Bisiklet sürücüsünün hızını akıma benzetelim. Hıza engel olan yani bisiklet
sürücüsünün hızlanmasına engel olan sebepleri de direnç olarak düşünelim. Tabii ki
sürücünün pedallara ayakları ile uyguladığı kuvvet de gerilime karşılık gelecektir.
Olasılıkları düşünüp ohm kanun ile bağıntı kurabilir, buna benzer örnekleri
çoğaltabilirsiniz.
DĠRENÇ/REZĠSTANS
Direnç ve Özdirenci Etkileyen Faktörler
Elektrik Terminolojisi modülünde direncin tanımını yaparak, elektrik, elektronik
devrelerde ne anlama geldiğini ve nasıl hesaplandığını görmüştük. Buradan
anımsayacağımız gibi her maddenin az ya da çok elektrik akımının geçişine karşı
gösterdiği bir zorluk, yani direnci vardır. Burada ilk olarak maddelerin direncinin az ya
da çok olmasına etki eden fiziksel faktörleri inceleyeceğiz.
Herhangi bir iletkenin direncine etki eden fiziksel faktörler:
 İletkenin özdirenci
 İletkenin kesiti
 İletkenin boyudur.
İletkenin direnci boyu ve özdirenci ile doğru orantılı, kesiti ile ters orantılıdır.
Yani :
Bu formülde;
R: İletkenin direnci ( Ω )
ℓ: İletkenin boyu ( m )
τ: İletkenin özdirenci ( Ω.mm2 / m )
S: İletkenin kesiti ( mm2 )
Bu formülden de anlaşılacağı gibi iletkenin boyu uzadıkça, direnci artar.
İletkeninboyu kısaldıkça, direnci azalır. Buna karşın iletkenin kesiti ( kalınlığı )
arttıkça direnci azalır,kesiti azaldıkça direnci artar.
Özdirenç
Özdirenç, her iletkenin yapıldığı malzemenin cinsine bağlı olarak değişen bir
katsayıdır. Özdirenci birim uzunluk ve kesitteki bir iletkenin direnci olarak
tanımlayabiliriz. Bu tanımdan iyi iletkenlerin özdirencinin de iyi olduğu sonucunu
çıkarabiliriz. Aşağıdaki tabloda çeşitli iletkenlerin özdirençleri verilmiştir.
Aynı uzunluk ve aynı kesitte ancak değişik malzemelerden yapılmış iletkenleri ele
aldığımızda en az dirence sahip olanın gümüşten yapılmış iletkenin sahip olduğunu,
en çok dirence ise kurşundan yapılmış iletkenin sahip olduğunu söyleyebiliriz.
Direnç Renk Kodları
Direnç renk kodlarına bakarak direnç değeri tespit edilirken öncelikle renk halka
(band ) sayısına bakılır. Bazı dirençler tolerans dahil 4 renk bazıları ise 5 renktir.
Öncelikle 4 renkli dirençleri ele alalım.
A- 1. halka B- 2. halka Ç- Çarpan ( Sıfır sayısı ) T- Tolerans
Bu durumda önce 1. Halkadaki renge karşılık gelen sayı, daha sonra onun yanına
2. Halkadaki renge karşılık gelen sayı, ikisinin yanına da 3. Halkadaki renge karşılık
gelen adette sıfır eklenir ve ohm cinsinden direncin değeri bulunmuş olur. 4.
Halkadaki renk de bu direncin ± % toleransını belirtir. Şimdi birkaç örnek ile konuya
açıklık getirelim:
ÖRNEKLER
Aşağıda renk halkaları (bantları) verilen dirençlerin değerini bulalım.
1. Bant Kırmızı : 2
2. Bant Kahverengi: 1
3. Bant Kırmızı : 00 (Sıfırsayısı 2)
4. Bant Gümüş : ± % 10 ( Tolerans )
Direnç Değeri: 2100 Ohm ± % 10
1. Bant Kahverengi : 1
2. Bant Mavi : 6
3. Bant Yeşil : 5 (00000)
4. Bant Altın : ± % 5
Direnç Değeri: 1600000 ± % 5 Ohm
Şimdi de 5 bantlı dirençleri inceleyelim:
Tablodan da görüldüğü gibi renk kodlarının karşılıkları 4 bantlı dirençlerle aynıdır.
İlk üçhalka direnç değerinin ilk üç rakamını, 4. Halka çarpan katsayısını ( sıfır
sayısını) verir. 5. Halka ise toleranstır.Örnek olarak tablodaki direncin değerini tespit
edelim:
Kahverengi: 1
Yeşil: 5
Siyah: 0
Kırmızı: x100(yani 00 )
Kırmızı: ± % 2 ( tolerans )
Direnç değeri: 15000 ohm ± % 2
4. bant rengi altın olsaydı,
Direnç değeri: 150x0,1= 15 ohm ± % 2 olacaktı.
Tolerans
Yukarıdaki örneklere baktığımızda 4. Renk bandının toleransa ait olduğunu
görüyoruz. Tolerans daha önce açıklanan hata oranı ile benzer anlam taşımaktadır.
Ancak tolerans ile üretici, kabul edilebilir hata oranı sınırını belirtir. 4 ve 5 bantlı
direnç renk kodu tablolarında tolerans belirten renklerin anlamları verilmiştir. Eğer
tolerans için bant kullanılmamışsa, yani tolerans belirtilmemişse, ± % 20 kabul edilir.
Örneğin bir direncin direnç değeri 2100 ohm, toleransı ± % 10 olsun. Bunun anlamı
bu direnç 2100 ohmdan % 10 çok da olabilir, az da olabilir. Yani:
Üst değer 2100 + ( 2100 x 0,1 )= 2310 ohm
Alt değer 2100 - ( 2100 x 0,1 )= 1890 ohm
Bu direnç 1890 – 2310 ohm arası bir değerde olabilir.
Güç Değerleri
Devrelerde direncin direnç değeri kadar, güç değeri de önemlidir. Çünkü dirençler
içerisinden geçen akıma bağlı olarak ısınır. Her bir direnç de I2xR kadar ısı enerjisi
açığa çıkar. Kullanılan direncin bu ısıya dayanması için, gücünün I2xR değerinden
büyük olması gerekir. 100‟ohm luk bir dirençten 0,2 amper akım geçtiğini düşünelim.
Bu direncin harcayacağı güç:
P= I2xR P= 0,22 x 100 P= 4 W dır. O halde burada kullanılacak direncin gücünün
4 W‟dan büyük olması gerekir.
Özel Değerli Dirençler
Piyasada her istenen değerde direnç bulmak mümkün değildir. Dirençlerin belirli
üretim standartları vardır. Bu standartların dışında istenen dirençler özel direnç
sınıfına girerler ve özel olarak üretilir. Herhangi bir devrede istenen direnç standart
dışı ise, ona en yakın direnç kullanılır veya krom nikel telden özel olarak istenen
değerde imal edilir
Direnç Türleri
Sabit Dirençler
Yapısı ve çeşitleri: Sabit dirençler yapıldığı malzemenin cinsine göre üçe ayrılır:
Karbon dirençler Telli dirençler Film dirençler Film dirençler de ikiye ayrılır. İnce film
dirençler
Kalın
film
[Cermet
"Sörmit"
Okunur]
dirençler
Karbon Dirençler
Karbon direncin yapısı: Karbon direnç kömür tozu ile, reçine tozunun eritilmesi ile
elde edilir. Karbon dirençler 1Ω dan başlayarak bir kaç mega Ohm a MΩ kadar
üretilmektedir. Başlıca kullanım alanları: Bütün elektronik devrelerde en çok
kullanılan direnç dir
Telli Dirençler Telli dirençler gerek sabit direnç, gerekse de ayarlanabilen direnç
olmak üzere, değişik güçlerde ve omajlar da üretilebilmektedir. Telli Direncin Yapısı:
Telli dirençlerde, sıcaklıkla direnç değerinin değişmemesi ve dayanıklı olması için,
Nikel-Krom, Nikel-Gümüş ve konstantan kullanılır.
Telli dirençler genellikle seramik gövde üzerine iki katlı olarak sarılır. Üzeri neme
ve darbeye karşı verniklidir. Yalnızca ayarlı dirençte, bir hat boyunca tellerin üzeri
kazınır.
10 Ω ile 100 KΩ arasında 30 W 'a kadar üretilmektedir.
BaĢlıca kullanım alanları
Telekominikasyon ve kontrol doğrultucularda kullanılır. Tellerin çift katlı
sarılmasıyla endüksiyon etkisi kaldırılabildiğinden yüksek frekans devrelerinde tercih
edilir. Küçük güçlülerde ısınmayla direnci değişmediğinden ölçü aletlerinin ayarında
etalon
(örnek)
direnç
kullanılır.
Dezavantajları: Direnç telinin kopması, çok yer kaplaması ve büyük güçlü olanlarının
ısınması gibi dezavantajları vardır. Film kelimesi dilimize İngilizce 'den geçmiştir.
Türkçe karşılığı zar ve şerit anlamına gelmektedir direnç şerit şeklinde yalıtkan bir
gövde üzerine sarılmıştır. Bu durumu, bir fotoğraf filminin sarılışına benzetebiliriz. İki
tür film direnç vardır: İnce film dirençler Kalın film dirençler 1. İnce Film Dirençler:
İnce film dirençler şu şekilde üretilmektedir Cam veya seramik silindirik bir çubuk
üzerine Saf Karbon Nikel - Karbon Metal - Cam tozu karışımı "Metal oksit" gibi
değişik
direnç
sprey
şeklinde
püskürtülür.
Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya Lazer ışınıyla belirli
bir genişlikte, spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar haline dönüştürülür. Şerit
sargıdan biri çıkarılarak diğer sargının sarımları arası izole edilir. Şerit genişliği
istenilen
şekilde
ayarlanarak
istenilen
direnç
değeri
elde
edilir
Kalın Film (Cermet) Dirençler
Kalın film dirençler, seramik ve metal tozları karıştırılarak yapılır. Seramik ve
metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur haline getirildikten sonra, seramik bir
gövdeye şerit halinde yapıştırılır fırında yüksek sıcaklıkta pişirilir. Yukarıda açıklanan
yöntemle, hem sabit hem de ayarlı direnç yapılmaktadır.
Ayarlı Dirençler Yapıları
Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen
bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Karbon, telli ve kalın film
yapıda olanları vardır. Aşağıda çeşitlerini anlatırken yapıları da daha geniş olarak
anlatacağım. Çeşitleri: Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır: Reostalar
Potansiyometreler Reostalar Reostalar, sembollerinden de anlaşıldığı gibi iki uçlu
ayarlanabilen dirençlerdir. Bu iki uçtan birine bağlı olan kayıcı uç, direnç üzerinde
gezdirilerek, direnç değeri değiştirilir.
Termistör (Terminstans)
Termistörler ısınınca direnci değişen elemanlardır.
Termistörler sıcaklık sabitine göre ikiye ayrılırlar:
1. Pozitif sıcaklık sabitine sahip dirençler (PTC)
2. Negatif sıcaklık sabitine sahip dirençler (NTC)
PTC Dirençler
Pozitif sıcaklık sabitine (PTC) sahip dirençler ısındığı zaman, direnç değeri büyür.
Metaller, özellikle de baryum titamat ve fungsten bu özelliğe sahiptir. Çok değişik
kullanım alanları vardır.
Örneğin: Röleye paralel bağlanan PTC direnç rölenin gecikmeli çekmesini sağlar.
Florasan lambalarda da starter yerine PTC direnç kullanılabilmektedir.
NTC Dirençler
NTC dirençler, ısındığı zaman direnç değerleri düşer, Germanyum, Silikon, ve
metal oksitler gibi maddelerden üretilir.
a) 40°C' ye kadar ısıtılan bir ortamdaki termistör direncindeki değişim,
b) Değişik sıcaklıklardaki Akım-gerilim (I,V) bağıntısı
NTC termistörlerin çeşitli kullanım alanları vardır.
Motor ve transformatör gibi aşırı ısınması istenmeyen sistemlere yerleştirilen
NTC termistörün direnci fazla ısınmadan dolayı küçülen bir alarm ve koruma
devresini harekete geçirir.
 Bir su deposunda seviye kontrolü için yerleştirilen NTC direnci su seviyesi
düşünce, ısınarak pompa devresini çalıştırır.
 Bir motora seri bağlanan NTC direnç önce küçük akım çekerek güvenli yol
almasını sağlar.
 Röleye seri bağlanan NTC direnç rölenin gecikmeli çalışmasını sağlar.

VDR(VoltageDependentResistor–VoltajaBağımlıDirenç)
Adından da anlaşıldığı üzere direnç değeri uçlarına uygulanan gerilim (voltaj)
ile değişen dirençlerdir. VDR‟ nin direnci gerilimin artmasıyla azalır. Gerilime bağlı
dirençler gerilim dalgalanmalarını yok etmede ve gerilim kararlılığını sağlamada
kullanılırlar. Kenetlenme ( eşik ) gerilimleri 5 V‟dan birkaç kV‟a kadar ve kısadevre
akımları birkaç amperden birkaç yüz kA‟e kadar değişik anma değerlerinde üretilirler.
KIRġOF KANUNLARI
KirĢof’un Gerilim Kanunu
Kirşof akım ve gerilim kanunları ohm kanunu ile birlikte elektrik-elektronik
devrelerin çözümünde en çok kullanılan kanunlardır. Gerilim kanununu kısaca şöyle
tanımlayabiliriz: Kapalı bir elektrik devresine uygulanan gerilimlerin cebirsel toplamı,
devredeki kol dirençleri üzerinde düşen gerilimlerin cebirsel toplamına eşittir.
Tanımda geçen sözcüklerin ve sözcük gruplarının anlamlarına açıklık getirelim:
Doğru akım elektrik devrelerine bir kaynak bağlanabildiği gibi, birden fazla kaynakta
bağlanabilir. Bir doğru akım kaynağı bağlandığında “uygulanan gerilimlerin
cebirsel toplamı” sözcük grubunun burada, bir kaynaktan söz edildiği için işlevi
yoktur. Birden fazla kaynak bağlandığında ise, kaynakların verdiği akım yönüne
bakılır. Akım yönü aynı olanlar kendi arasında toplanır. Farklı yönde akım veren iki
grubun toplamları birbirinden çıkarılır. Devreye uygulanan gerilim, büyük olanın
yönünde ve ikisinin farkı kadar alınır. “Kol direnci” ile anlatılmaya çalışılan ise,
kaynaktan çıkan akımın değişik yollardan geçip tekrar kaynağa dönmesi için izlediği
yollardan her birisidir. “Gerilimlerin cebirsel toplamı” sözcük grubunda geçen
cebirsel toplama işlemini de burada dikkate almayıp, matematiksel toplama
yapacağız. Cebirsel toplama işlemi, bu kanunun RLC devrelere uygulanmasında
anlam taşıyacaktır.
ġekil 3.6.1 Seri Bağlı Devrelerde KirĢof Gerilim Kanunu
E= U1+U2+ ……………+Un
Yukarıdaki devreye uygulanan tek kaynak vardır. Bu nedenle E devreye
uygulanan gerilim olarak alınmıştır. Devreye baktığımızda kaynağın + kutbundan
çıkan akımın, kaynağın – kutbuna ulaşması için tek bir yol vardır. Akım bu yol
üzerindeki bütün dirençlerden geçerek kaynağın – kutbuna ulaşır. Bu nedenle bütün
dirençler üzerinde düşen gerilimler toplanır. Burada dirençler üzerinde düşen
gerilimleri ohm kanunundan yararlanarak bulabileceğimizi anımsamamız gerekir.
U1= I x R1U2= I x R2 Un
= I x Rn
Şimdi bir başka devre inceleyelim.
ġekil 3.6.2 KarıĢık Bağlı Devrede KirĢof Gerilim Kanunu
Burada ilk dikkatimizi çeken, akımın kaynağın + kutbundan çıkıp, - kutbuna
ulaşması için iki yol vardır. Uygulanan gerilim, kol dirençleri üzerinde düşen
gerilimlerin toplamına eşit olduğuna göre, burada da iki kol olduğuna göre, bu ikisi
için ayrı ayrı eşitlik yazılabilir.
Yani:
1- Akım + dan çıkar, R1- R2- R4 üzerinden geçerek – kutba ulaşır. Bu durumda
R1 üzerinde düşen gerilime U1
R2 üzerinde düşen gerilime U2
R3 üzerinde düşen gerilime U3
R4 üzerinde düşen gerilime U4 adını verirsek,
U= U1+ U2 + U4 eşitliğini yazabiliriz.
2- Akım + dan çıkar, R1- R3- R4 üzerinden geçerek de – kutba ulaşır. O halde bu
kol içinde,
U= U1+ U3 + U4 eşitliğini yazabiliriz.
KirĢof’un Akım Kanunu
Bir düğüm noktasına gelen akımların toplamı, düğüm noktasından giden akımların
toplamına eşittir. Kirşof akım kanununu ifade eden bu tanım, basitliğine rağmen çok
kullanılan bir kanundur. Bu tanımda açıklık getirilebilecek tek sözcük grubu “düğüm
noktası”dır. Düğüm noktası, akımın kollara ayrıldığı ya da kollardan gelen akımların
birleştiği bağlantı noktasıdır.
ġekil 3.6.3 Düğüm Noktasına Gelen Giden Akımlar
Örnek şekilde düğüm noktasına bağlı 4 kol vardır. Bu kollar üzerindeki oklar
aracılığı ile gösterilen akım yönlerine göre I1 ve I4 düğüm noktasına gelmekte, I2 ve
I3 ise düğüm noktasından gitmektedir. Buna göre akım kanununu bu düğüm
noktasına uygularsak, I1 + I4 = I2 + I3 yazmamız gerekir.
ġekil 3.6.4 Paralel Kollarda Akımın Bölünmesi
Yukarıda verilen örnek şekilde ise A ve B gibi iki adet düğüm noktası vardır.
Kaynağın + kutbundan çıkan I1 ana akımı, R1 direnci üzerinden geçerek A düğüm
noktasına gelir. A düğüm noktasına gelen I1 akımının kaynağın – kutbuna
ulaşabilmesi için iki yol vardır. Bu nedenle I1 akımı ikiye ayrılır. Bir kısmı R2 direnci
üzerinden (I2), bir kısmı da R3 direnci üzerinden (I3) geçerek yoluna devam eder.
Burada anlaşılacağı gibi I1, A düğüm noktasına gelen akım, I2 ve I3 ise A
noktasından giden akımlardır. O halde A düğüm noktası için;
I1= I2+ I3 yazabiliriz.
A düğüm noktasından gelen I2 ve I3 akımları B düğüm noktasında birleşerek,
kaynağın kutbuna doğru yola devam ederler. O halde B düğüm noktası için de;
I1= I2+ I3 eşitliğini yazabiliriz.
A noktasına göre tek fark, I1 B düğüm noktasından giden akım, I2 ve I3 ise B
düğüm noktasına gelen akımdır.
OHM VE KĠRġOFKANUNLARININ BĠRLĠKTE KULLANILMASI
Akım Hesaplamak
Elektrik-elektronik devrelerde bilinmeyen büyüklüklerin bulunmasında bilinen
büyüklüklerden yararlanılır. Bu bilinenler ile ohm ve kirşof kanunları çoğu zaman
birlikte kullanılarak sonuca gidilir. Akım hesabı yapılırken ohm kanununa göre akımın
gerilimle doğru, dirençle ters orantılı olduğu bağıntısından I= U/ R ve kirşof akım
kanunu ile ifade edilen bir düğüm noktasına gelen akımların toplamının, giden
akımların toplamına eşit olduğu bağıntısından yararlanılır.
Gerilim Hesaplamak
Bilinmeyen büyüklük gerilim olduğunda da ohm kanununa göre ( U= I x R )
bağıntısından ve Kirşof gerilim kanunundan birlikte yararlanılarak hesaplanır.
Direnç Hesaplamak
Elektrik-elektronik devrelerde bilinmeyen büyüklük direnç olduğunda akım ve
gerilim belli ise direk olarak ohm kanununda ifade edilen R= U/I eşitliği ile
hesaplanabilir. Direnç hesaplanmasında kirşof kanunları direkt olarak kullanılamaz.
Ancak direnç hesaplanması için gerekli olan akım ve gerilim değerleri kirşof
kanunları ile bulunarak direnç hesaplanabilir
Kaynak Ġç Direncinin Etkisi
Kaynak iç direnci devrelerde, devrenin toplam direncine seri bağlı bir direnç olarak
düşünülebilir. Elektrik terminolojisi modülünde emk. nın gerilimden büyük olduğunu
söylemiştik. İşte aradaki farkı doğuran kaynağın iç direncidir. Çünkü kaynak iç
direncinden dolayı, kaynakta, çekilen akım ile, kaynak iç direncinin çarpımı kadar
gerilim düşümü oluşur. Bu gerilim düşümü de kaynağın elektro motor kuvveti ile,
gerilimi arasındaki fark kadardır. Ancak çoğu zaman kaynak iç direnci, devre
direncinin yanında çok küçük kaldığı için ihmal edilir, sıfır kabul edilir.
DĠRENÇLERĠ SERĠ VE PARALEL BAĞLAMAK
Dirençlerin Seri Bağlanması
Birden fazla direncin, hepsinin içinden aynı akım geçecek şekilde ard arda
bağlanmasına dirençlerin seri bağlantısı denir. İki ya da daha fazla direncin
birbirlerine seri olup olmadığına karar verirken en önemli kriter üzerlerinden aynı
akımın geçiyor olmasıdır.
Şekilde görüldüğü gibi kaynaktan çıkan akım seri devredeki bütün dirençlerden
geçerek kaynağa geri döner. Bunun sonucu her bir dirençte U1, U2, Un gibi ayrı ayrı
gerilim düşümleri oluşur. Elektrik devreleri çözümlenirken seri bağlı dirençler
toplanarak tek bir direnç haline dönüştürülür. Bu dirence toplam direnç ya da
eşdeğer direnç adı verilir.
Seri bağlı dirençlerin toplamı, seri bağlı tüm dirençler matematiksel olarak
toplanarak bulunur.
Buna göre eşdeğer direnç:
RT= R1+R2+......Rn formulü ile bulunur.
Bu formülde:
R1= Birinci direncin değeri (Ω )
R2= İkinci direncin değeri (Ω )
Rn= Son direncin değeri (Ω )
ÖRNEK
15 ve 22 Ω değerindeki iki direnç seri bağlıdır. Toplam direnci bulunuz.
ÇÖZÜM
R1= 15 Ω R2= 22 Ω RT= ?
RT= R1+R2 RT= 15 + 22 RT= 37 Ω
ÖRNEK
Aşağıdaki devrede verilen iki dirençten birinin değeri, diğerinin iki katıdır. İki
direncin toplamı 36 Ω olduğuna göre dirençlerin değerini bulunuz.
ÇÖZÜM
R1= 2 R2
RT = 3 R2
R2 = 12 Ω
R1 = RT – R2
RT= R1 + R2
R2 = RT/3
RT = 2R2 + R2
R2=36/3
R1 = 36 – 12
R1 = 24 Ω
Dirençlerin Paralel Bağlanması
Birden fazla direncin aynı taraftaki uçları birbirine bağlanırsa paralel bağlantı elde
edilir. Bu durumdaki dirençlere bir kaynak bağlanırsa tüm dirençler üzerindeki gerilim
kaynak gerilimine eşittir. O halde paralel bağlı dirençler üzerinde düşen gerilim aynı
gerilimdir. Paralel bağlı devrelerde eşdeğer toplam direncin tersi, dirençlerin
terslerinin toplamına eşittir. Buna göre bulunan sonuç ters çevrilerek eşdeğer yani
toplam direnç bulunur.
Şekil 2.5: Paralel bağlı dirençler ve eşdeğer toplam direnç
İki direncin paralel bağlı olması durumunda, iki direncin çarpımı, iki direncin
toplamına bölünerek toplan direnç bulunabilir. Bu formül hem zaman kazandırır, hem
uygulaması daha kolaydır.
RT = R1 × R2 / R1 + R2
İkiden fazla direncin paralel bağlı olması durumunda da bu formül iki dirence
uygulanarak bu iki direnç bir direnç haline getirilebilir. Bu işlem direnç sayısına bağlı
olarak tekrarlanarak sonuca ulaşılır.
ÖZEL DURUM
Paralel bağlı dirençler birbirine eşit ise toplam direnç, bir direnç değerinin paralel
bağlı direnç sayısına bölünmesi ile bulunur.
R1 = R2 = …… Rn
ise
RT = R1 / n
NOT: Paralel bağlı devrelerde eşdeğer toplam direnç, paralel bağlı dirençlerin en
küçüğünden daha küçüktür.
ÖRNEK
3 adet 6 Ω değerindeki direnç paralel bağlı olduğuna göre, toplam direnç kaç
ohm‟dur?
ÇÖZÜM
R1 = R2 = R3 = 6 Ω
RT = R1 / n
RT = 6 / 3 = 2 Ω
ÖRNEK
3 ve 6 Ω değerindeki iki direnç paralel bağlı olduğuna göre toplam direnç
ohm‟dur?
ÇÖZÜM
RT = R1 × R2 / R1 + R2
RT = 3 x 6 / 3 + 6 = 2 Ω
ÖRNEK
Aşağıdaki devrede paralel bağlı dirençlerin değerleri R1 = 2 Ω, R2 = 6 Ω
R3 = 1 Ω, R4 = 3 Ω‟dur. Devrenin eşdeğer direncini bulunuz.
Şekil 2.6:Paralel bağlı dört direnç ve eşdeğer toplamı
1 / RT = 1/ R1 + 1 / R2 + 1 / R3 = 1 / R4 formülünde değerler yerine yazılırsa:
1 / RT = 1 / 2 + 1 / 6 + 1 / 1 + 1 / 3 elde edilir. Paydalar en küçük ve kolay 6 da
eşitlenir. Buna göre:
1 / RT = 12 / 6
RT = 0,5 Ω bulunur.
Ancak her zaman paydaları eşitleyip işlem yapmak bu örnekteki gibi kolay
olmayabilir. Bu durumda dirençler aşağıdaki gibi ikişerli düşünülerek sonuca
gidilebilir.
Rp1 = R2 x R4 / R2 + R4
Rp1 = 6 x 3 / 6 + 3
Rp1 = 2 Ω
ġekil 2.7:Paralel bağlı dört direncin, üç dirence dönüĢtürülmesi ve eĢdeğer
toplamı
Bu durumda görüldüğü gibi devre 2, 1, 2 Ω‟luk paralel bağlı üç direnç haline
gelir.R1 ve RP1 2 Ω olduğuna göre bu ikisinin toplamı:
Rp2 = R1 / 2
RP2 = 2 / 2
RP2 = 1 Ω olarak bulunur.
Son durumda R3 = 1 Ω , RP2 = 1 Ω dur. Bu ikisi de birbirine eşit olduğuna göre
eşdeğer direnç:
RT = 1 / 2
RT = 0,5 Ω olarak bulunur.
Şekil 2.8: Paralel bağlı üç direncin, iki dirence dönüştürülmesi ve eşdeğer toplamı
Seri-Paralel Bağlanarak EĢdeğer Direncin Hesaplanması
Bir devrede bulunan dirençlerin bazıları seri, bazıları paralel bağlı olabilir. Bu tip
devrelere karışık bağlı devre adı verilir. Karışık bağlı devrelerde eşdeğer direnç
bulunurken, seri ve paralel bağlı devrelerde kullanılan yöntemler kullanılır. Genellikle
ilk adım olarak devreye bakıldığında birbiri ile seri ya da paralel bağlı olduğu
kolaylıkla gözüken dirençler kendi aralarında toplanarak devre basitleştirilir. Daha
sonra sondan başlanarak kaynağa doğru gidilerek dirençler toplanır. Bu açıklamaları
bir örnekle pekiştirelim.
ġekil 2.9:Seri-paralel (karıĢık) bağlı direnç devresi örneği
Devreyi incelediğimizde ilk bakışta şunları görüyoruz.
R1 ve R2 art arda bağlıdır. İkisinin üzerinden de aynı akım geçer. Dolayısı ile
bu iki direnç birbirine seri bağlıdır. Bu ikisinin toplamına RS1 adını verip, RS1=
R1+R2 formülü ile toplayıp tek direnç haline getirebiliriz.
R1 ve R2 için söylediklerimizin aynısını, R6 ve R7 için de söyleyebiliriz. Çünkü
bu ikisi de peş peşe bağlıdır. Bu ikisinin toplamına da RS2 adını verip, RS2= R6+R7
formülü ile toplayıp tek direnç haline getirebiliriz.
R3 ve R5 ise birer uçları karşılıklı olarak birbirine bağlıdır. Bu ikisi tıpkı bir prize
takılı iki elektrikli cihaz gibidir. Dolayısı ile paralel bağlıdır. Bu ikisinin toplamına da
RP1 adını verip, RP1= R3 x R5 / R3 + R5 formülü ile toplayıp, tek direnç haline
getirebiliriz.
R1 ve R2 yerine onların eşdeğeri olan RS1 direncini, R6 ve R7 yerine onların
eşdeğeri olan RS2 direncini, R3 ve R5 yerine de onların eşdeğeri olan RP1 direncini
koyarak, devreyi yeniden çizelim.
ġekil 2.10:KarıĢık bağlı devrenin bir basamak sadeleĢtirilmiĢ hali
Şimdi bu devreye baktığımızda bu kez RS2 ile RP1 adlı dirençlerin art arda bağlı,
dolayısı ile seri olduklarını hemen görebiliyoruz. Bu ikisinin toplamına bu kez RS3
adını verelim. RS3 = RS2 + RP1 formülü ile toplayarak devreyi yeniden çizelim.
ġekil 2.11:KarıĢık bağlı devrenin iki basamak sadeleĢtirilmiĢ hali
Devrenin bu haline baktığımızda ise R4 ve RS3 ün paralel bağlı olduğunu
görebiliyoruz. Bu ikisinin eşdeğerine de RP2 adını vererek,
RP2 = R4 x RS3 / R4 + RS3
formülü ile toplayarak, yerine çizelim.
ġekil 2.12: KarıĢık bağlı devrenin en basite indirgenmiĢ hali
Devrenin bu son haline baktığımızda kalan üç direncin de peş peşe bağlı
olduğunu, hepsinin içinden aynı akımın geçeceğini kolaylıkla görebiliyoruz. O halde
üç direnç birbirine seri bağlıdır. RT = RS1 + RP2 + R8 formülü ile devrenin toplamını,
yani eşdeğerini bulmuş oluruz.
ÖRNEK
Aşağıdaki devrede A-B noktaları arasındaki eşdeğer direnci bulunuz.
Şekil 2.13: Karışık bağlı örnek bir devre
Devreye baktığımızda R3 ve R4 dirençlerinin art arda bağlı olduklarından dolayı
ikisinin birbirine seri bağlı olduğunu görebiliyoruz.
RS1= R3 + R4
RS1= 2 + 6
RS1= 8 Ω
ġekil 2.14: KarıĢık bağlı devrenin bir basamak sadeleĢtirilmiĢ hali
Bu aşamada 8 Ω‟luk iki direncin paralel olduğunu görüyoruz. Bu ikisinin
eşdeğerine RP1 adını verelim ve toplayalım.
RP1 = R2 / 2 ( İki direnç eşit olduğu için ) RP1 = 8 / 2
RP1= 4 Ω
ġekil 2.15:KarıĢık bağlı devrenin en basit hali
Devrenin son durumuna baktığımızda kalan iki direncin art arda seri bağlı
olduğunu görebiliyoruz. Bu ikisini toplayarak devrenin eşdeğerini bulabiliriz.
RT= R1+ RP1 RT= 6 + 4
RT= 10 Ω
Ġġ VE GÜÇ
ĠĢ ve Enerji
Konuya öncelikle iş ve enerjinin tanımını yaparak başlayalım. Herhangi bir
yöntemle oluşan değişime iş, işin oluşmasını sağlayan yeteneğe enerji diyoruz. O
halde enerji kaynakları aslında birer iş üretim kaynağıdır diyebiliriz. Örneğin elektrik
enerjisi ile bir elektrik soba aracılığı ile ısınma işini yapmış oluyoruz. Yine elektrik
enerjisi ile çalışan bir asansör motoru mekanik bir iş yapıyor ve kabindeki yük ya da
insanları taşıyor. Bu örnekleri çoğaltmak mümkündür.
T saniye süresince çalışan bir alıcıda yapılan iş,
W = UxIxt
formülü ile bulunur.
Bu formülde:
W = Alıcının yaptığı elektrik işi ( Volt-Amper -Saniye )
U = Alıcı üzerinde düşen gerilim. ( Volt )
I = Alıcıdan geçen akım ( Amper )
T = Alıcının çalışma süresi ( Saniye )
T saniye süresince çalışan bir alıcıya üreteç tarafından verilen iş;
W = E.I.t
E  U olduğundan, üretecin işi, alıcının yaptığı işten büyüktür. Aradaki fark
üretecin içinde yapılan iştir ve üretecin ısınması gibi sonuçlarla ortaya çıktığı görülür.
Elektrikte iş birimi volt-amper-saniye ( VAs ) dir. Doğru akım ve omik yüklü (ısıtıcı
özelliği olan) alternatif akım devrelerinde 1VA = 1 Watt olarak ifade edildiğinden, iş
birimi Wattsaniye (Ws ) dir. Uygulamada Ws çok küçük bir birim olduğu için katları
daha çok kullanılır. Örneğin işi ölçen elektrik sayaçları KWh olarak ölçer.
Aslında iş birimi formülde ki büyüklüklerin birimine göre değişiklik gösterebilir. Bu
durumu bir tablo ile özetleyelim.
ÇARPAN
GERİLİM
BİRİM
KV
AKIM
A
SÜRE
SAAT (h )
GERİLİM
AKIM
SÜRE
V
A
H
KISALTMA
KW
SONUÇ
KWh
h
W
h
Wh
Bu tabloda ;
h = saat ( hour )
Wh
= Wattsaat
KW = kilowatt
KWh = Kilowattsaat
KWs = Kilowattsaniye
Güç Formülü
Ne kadar iş yapıldığının belirtilmesi, işi yapan cihaz, makine ya da kişi hakkında
kesin bilgi vermez. Örneğin bir işçinin 100 kg yükü 2. kata taşıdığını söylesek ne
yargıya varabiliriz. Bu yükü 10 dakikada taşımışsa “iyi çalışmış”, 2 saatte taşımışsa
“iyi çalışmamış” diyebiliriz. Halbuki yapılan iş aynı ve tektir. Bu örnekte işçinin
kapasitesi hakkında karar vermek için birim zaman da ne kadar iş yaptığını bilmemiz
gerektiği açıktır.
Elektrikte de birim zamanda yapılan işe güç denir. Güç bilinirse bir işin ne kadar
sürede yapılacağı bilinebilir. Elektrikte güç P ( power ) harfi ile gösterilir.
Elektrik de iş; W = U.I.t idi.
Güç de birim zamanda yapılan iş olduğuna göre,
P= W/t
P = U.I.t / t
yazabiliriz. Bu formülde W yerine değeri yazılırsa,
olur. Bu formülde t ler sadeleşirse
P = U.I
olur.
P = UxI güç formülüne baktığımızda, güç biriminin, VoltAmper ( VA ) olduğunu
görebiliriz. Daha önce de gördüğümüz gibi ( Bkz. İş Konusu ) doğru akımda ve omik
yüklü alternatif akım devrelerinde 1VA = 1 Watt olduğundan, güç birimi Watt tır. Watt
kısaca ( W) sembolü ile gösterilir.
Güç Birimi Watt In Ast ve Üst Katları
Elektronik devrelerde daha çok güç birimi olarak miliwatt ( mW ), elektrik
devrelerinde ise Watt ile birlikte KW kullanılır. Bu birimler arasında dönüşüm
oranlarını bir tablo ile gösterelim.
1W
1W
1mW
1KW
103 mW
10-3 KW
10-3 W
103 W
Güç, ĠĢ, Enerji Ġle Ġlgili Hesaplamalar
Bu öğrenme faaliyetinde öğrendiğimiz iş ve güç ile ilgili örnek hesaplamalar
yaparak edindiğimiz bilgileri pekiştirelim.
ÖRNEK
Yolcu kabinindeki bir yolcu okuma lambasının (reading lights) üzerinde düşen
gerilimin 25 V, çektiği akımın 0,4 A olduğu tespit edildiğine göre, lambanın gücü kaç
Watt dır?
ÇÖZÜM
U = 25 V I = 0,4 A
P=?
P = UxI
P = 25x0,4 P = 10 W
ÖRNEK
Uçuş sırasında pilot kabini (cockpit ) ön camında oluşan buzlanmayı önlemek
amacı ile kullanılan ( anti-ice ) sistemindeki ısıtıcı üzerinde 115 Volt gerilim düşümü
olduğu ve ısıtıcının 3 amper akım çektiği saptanmıştır. Bu ısıtıcının gücünü ve 45
dakika çalıştırılması durumunda yaptığı işi Wh olarak bulunuz.
ÇÖZÜM
U = 115 V I = 3 A
t = 45 dk
P=?
P = UxI
P = 115x3 P = 345 W
W = ? (Wh olarak)
Isıtıcının yaptığı iş hesabını yaparken verilen değerleri olduğu gibi formüldeki
yerine yazarsak, zaman dakika olarak verildiği için sonucu Wdakika olarak buluruz.
Oysa bizden sonuç Wh olarak istenmektedir. Bu nedenle dakika olarak verilen
zamanı saate çevirmemiz gerekir.
W = UxIxt P = UxI
olduğuna göre, W = Pxt olarak yazabiliriz.
60 dakika 1 saat olduğuna göre, 45 dakika 0,75 saat eder.
W = Pxt
W = 345x0.75
W = 258, 75 Wh
KONDANSATÖRLER
Bir Kondansatörün ÇalıĢması ve Fonksiyonları
Bir iletkenin elektrik yükünün, potansiyeline oranı daima sabittir. Bu sabit sayı “C”
ile gösterilerek;
C =Q/U
bağıntısı yazılır. Burada C‟ye “iletkenin kapasitesi” denir.
Yukarıdaki formülde MKS birim sistemi kullanıldığında Q elektrik yükünün kulon,
(C) ve U potansiyelinin volt ( V ) olduğunu biliyoruz. Bu durumda C kapasitesinin
birimi Kulon/Volt veya kısaca farad olmaktadır.
Yine yukarıdaki formülden faradın tanımını şöyle çıkartabiliriz. Potansiyeli 1 volt
olan iletkenin yükü 1 kulon ise bu iletkenin kapasitesi bir farad „dır.
1 farad =1 kulon / 1 volt
Farad çok büyük bir kapasite birimi olduğundan, uygulamada alt birimleri
kullanılır.Bunlar;mikrofarad ( µf), nanofarad (nf) ve pikofarad (pf)‟dır.
(f)
1F
= 1  10 6 µf
1 f = 1  10 3 nf
Mikrofarad
(µf )
1F
= 1  10 9 nf
1 f = 1  10 6 pf
Nanofarad
( nf )
1F
= 1  1012 pf
1 nf = 1  10 3 pf
Pikofarad
(pf )
Farad
İki iletken levha arasına bir yalıtkan madde konarak elde edilen, elektrik enerjisini
depo etmeye yarayan elektronik devre elemanlarına ”kondansatör” adı
verilir.Kondansatörü
oluşturan
iletkenlere
ise
“kondansatörün
levhaları”
denir.Yukarıda belirttiğimiz gibi kondansatör kapasite birimi farad olup “C” harfiyle
gösteririz.Şekil 3.9.1‟de kondansatörün basit yapısı, yukarıdaki tabloda da çeşitli
sembolleri görülmektedir.
Yalıtkan
(Dielektrik
İletken
Levhalar
Kutupsuz
ġekil 3.9.1 Kondansatörün
Yapısı
Kutuplu
ġekil 3.9.2 ÇeĢitli Kondansatör
Sembolleri
İletkenler arasına yerleştirilen yalıtkan maddeye “dielektrik” denir. Kullanılan
dielektrik maddenin cinsine göre (hava, kâğıt, mika, seramik, polyester, yağ,
elektrolitik, tantal vb.) kondansatörler değişik isimler alırlar.
ġekil 3.9.3 Kondansatör Levhalarının Yüklenmesi
Bir kondansatörü üreteç uçlarına bağladığımızda üretecin (+) kutbuna bağlı olan
levha pozitif elektrik yükleriyle (+Q), üretecin (-) kutbuna bağlı olan levha negatif
elektrik yükleriyle (-Q) yüklenir (Şekil.3.9.3). Burada kondansatörün yükü,
levhalardan birinin mutlak değeri ile belirtilir. Yani kondansatör üzerindeki yük
sadece (Q)‟dur. Ne (-Q) ne de (+Q)‟dur
Q (Yük)
Q
U
U
(Gerilim)
ġekil 3.9.4 Yük –Gerilim Eğrisi
Bir kondansatörde, Q = C  U bağıntısı geçerli olduğundan, başlangıçta yüksüz bir
kondansatörün U potansiyel farkı altında Q kadar yüklenmesini Şekil.3.9.4 ‟teki grafik
ile gösterebiliriz. Güç ile zamanın çarpımı, enerjiyi vereceğinden kondansatörde
elektrik enerjisinin depolandığı anlaşılmaktadır. Yüksek potansiyelli, yüklü bir
kondansatöre dokunduğumuzda, iletken olan vücudumuzdan bir anlık geçen akım
bizi çarpması bunun için güzel bir örnektir. Grafikteki doğrunun eğimi C kapasitesini
verir. Eğimin altında kalan alan ise kondansatörde depolanan enerjiyi verir. Buna
göre kondansatörde depolanan enerji aşağıdaki formülle hesaplanır.
W=
Bu formülde
Q: Yük (Coulomb)
U: Gerilim (Volt)
W: Enerji (Joule) „dur.
1
.Q.U
2
Q = C.U veya U= Q/C çeşitlikleri W =
1
.Q.U formülünde yerine yazılırsa
2
W=
1
.C.U2
2
W=
1
. Q2 / C
2
ve
formülleri elde edilir.
Kondansatörlerin yük depolayabilmelerinin bir sınırı vardır. Bir balonu çok fazla
şişirdiğimizde, balonun belli bir basınçtan fazlasına dayanamayıp patlayacağı gibi
kondansatörler de belli bir potansiyel farkından fazlasına dayanamaz ve levhaların
birinden diğerine yük sıçraması olur. Bu da levhaların yükünü sıfırlar. Bu durumda
kondansatör “delinmiĢ” veya “bozulmuĢ” diye tanımlanır.
Her kondansatörün belli bir yük depolama sınırı ve depolayabileceği maksimum
enerji vardır.
Bir kondansatörün kapasitesi;
C  8,85  10 12
k .S
d
formülüyle hesaplanır.
Bu formülde;
8,85 1012 : Farad/metre olarak boşluğun veya havanın di elektrik katsayısıdır,
sabittir.
k: Yalıtkan maddeye göre değişen, yalıtkanın di elektrik katsayısıdır(Tablo1.2).
S : ( m 2 ) olarak levhaların alanıdır.
d: Metre olarak levhalar arasındaki uzaklıktır.
C: Farad cinsinden kondansatörün kapasitesidir.
Madde
Di elektrik
katsayısı
Madde
Di elektrik
katsayısı
Hava
1
Cam
8
Parafin
2–2,5
Seramik
80–1200
Teflon
2,1
Mika
3–8
Kağıt
2–6
Plastik film
2–6
Lastik
6,7
Tantalyum
25
Naylon
3,5
Germanyum
16
Silikon
12
Su
80
Tablo3.9.1 Dielektrik Katsayıları
Boşluk veya havanın di elektrik katsayısı,
 0  8,85  10 12 F/m‟dir. Bağıl di elektrik katsayısı k, ortamın di elektrik katsayısı 
olmak üzere
k

0
dan hesap edilerek Tablo1.2‟deki değerler bulunmuştur.
Kapasiteyi Etkileyen Faktörler
Yukarıdaki formülden, bir kondansatörün kapasitesinin; levhaların alanı ile doğru
levhalar arasındaki mesafe ile ters orantılı ve levhalar arasındaki dielektrik madde ile
doğrudan ilgili olduğu sonucu çıkartılabilir.
Plakaların Yüzeyi
Bir kondansatörün kapasitesi, karşılıklı plakaların alanlarının büyüklüğüyle doğru
orantılıdır. Karşılıklı duran iletken plakaların alanları büyükse kondansatörün
kapasitesi de büyüktür, karşılıklı plakaların alanları küçükse kondansatörün
kapasitesi de küçüktür.
Kondansatörün plakalarının S alanı ne denli büyük olursa o kadar fazla yük alır.
Örneğin plaka yüzeyini S‟ten 2S‟e çıkardığımızda depoladığımız yükte Q‟dan 2Q‟ya
çıkar. Buradan, kapasitenin plaka yüzeyi ile doğru orantılı olduğunu çıkarabiliriz.
Plakalar Arası Uzaklık
Kondansatörün plakaları arasındaki mesafeyle kapasiteleri ters orantılıdır.
Plakalar arasındaki mesafe küçükse (plakalar bir birine yakınsa) kapasite büyük,
plakalar arasındaki mesafe büyükse (plakalar bir birinden uzaksa) kapasite küçük
olur.
Plakaların Sayısı
Kondansatör kapasitesi plaka yüzeyleri ile doğru orantılı idi. Yani plaka yüzeyi
büyüdükçe kapasite değeri artmaktaydı. Buradan kondansatörü oluşturan plaka
sayısının artması, levha yüzeylerinin artması anlamını çıkarırız. Sonuçta
kondansatörün kapasite değerinin plaka sayısı ile doğru orantılı olduğunu
söyleyebiliriz. Plaka sayısının çok olduğu kondansatörler değerleri değişebilen
kondansatörlerdir. Bunların çalışması, plaka yüzey alanlarını değiştirmek suretiyle
kapasitenin değişmesi prensibine dayanır.
Dielektrik ve Dielektrik Katsayısı
Bütün yalıtkan maddelerin bir dielektrik kat sayısı vardır. Dielektrik katsayısı ne
kadar büyük ise o madde o kadar iyi yalıtkan demektir. Kondansatörlerde kullanılan
dielektrik maddenin dielektrik kat sayısı ne kadar büyük ise kapasite o kadar yüksek
olur.
Tablo.1.2‟de kondansatörlerde kullanılan bazı yalıtkanların dielektrik katsayıları
görülmektedir. Hava referans olarak alınmıştır ve dielektrik katsayısı 1‟dir.Bu tabloda
bazı maddeler için tek rakam, bazılarına ise bir aralık verilmiştir. Bu şöyle
açıklanabilir: Madde elde edilirken kullanılan karışım oranları, fırınlama tekniği vb.
faktörlere bağlı olarak dielektrik katsayısı belirtilen sınırlar arasında değişebilir.
İletken plakaların arasındaki dielektrik maddenin kalite durumuna göre,
kondansatör herhangi bir devreye ya da alıcıya bağlı olamasa dahi zamanla boşalır.
ÇalıĢma Voltajı ve Voltaj Sınıflandırılması
Kondansatörlerin kapasitesinin yanında çalışma voltajı da çok önemlidir.
Uygulamada kullanılan kondansatörler, standart voltaja sahiptirler. Kondansatörlerin
standart voltaj değerleri şöyledir:3–6–10–16–25–35–50–63–100–160–250–350–
400–450–630-1000V…
12V‟ta çalışan bir elektronik devrede 6V‟luk bir kondansatör kullanmak doğru
değildir. Özellikle elektrolitik kondansatörler aşırı gerilime maruz kaldıklarında,
ısınarak patlar.
AC çalışma gerilimi belli olan bir devreye bağlanacak kondansatörün çalışma
voltajı:
U C = U efektif  1,41
denklemiyle bulunur.
Bazı kondansatörlerin çalışma voltajı DC cinsinden, bazılarınınki ise AC cinsinden
belirtilir.250V DC, 400V AC gibi. Buradan, 250V DC yazan bir kondansatörü 220V
AC devrede kullanamayız. Çünkü 220V‟luk AC gerilim maksimum değeri
U max . =U efektif  1,41
= 220  1,41
= 310,2V ‟tur.
Bu nedenle AC 220V‟ta çalışacak kondansatör en az 350V‟luk olmalıdır. Bazı
kondansatörlerin üzerinde voltaj değerinin yanında „~„ işaretini alabilir (250 V~
gibi).Bu işaret kondansatörün 220V AC gerilime dayanabileceğini belirtir.
Kondansatörün ġarjı, De ġarjı ve Zaman Sabiti
ġekil 3.9.5
Kondansatörün ġarjı
ġekil 3.9.6 ġarjsızı ve ġarjlı
Kondansatör Levhaları
Şarj, kondansatör plakalarının yük bakımından farklı duruma gelerek yüklenmesi
ya da levhalar arasında potansiyel farkının oluşmasıdır.
Boş bir kondansatörde iki levha eşit elektrona sahiptir. Kondansatör uçlarına Şekil
3.9.5.‟de görüldüğü gibi bir pil bağlanırsa, pilin pozitif (+) ucunun bağlandığı
levhadaki elektronlar pilin (+) ucuna doğru gitmeye başlar.(+) yük ile (-) bir birini
çeker. Elektronlarını kaybeden levha pozitif yüklü duruma geçer. Bir levhanın pozitif
yüklenmesi, pilin negatif ucunun bağlı olduğu levhaya gelen elektronların sayısını
artırır.
Sonuç olarak pilin artı (+) ucuna bağlanan levha pozitif yüklenirken, eksi (-) ucuna
bağlanan levha negatif olarak yüklenir. İki levha arasındaki dielektrik malzeme
yalıtkan olduğundan devreden sürekli olarak akım dolaşmaz. Kondansatörde biriken
yüklerin gerilimi pil gerilimine eşit olduğunda geçen akım sıfıra iner. Pil ile
kondansatör birbirinden ayrıldıktan sonra kondansatörde depolanan enerji belirli bir
süre için levhalarda kalır. Kondansatörün, üzerindeki yükü tutma süresi levhaların ve
dielektrik maddenin kalitesine göre değişir. Dielektrik madde üzerinden geçen sızıntı
akımlarının hiç olmadığı varsayılırsa kondansatör üzerindeki yük sonsuza kadar aynı
değerde kalır. Ancak en iyi yalıtkan maddede bile bir miktar akım taşıyıcı elektron ve
oyuk çiftleri olduğundan hiçbir kondansatör üzerindeki yükü sonsuza kadar aynı
değerde tutamaz.
Kondansatörler DC enerji kaynağına bağlandığında ilk anda şarj olur. DC akım
kesildikten sonra ise belli bir süre bu durumda kalır.
AC enerji kaynağına bağlandığında ise alternans değiştikçe kondansatör sürekli
olarak dolup boşalır. Pozitif alternans yükselirken kondansatör şarj olmaya başlar.
Akım maksimum değerden sıfıra doğru inerken kondansatör boşalır. Alternans
negatif yönde yükselirken kondansatör bu kez ters yönlü olarak dolmaya başlar.
Akım negatif maksimum değerden sıfıra doğru inerken kondansatör yine boşalır.
Kondansatör alternatif akım ile beslendiğinde devreye seri bağlı bir
ampermetreyle gözlem yapılacak olursa bu elemandan bir akım geçişi olduğu
görülür.
Kondansatörün her iki levhasında eşit derecede elektron bulunduğu zaman
eleman boş olarak nitelenir. Kondansatörün dolması demek, iki levhadan birinin artı
(+), diğerinin eksi (-) yük ile yüklenmesidir.
Kondansatör bir R direnci üzerinden şarj olurken, uçlarındaki gerilimin,
U besleme
geriliminin% 63,2'sine çıkması için geçen zamana „bir zaman sabitesi‟ denir. Başka
bir ifade ile de dolu bir kondansatörün uçları arasındaki gerilimin, boşalma anında ilk
gerilim değerinin % 36,8'ine düşmesi için geçen zamana bir zaman sabitesi adı
verilir.
Kondansatörler bir DC kaynağına bağlandığında ampermetrenin ibresi önce
yüksek bir değer gösterir. Sonra 0 (sıfır) amper değerine doğru iner.
Şekil 3.9.7‟ de verilen devrede anahtar 2 konumuna alınırsa deşarj işlemi
başlayacağından ampermetre ters yönde yüksek bir akım değeri gösterir daha sonra
ibre sıfır değerine doğru düşer. Yapılan bu deneylerin elektriksel grafikleri çizilecek
olursa Şekil 3.9.8‟ deki logaritmik özellikli eğriler bulunur. Eğrilerden çıkarılan
denklemlere göre kondansatörler 5τ (tau)‟luk zaman aralığında dolar ya da boşalırlar.
Omik direnci hiç olmayan bir kondansatör, ideal kondansatör olarak adlandırılır.
Ancak gerçekte ideal kondansatör yoktur, ideale yakın kondansatör vardır. Çünkü
şarj olurken akıma karşı hiç direnç göstermeyen kondansatör yapılamamıştır.
Kondansatörün bağlantı ayaklarının ve plâkaların yapıldığı metalin belli bir omik
direnci söz konusudur. Herhangi bir kondansatör tek başına üretece bağlandığı anda
hemen dolmaz. Dolma işlemi belli bir süre alır. Bu süre çok kısa olduğu için ihmal
edilebilir.
ġekil 3.9.7 ġarj ve DeĢarj Devresi
ġekil
3.9.8
Gerilim-Zaman
Eğrisi
Kondansatör Şekil. 3.9.7‟de görüldüğü gibi bir direnç üzerinden devreye
bağlandığında zaman sabitesi denklemi: τ = R.C (s) şeklinde yazılabilir. Kondansatör
şarj olurken geriliminin belirli bir sürede yükseldiğini, deşarj olurken yine belirli bir
sürede yüksüz hâle döndüğünü belirtmiştik. Bu yaklaşım ışığında yapılan deneylerde
bulunan doluluk oranları şu şekilde olmaktadır:
Zaman
sabitesi
I (Ģarj akımı)
U
(Ģarj
gerilimi)
1τ sonra
% 36,8
% 63,2
2 τ sonra
%13,5
% 86,5
3 τ sonra
%4,98
% 95,02
4 τ sonra
% 1,83
% 98,17
5 τ sonra
% 0,67
% 99,33
Örnek
Şekil. 3.9.7‟de verilen devrede 1000 µf' lık kondansatör, 10 K  ' luk direnç
üzerinden şarj olmaktadır.
a. Kondansatörün zaman sabitesini,
b. Kondansatörün tam olarak dolması için geçen zamanı bulunuz.
Çözüm
a. τ = R.C = 10000.0,001 = 10 s
b. Kondansatörün dolma zamanı = 5.τ = 50 s
Ek Bilgi : Logaritma
Bir sayının logaritmasını bulmak, o sayının ait olduğu sayı sisteminde tabanın
kaçıncı kuvveti olduğunu belirlemektir. Desimal (on tabanlı) sayı sisteminde
kullanılan logaritmaya adî logaritma denir.
Örneğin, Log10 = 1, Log100 = 2, Log1000 = 3'tür.Tabanı 2,718 olan neper
logaritması ise Ln ile gösterilir. Bir sayının neper logaritma değeri bulunurken
2,718'in kaç katı olduğu belirlenir.
Örneğin: Ln3 = 1,09. Ln5 = 1,60. Ln10 = 2,3. Ln100 = 4,605'tir.
Başka bir ifadeyle: 3 = e 1,09 , 5 = e 1, 6 , 10 = e 2,3 , 100 = e 4,605 'tir.
Logaritma hesapları için ya hazır logaritma cetvelleri ya da hesap makinesi
kullanılır.
Kondansatörün plâkalarında biriken enerjinin gerilim ve akım değerinin herhangi
bir andaki seviyesini bulmada kullanılan denklemler ise
u c = U.(1-e
i c = U/R.( e

t
R.C

t
R.C
) [V]
) [A]
Örnek
Değeri 2 M  olan bir direnç ile kapasite değeri 2µf olan bir kondansatör seri
bağlanmış ve devreye 200 V uygulanmıştır. Buna göre anahtar kapandıktan 2 saniye
sonra kondansatör uçlarındaki gerilim kaç volt olur?Bulunuz.
Çözüm
u c =U.(1-e

t
R.C
) =200.(1-e

2
2.2
)=200.(1-e
1
=200.[1-(1/e 2 ]=200.[1-(1/ 2,718 )
= 78,6 V

1
2
)
Deşarj anında akımın ve gerilimin anî değerlerini bulmada kullanılan denklemler:
u c = U.(e

t
R.C
i c = -U/R.(e

)
t
R.C
[V]
) [A]
Örnek
Kapasite değeri 1µf olan bir kondansatöre 250 V uygulanarak şarj işlemi
yapılmıştır. Daha sonra üreteç sistemin dışına çıkarılarak kondansatör uçlarına 1 M
 'luk direnç paralel olarak bağlanmıştır. Buna göre deşarj işlemi başladıktan 2
saniye sonra kondansatör uçlarındaki gerilim kaç volta iner? Bulunuz.
Çözüm
u c = V.(e

t
R.C
) = 250.(e

1
1.1
) = 250.e 1 = 250.(1/2,718) = 92 V
KONDANSATÖR RENK VE RAKAM KODLARI
Tanım
Kondansatörlerin kapasite değeri ve çalışma gerilimi arttıkça gövde boyutları
büyür. Büyük gövdeli kondansatörlerin üzerinde kapasite değeri ve çalışma voltajı
rakamsal olarak belirtilmiştir.
Kondansatör değeri, üretici firma tarafından, ya elektrolitik kondansatörlerde
olduğu gibi üzerine açık bir şekilde yazılır. Ya da kondansatörün üzerine işaretlenen
renk ve rakam kodları ile belirtilir.
STANDART RENK TABLOSU
Renk
Siyah
Kahve
Kırmızı
Turuncu
Sarı
YeĢil
Mavi
Mor
Gri
Beyaz
Altın
GümüĢ
Renksiz
De
Çarpan
Tolerans(
Gerilim(volt)
ğer
ı
%)
0
20
10 0
1
10
1
100
2
2
2
200
10
3
3
3
300
10
4
4
4
400
10
5
5
5
500
10
6
6
6
600
10
7
7
7
700
10
8
8
8
800
10
9
9
9
900
10
0,1
5
1000
0,01
10
2000
20
500
Tablo 3.9.1 Standart Renk Tablosu
SERAMĠK KONDANSATÖR RENK TABLOSU
Renk
Siyah
Kahve
Kırmızı
Turuncu
Sarı
YeĢil
Mavi
Mor
Gri
Beyaz
Sıcaklık
Tolerans
Tolerans
(10
pf
(10
pf katsayısı
altında)
üstünde)
ppm/C 
1
% 20
± 2 pf
0
10
%1
-30
100
%2
-80
1000
-150
-220
%5
± 0.5 pf
-330
-470
-750
0.01
± 0.25 pf
30
0.1
%10
±1.0 pf
500
Tablo 3.9.2 Seramik Kondansatör Renk Tablosu
Çar
pan
*1ppm=10-6 kapasite birimidir.
Örneğin:300ppm/°C 'nin anlamı; her sıcaklık derecesi altında, kapasite
300*10-6F artmaktadır.
"+"ppm = Sıcaklık arttıkça kapasite de artıyor anlamındadır.++
"-"ppm = Sıcaklık arttıkça kapasite de küçülüyor anlamındadır.
ġekil 3.9.33 Seramik Kondansatör
Seramik kondansatörlerin renk kodları şekildeki gibidir. Renk kodlamasında
bulunan değer pf cinsindendir. Renklerin rakamsal karşılığı bulunurken, gövdede
bulunan renkler üstten aşağıya ya da soldan sağa doğru okunarak kapasite değeri
bulunur.
Üç Renk Bandıyla Yapılan Kodlama
1. bant (A): Sayı,
2. bant (B): Sayı,
3. bant (C): Çarpandır.
Dört Renk Bandıyla Yapılan Kodlama
1. bant (A): Sayı,
2. bant (B): Sayı,
3. bant (C): Çarpan,
4. bant (D): Toleranstır.
Örnek
Gövdesi üzerindeki renk bantları mavi (A), gri (B),sarı (C), kahverengi (D) olan
kondansatörün kapasitesini bulunuz.
Çözüm
Mavi: 6, gri: 8, sarı: 0000, kahverengi: ±% 1
ya da 0,68µf olarak da yazılabilir.)
680.000 pf ± % 1 (Bu değer 680 nf
Örnek
Gövdesi üzerindeki renk bantları sarı (A), mor(B), turuncu (C), kırmızı (D) olan
kondansatörün kapasitesi kaç piko faraddır?
Çözüm
47.000 pf ±% 2 = 47 nf ±% 2
BeĢ Renk Bandıyla Yapılan Kodlama
1.bant (A): Sayı,
2. bant (B): Sayı,
3. bant (C): Çarpan,
4. bant (D): Tolerans,
5. bant (E): Çalışma gerilimidir.
Örnek
Gövdesi üzerindeki renk bantları Kahve (A), siyah (B), sarı (C), siyah (D), kırmızı
(E) olan kondansatörün kapasitesini bulunuz.
Çözüm
100 000 pf= 100 nF = 0,1 µf ± % 20/200 V
Örnek
Gövdesi üzerindeki renk bantları turuncu (A), beyaz (B), kahve (C), altın (D),
kahve (E) olan kondansatörün kapasitesini bulunuz.
Çözüm
390 pf ± % 5/100 V
Örnek
Gövdesi üzerindeki renk bantları sarı (A), mor (B), turuncu (C), kırmızı (D), kahve
(E) olan kondansatörün kapasitesini bulunuz.
Çözüm
47 000 pf ± % 2 / 100 V
Altı Renk Bandıyla Yapılan Kodlama
1. bant (A): Sayı,
2. bant (B): Sayı,
3. bant (C): Çarpan,
4. bant (D): Tolerans,
5. bant (E): Çalışma gerilimi,
6. bant (F): Sıcaklık katsayısıdır.
Örnek
Üzerinde, turuncu, siyah, turuncu, kahverengi, kırmızı, mor renkleri bulunan
kondansatörün kapasitesini bulunuz.
Çözüm
Turuncu: 3, Siyah: 0, Turuncu: 3, Kahverengi: ±% 1, Kırmızı: 200 volt, Mor:750.10-6/°C
Kondansatör: 30.000 pf ± % 1 / 200 V = 30 nf ± % 1 / 200 V
Elemanın sıcaklığa göre kapasite değiştirme katsayısı: -750.10 6 /°C
SERĠ, PARALEL VE SERĠ-PARALEL BAĞLANARAK YAPILAN
HESAPLAMALAR
Seri Bağlama
Kondansatörlerin birinin negatif ucu diğerinin pozitif ucuna gelecek şekilde art
arda bağlanmasına kondansatörlerin seri bağlanması denir. Seri bağlantıda toplam
kapasite azalır, çalışma gerilimi yükselir.
Q1
C1
Qeş
Q2
Ceş
C2
U
U
Aşağıdaki formül ile ikiden fazla kondansatörlerin seri bağlanması sonucu oluşan
eş değer kapasiteni buluruz.
1
1
1
1
1
= +
+
+…+
Cn
C eş C1 C 2 C 3
Yalnızca iki kondansatör seri bağlıysa bu durumda toplam (eş değer) kapasite,
C eş =
denklemiyle hesaplanır.
C1  C 2
C1  C 2
Seri bağlı kondansatörlerin uçları arasındaki potansiyel farkların toplamı, sistemin
potansiyeline eşittir. Birden çok kondansatör seri bağlandığında devreye
uygulanabilecek maksimum gerilim seri bağlı kondansatörlerin çalışma gerilimlerinin
toplamıyla bulunur.
U Toplam = U 1 + U 2 + U 3 +…+ U n
Seri bağlı kondansatörlerin yükleri birbirine eşittir. Bu da sistemin eş değer
yüküdür.
QToplam = Q1 = Q2 = Q3 =…= Qn
Örnek: 10 µf / 25V‟luk iki kondansatör seri bağlanmıştır. Devrenin eşdeğer
kapasitesini ve maksimum çalışma gerilimini hesaplayınız.
Çözüm: 1/C eş = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/10 + 1/10= 2/10= 5µf
U Toplam= U 1 + U 2 = 25+25= 50V
Paralel Bağlama
İki veya daha fazla kondansatörün negatif işaretli uçlarının bir noktaya , pozitif
işaretli uçlarının diğer bir noktaya bağlanmasına kondansatörlerin paralel
bağlanması denir.
Qeş
U
Ceş
Eğer sistemde ikiden fazla kondansatör paralel bağlanırsa eş değer kapasite:
CToplam= C1 + C 2 + C 3 +…+ C n
denklemiyle hesaplanır.
Sistemin eş değer yükü her bir kondansatörün, ayrı ayrı sahip olduğu yüklerin
toplamına eşittir.
QToplam = Q1 + Q2 + Q3 +…+ Qn
Kondansatörlerin uçları arasındaki potansiyel farkları aynı olup sistemin
potansiyeline eşittir.
U Kaynak = U 1 = U 2 = U 3 =…= U n
Birden fazla kondansatör paralel bağlandığında devreye uygulanabilecek
maksimum gerilim, paralel bağlı kondansatörlerin çalışma gerilimi en düşük olanının
gerilim değerini aşmamalıdır. Örneğin, paralel bağlı olan iki kondansatörden birinin
çalışma gerilimi 10 V, diğerinin çalışma gerilimi ise 35 V olsun. Bu devreye
uygulanacak maksimum gerilim 10 V olabilir.
Örnek
1µf‟lık ve 2 µf‟lık iki kondansatör paralel bağlanıp uçlarına 12V DC gerilim
uygulanmıştır. Buna göre:
a)Eşdeğer kapasiteyi
b)Devrenin toplam yükünü
c)Her bir kondansatörün gerilimini
d)Her bir kondansatörün yükünü bulunuz.
Çözüm
a) C eş = C1 + C 2 =1+2 =3µf
b) Q Toplam= C eş  U Kaynak = 3  12 =36µC
c) U= U 1 = U 2 =12V
d) Q1 = C1  U 1 = 1  12 = 12µC
Q2 = C 2  U 2 =2  12 = 24µC
QToplam = Q1 + Q2 =12+24=36µC
Seri-Paralel (KarıĢık) Bağlama
Hem seri hem de paralel bağlanmış kondansatörleri içeren bu tür devrelerde
çözüm yapılırken, ilk önce kendi aralarında seri veya paralel bağlanmış
kondansatörlerden başlanır. Daha sonra diğer kondansatörler ile bağlama şekillerine
göre yeniden değerlendirilerek ve sondan başa doğru adım adım hesap yapılır.
Örnek
Aşağıdaki karışık bağlı kondansatörlerin kapasiteleri C 1 =100µF,
C 3 =220 µF„dir. Eşdeğer kapasiteyi hesaplayınız.
C1
C2
C3
CT
Çözüm:
C1  C 2
100  470
=82,46µF
C1  C 2 100 470
CT = C T 1 + C 3 = 82,46+220 =302,46 µF olur.
C T1 =
=
C 2 =470µF ve
DĠYOT
Bir önceki bölümde oluşturulan P ve N maddesinin birleştirilmesi, Diyot adı verilen
yarıiletken devre elemanını meydana getirir. P ve N maddesinin birleştirilmesi işlemi,
diyot üreticileri tarafından bir yüzey boyunca veya belirli bir noktada yapılabilir. Bu
nedenle diyotlara “nokta temaslı diyot” veya “yüzey bitişimli diyot” adı da verilebilir.
Her iki tip diyodun özellikleri ve çalışma karakteristikleri aynıdır. Dolayısı ile bu olay
üreticileri ilgilendirir. Bizim bu konuyla ilgilenmemize gerek yoktur. Şekil-1.19‟da
elektronik endüstrisinde kullanılan diyotların kılıf tipleri ve terminal isimleri verilmiştir.
Şekil 1-19 Diyotlarda kılıf tipleri ve terminal isimleri
Elektronik biliminde her devre elemanı sembollerle ifade edilir. Sembol tespiti bir
takım uluslararası kurallara göre yapılmaktadır. Şekil-1.20‟de diyotun temel yapısı ve
şematik diyot sembolleri verilmiştir.
Şekil 1-20 Diyot‟un yapısı ve şematik diyot sembolleri
Şekil-1.20‟de görüldüğü gibi diyot 2 terminalli aktif bir devre elemanıdır.
Terminallerine işlevlerinden dolayı “anot” ve “katod” ismi verilmiştir. Anot
terminalini P tipi madde, katod terminalini ise N tipi madde oluşturur. Bu bölümde
genel amaçlı doğrultmaç diyotlarını ayrıntıları ile inceleyeceğiz. Elektronik
endüstrisinde farklı amaçlar için tasarlanmış, işlevleri ve özellikleri farklılıklar
gösteren diyotlar da vardır. Bu diyotlar, özel tip diyotlardır. İleriki bölümlerde
incelenecektir.
1.4.
DĠYOT ÇEġĠTLERĠ VE KARAKTERĠSTĠKLERĠ
1.4.1. Zener Diyot
Ters polarma gerilimi altında sabit çıkış gerilimi veren gerilim regülasyonunda
kullanılan diyotlardır.
Şekil 1.19 Zener diyot sembolleri
Normal diyotlara göre P ve N tipi yarı iletkenlerde katkı maddeleri oranı daha
yüksektir. Zener diyoda uygulanan gerilim artıkça diyot büyük bir direnç gösterir ve
mA seviyesinde akım geçirir. Bu gerilimin belirli bir değerinde aniden diyottan ters
yönde akım geçmeye başlar. Bu gerilimin değerine zener gerilimi denir. Gerilim
artmaya devam edilirse akım da artar. Ancak zener uçlarındaki gerilim sabit kalır.
Normal bir diyot ise ters polarma altında zener geriliminden sonra delinir
Zener Diyodun Özellikleri: Doğru polarmada normal bir diyot gibi çalışır.Ters
polarmalı halde, belirli bir gerilimden sonra iletime geçer. Bu gerilime zener gerilimi
denir. Ters gerilim kalkınca zener diyotta normal haline döner Devrelerde ters yönde
çalışacak şekilde kullanılır. Bir zener diyot zener gerilimi ile anılır. Örneğin 12 voltluk
zener dendiğinde 12 voltluk ters gerilimde çalışmaya başlayan zener diyot demektir.
Zener diyot, ters yönde çalışması sırasında oluşacak olan aşırı akımdan dolayı
bozulabilir. Bu durumu önlemek için devresine daima seri bir koruyucu direnç
bağlanır.
Şekil 1.20 Zener diyot karakteristik eğrisi
Yukardaki şekilde zener diyodun karakteristik eğrisi görülmektedir. Zener
diyotların ters polarmada iletime geçme gerilimleri farklı imal edilir. (3 volt,4 volt,6
volt,7,5 volt,9 volt,12 volt vb).Ters polarma gerilimi üzerinde yazan gerilime
geldiğinde iletime geçer. Düz polarmada ise ters polarma gerilimi farklı bütün
silisyum zener diyotlar 0,6–0,8 voltta iletime geçerler. Sağlamlık kontrolu diğer
diyotlarda olduğu gibi ohmetre ile yapılır.
Aşağıdaki devreye 9 voltluk zener bağlanmıştır. 12 volt gerilim uygulandığında
zener diyoddan bir akım geçer. Geçen akım R direncinde 3 voltluk bir gerilim
düşümü oluşturur. 12 volt besleme gerilimin 3 voltu direnç üzerinde düşerken 9 voltu
zener diyot uçlarında bulunur.
Şekil 1.21 Zener diyodun devreye bağlanması
1.4.2. Silikon kontrollü doğrultucular (SCR, Tristörler)
Tristör PNPN elemanların birleşmesinden oluşmuş silisyum kontrollu SCR
(doğrultucu) olarak da anılan bir elektronik devre elemanıdır. İlk defa 1956 „da Bell
Telephone Laboratories tarafından geliştirilmiş olup zaman gecikme devrelerinde,
doğru akım motor sürücülerinde, gazaltı kaynak makinelerinde, akü şarj cihazlarında
kesintisiz güç kaynakları ve ısıtıcı kontrollerinde kullanılır.
ġekil 1.22 Tristörün yapısı ve sembolü
Tristör Anot (A),Katod (K) ve Geyt (G) olmak üzere üç uçlu bir yarı iletken elemandır.
Yüksek sıcaklık ve güç kapasiteye sahip silisyum malzemeden imal edilir. Küçük
tetikleme geyt gerilimi ile yüksek gerilimlerin doğrultulması ve kontrol edilmesi
yapılabilir. İletime geçme süresi kontaktörlere göre çok daha kısa olup (100-400 A
arasında 10-25 μsn) ark oluşturmaz. Bu özellikleri nedeniyle kontaktörlere göre daha
uzun ömürlüdür.
Şekil 1.23 Tristörün doğru akımda çalışması
Şekil 1.23‟te görüldüğü gibi tristörün doğru gerilimde iletime geçirebilmek için S
anahtarı kapatıldığında anotuna lamba üzerinden (+) gerilim, katoduna (-) gerilim
uygulanır. Geytine gerilim uygulanmadığı için tristör açık devre durumundadır. B
butonuna bir anlık basıldığında tristör geytinden geçen küçük bir akım tristörü iletime
geçirir ve lamba yanar. Tristör iletime geçtikten sonra B butonuna basılı tutmaya
gerek yoktur. Tristörün kesime (yalıtıma) geçip lambanın sönmesi için S anahtarının
açılması gerekir.
Şekil 1.24 Tristörün alternatif akımda çalışması
Şekil 1.24‟te görüldüğü gibi tristörün alternatif gerilimde iletime geçebilmesi için S
anahtarı kapatıldığında diyotla doğrultulmuş ve R1 –R2 gerilim bölücü dirençler
yardımı ile küçük bir akım geçer. Bu akım tristörü iletime geçirerek lambanın
yanmasını sağlar. Lambanın söndürülebilmesi için S anahtarın açılması yeterlidir.
1.4.3. IĢık Veren Diyotlar (LED)
Doğru polarma altında çalışır. Değişik renk ve gerilimlerde imal edilir.
Renklerine göre diyotların en düşük çalışma gerilimleri; kırmızı için 1,5 volt, sarı için
1,8 volt, yeşil için 2,2 volttur. Genellikle 5 voltun üzerindeki gerilimlerde bozulurlar.
Şekil 1.25 LED Diyot Sembolü
Yukarıda led diyodun sembol ve görünüşü görünmektedir. Led diyodların çalışma
akımları 10 mA ile 80 mA arasında imalat kalitesine göre değişmektedir. Led
diyodların renkleri katkı maddelerinin oranına bağlı olarak elde edilir. Örneğin galyum
– fosfat yeşil ve sarı ışık, galyum – fosfat içine çinko oksit ilave edilirse kırmızı ışık,
Galyum-Arsenik kızıl ötesi yani gözle görülmeyen ışık verir. LED yazılım olarak
İngilizce Light Emitting Diode(Işık yayan diyot) kelimelerinin baş harfinden
almaktadır.
Led Diyodların Özellikleri:








Çalışma gerilimi 1,5-2,5 V arasındadır
Çalışma akımı 10-50 mA arasındadır
Uzun ömürlüdür (ortalama 100.000 saat)
Darbeye ve titreşime karşı dayanıklıdır
Kullanılacağı yere göre çubuk şeklinde veya dairesel yapılabilir
Çalışma zamanı çok kısadır (Nanosaniye)
Diğer diyotlara göre doğru yöndeki direnci çok daha küçüktür
Led diyotların gövdeleri tamamen plastikten yapıldığı gibi, ışık çıkan kısmı
optik mercek, diğer kısımları metal olarak da yapılır
Led diyodlar, değişik büyüklük ve şekillerde yapılabildiği gibi iki veya üç renkli
olanları da vardır. İki renkli LED diyodlarda aynı muhafaza içerisine birbirine ters
bağlı iki LED diyod yerleştirilmiş olup kırmızı-yeşil, sarı-yeşil gibi renkleri vardır. İki
ayrı LED diyodun katot uçları birleştirilip, anot uçları ayrı olacak şekilde bir muhafaza
içine alınırsa üç renkli LED diyodlar elde edilir. Bu LED diyodların renkleri kırmızı,
yeşil veya ikisi birlikte yandığında sarı olur. Şekil 1.26 LED diyod yapısı ile iki renkli
ve üç renkli diyod bağlantıları görülmektedir.
Şekil 1.26 Çift renkli diyot sembolleri
Led diyodlara, doğru polarma gerilimi verildiğinde N tipi yarı iletkenden P tipi yarı
iletkene doğru elektron akışı olur. P tipi yarı iletkenden N tipi yarı iletkene doğru ise
oyuk akışı olur. Bu hareket esnasında açığa çıkan enerji ısı, ışık yayılmasına neden
olur.
1.4.4. Foto Diyot
Foto diyotlar ters polarma altında kullanılırlar. Doğru polarmada normal
diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık
düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki
elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot üzerinden akım geçmeye
başlar. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır. Foto diyot televizyon
veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır. Alternatif akım devrelerinde
kullanılmak üzere NPN veya PNP yapılı simetrik foto diyotlar da üretilmektedir.
Şekil 1.28 Foto diyodun devrede çalışması
Birleşme yüzeyine ışık gelince, bu ışığın verdiği enerji ile kovalan bağlarını
kıran P bölgesi elektronları, gerilim kaynağının pozitif kutbunun çekme etkisi
nedeniyle N bölgesine ve oradan da N bölgesi serbest elektronları ile. Birlikte
kaynağa doğru akmaya başlar. Diğer taraftan, kaynağın negatif kutbundan kopan
elektronlar diyotun P bölgesine doğru akar.
Foto diyotlar uzaktan kumanda, alarm sistemi, sayma devreleri, yangın ihbar
sistemleri, elektronik hesap makineleri, lüksmetreler, optik sayıcılarda, fotoğraf
makinelerinde ve kameralarda mesafe ayarında gibi çeşitli alanlarda kullanılır.
1.4.5. Varikap Diyot
Uçlarına uygulanan ters polariteli gerilime bağlı olarak kapasite değeri değişen
elemanlara kapasitif diyot denir.
Yarı iletkenlerde P-N birleşmesinde geçiş bölgesi ters polarma
genişletilebilen ve bu sayede de diyodun kapasite değeri değişmektedir.
ile
Kapasitif diyotlar ters bağlı iken P-N birleşim yüzeyinde şekil 1.29‟da
görüldüğü gibi elektron ve oyukların uzaklaştığı geçiş bölgesi oluşur. Bu bölge diyota
uygulanan gerilimle doğru orantılı olarak değişir. Gerilim artılırsa nötr (boş) bölge
genişler. P-N kristalleri iletken levha durumuna geçerken nötr bölge de dielektrik
(yalıtkan) özelliği gösterir. Böylece küçük kapasiteli bir kondansatör elde edilmiş
olunur. Oluşan kapasite devre gerilimi ile ters orantılıdır. Yani diyota uygulanan
gerilim artıkça kapasite azalır.
Hareketli plakalı ayarlı kondansatörler elektronik devrelerde çok yer
kapladığından, küçük boyutlu ve dijital yapılı devrelerde varikap diyotlar kullanılır.
Kapasitif diyotlar TV, radyo vb cihazların yayın (frekans), seçiçi (tuner) devrelerinde
kullanılır.
Şekil 1.29 Kapasitif diyotun ters polaritesi ve sembolleri
1.4.6. Tünel Diyot
Saf silisyum ve germanyum maddelerine daha fazla katkı maddesi katılarak
Tünel diyotlar imal edilmektedir. Tünel diyotlar ters polarma altında çalışırlar Üzerine
uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulaşana kadar akım seviyesi artarak ilerler.
Gerilim belli bir seviyeye ulaştıktan sonra da üzerinden geçen akımda düşüş görülür.
Tünel diyotlar bu düşüş gösterdiği bölge içinde kullanılır. Tünel diyotlar yüksek
frekanslı devrelerde ve osilatörlerde kullanılır.
Şekil 1.31 Tünel diyodun karakteristik eğrisi ve sembolü
Şekil 1.31‟deki eğride görüldüğü gibi, tünel diyota uygulanan gerilim Vtı değerine
gelinceye kadar büyüdükçe akım da artıyor. Gerilim büyümeye devam edince, akım
A noktasındaki It değerinden düşmeye başlıyor. Gerilim büyümeye devam ettikçe,
akım B noktasında bir müddet Iv değerinde sabit kalıp sonra C noktasına doğru
artıyor. C noktası gerilimi Vt2, akımı yine It‟dir. Bu akıma “Tepe değeri akımı”
denmektedir. Gerilimi, Vt2 değerinden daha fazla arttırmamak gerekir. Aksi halde
geçen akım, It tepe değeri akımını aşacağından diyot bozulacaktır. I= f(V) eğrisinin
A-B noktaları arasındaki eğimi negatif olup, -1/R ile ifade edilmekte ve diyotun bu
bölgedeki direnci de negatif direnç olmaktadır. Tünel diyot A-B bölgesinde
çalıştırılarak negatif direnç özelliğinden yararlanılır.
Tünel diyotun avantajları


Çok yüksek frekansta çalışabilir.
Güç sarfiyatı çok düşüktür.
Tünel diyotun dezavantajları


Stabil değildir. Negatif dirençli olması nedeniyle kontrolü zordur.
Arzu edilmeyen işaretlerde de kaynaklık yapmaktadır.
Tünel diyotun kullanım alanları



Yükselteç olarak kullanılması
Osilatör olarak kullanılması
Tünel diyotun anahtar olarak kullanılması
1.4.7. Doğrultucu Diyot
Doğrultmaç (Alternatif akımı doğru akıma çevirmede ) devrelerinde kullanılır.
Boyutları akım değerlerine göre değişir. Büyük akımlı diyotların kesitleri büyük olur.
Bu diyotlar soğutucu plakalara monte edilir. Soğutucu plakalarda bağlantı kolaylığı
temin için, büyük akımlı diyotlar düz ve ters olmak üzere iki tipte imal edilir.
1.4.8. Köprü Diyotlar
4 Adet PN birleşmeli normal diyotun aynı yapı içerisinde bulunan uygun
şekilde bağlanması ile elde edilir. Köprü diyotun dış görünüşü ve iç bağlantısı
aşağıdaki şekilde görülmektedir.
Şekil1.32 Köprü diyot bağlantısı
Köprü diyot üzerinde alternatif akım girişleri ve doğru akım çıkışları
belirtilmiştir. Alternatif akıma bağlandığında tam dalga doğrultma yapılmaktadır.
Redresör devrelerinde doğrultmaç olarak kullanılır.
Köprü diyot üzerinde diyotun özelliklerini belirten rakam ve harfler vardır.
Örneğin üzerinde B20 C320 yazan bir köprü diyotun 20 voltta çalışacağı ve
üzerinden geçebilecek maksimum akımın 320 mA olduğu anlaşılır.
Köprü diyot sağlamlık kontrolü: Direnç kademesindeki Avometrenin uçlarını
köprü diyotun alternatif uygulanan uçlarına dokunduralım. Avometre ibresi büyük bir
direnç gösterir veya hiç sapmaz. Uçları yer değiştirilse bile sapma görülmez. Bu
sefer Avometrenin uçlarını köprü diyotun doğru akım alınan uçlarına dokunduralım.
Avometre uçları yer değiştirmek kaydı ile yapılan ölçmelerde birinde ibre sapması
diğerinde sapmaması görülmelidir. Bu durumda köprü diyot sağlamdır aksi
durumlarda bozuktur. Ayrıca bu yöntemle de diyotun alternatif akım ve doğru akım
uçları da tespit edilebilir.
AC (Alternatif Akım) Teorisi
Sinüsoidal Dalga
Zamana göre yönü ve şiddeti (değeri) değişen gerilime alternatif gerilim (AC)
denir. Aynı şekilde akıma da alternatif akım (AA) denir. Bu gerilim; şekil:1.7 de
görüldüğü gibi, elektrik santrallerindeki üç fazlı alternatörlerde (AC Jeneratörlerinde)
üretilir, oradan da alıcılara kadar gönderilirler. Ev ve işyerlerinde kullanılan elektrik
enerjisi alternatif gerilimlidir. Bu gerilimin voltajını voltmetre ile akım şiddetini de
ampermetre ile ölçebiliriz. Evlerde kullandığımız AC gerilimin voltmetre ile
ölçtüğümüz faz-nötr arasındaki faz gerilim değeri UF = 220 volttur. Sanayide
kullanılan üç fazlı gerilimin; R-S-T fazları arasında ölçülen gerilim değeri ise, Uh=
380 Volttur. Buna fazlar arası gerilim veya hat gerilimi de denir.
ġekil 1.7:
Bir fazlı alternatör ve üretilen gerilimin sinüsoidal eğrisinin görünüĢü
Bu alternatif gerilim ve akımlar, şekil: 1.8 de görüldüğü gibi sinüsoidal dalga
görünümündedirler.
Dalga formlarının şekil 1-8 b-c-d-e görüldüğü gibi başka çeşitleri de vardır. Bunlar
görünüşlerine uygun olarak; kare dalga, üçgen dalga, testere dişi dalga veya trapez
dalga olarak isimlendirilirler.
ġekil 1. 8: ÇeĢitli dalga Ģekillerinin osilaskopta görünüĢü
Bu dalgalar, sinyal jeneratörü ve osilatör devreleri yardımıyla, düşük gerilimli
sinyaller şeklinde üretilirler. Bu sinyaller birçok elektronik cihazların çalıştırılmasında,
haberleşme, alanında, endüstriyel elektronik‟te vb. sistemlerin kontrolü ve
çalıştırılmasında kullanılırlar.
Faz ve Faz Farkı
Faz; sinüsoidal eğrinin veya herhangi bir dalganın başlangıç (0°) noktasına göre
durumudur. Şekil 1- 9 da görüldüğü gibi; eğrinin başlangıç noktası 0° ise sıfır faz
adını alır. İleriden başlıyorsa ileri faz, geriden başlıyorsa geri faz olarak
değerlendirilir. Örneğin 60° ileriden başlayan eğriye 60° ileri faz eğrisi, 60° geriden
başlıyorsa 60° geri faz eğrisi denir.
ġekil 1.9: ÇeĢitli faz Ģekillerinin osilaskopta görünüĢleri
ġekil 1.10: 60° Faz farklı eğrilerin görünüĢleri
İki eğri aynı anda da değerlendirilebilir. Eğrilerin sıfır veya maksimum
noktalarından bakılarak, aralarındaki açı ölçülerek bulunur. Bu açıya faz farkı denir.
Bu açıya göre değerlendirilirler. Örneğin; 60° faz farklı eğriler diye söylenir. Şekil
:1.10 da 60° faz farklı gerilimlerin eğrileri görülmektedir.
Saykıl
Sinüzoidal bir eğrinin sıfırdan başlayıp pozitif alternans ve negatif alternansı
yaptıktan sonra tekrar başlangıç noktasına gelinceye kadar almış olduğu yola denir.
Periyot
Bir sinüsoidal dalganın oluşması için geçen süre olup, birimi saniyedir. „T‟ harfiyle
gösterilir. Bir sinüsoidal dalganın, 360° lik bir açıyı tamamlaması için geçen süreye 1
periyot denir. Bakınız, şekil:1.11
ġekil 1.11: Bir periyodun osilaskopta görünüĢü
Frekans
Dalganın bir saniyedeki periyot sayısıdır. Birimi Hertz olup kısaca Hz harfleriyle
gösterilir. Frekansın katları; Kilo hertz (KHz) , Mega hertz ( MHz) ve Giga hertz
(GHz) dir. Şebeke geriliminin frekansı; Türkiye ve Avrupa‟da 50 Hz, ABD‟de 60
Hz„dir.
Frekans ve periyot biri birinin tersidir. Yani F =1/T Hz. veya T =1/F sn dir.
Dalga boyu
Bir (1) dalganın, metre cinsinden kapladığı mesafeye dalga boyu denir. λ (lamda)
harfiyle gösterilir. Birimi metre‟dir. Elektrik akımı saniyede 300.000.000 metre yol
almaktadır. Bir saniyede ise F kadar dalga meydana gelir. Buna göre bir dalganın
boyu :
λ = 300000000/F veya ⇒3.108 / F = …mt formülüyle bulunur.
Alternatif Akım Büyüklükleri
Tepe değeri - Maximum değer
Alternatif gerilim veya alternatif akımın dalga formunun sıfırdan başlayıp,
maximum değerini aldığı noktadır. ET-Emax ve IT – Imax harfleriyle gösterilir. Birimi;
gerilim için volt, akım için amper‟dir.
Tepeden tepeye değer
Dalga formunun, pozitif tepe değeri ile negatif tepe değeri arasındaki uzaklık
değeri, tepeden tepeye değerdir. ETT - ITT harfleriyle gösterilir. Birim ; gerilim için
volt , akım için amper‟dir. Bakınız şekil: 1.11.
Ani değer
Gerilimin veya akımın herhangi bir andaki değeridir. E-i harfleriyle ile gösterilir.
Gerilim veya akımda sonsuz sayıda ani değerler bulunur. Birimi volt ve amperdir.Ani
gerilim ve ani akım değerleri aşağıdaki formüllerle hesaplanır.
e = Emax . sinα =Volt. Ve i = Imax . sinα = amper.
α Açısının değeri; gerilim veya akım eğrisinin, başlangıç noktasına göre aldığı açı
değeridir.
Örnek
Frekansı 50 Hz olan bir şebekenin maximum gerilim değeri 200 v ise, α=30° iken
gerilimin ani değerini hesaplayınız. sin30° = 0,5
Çözüm
e = Emax . sinα = 200 . sin30° = 200 . 0,5 = 100 volt bulunur.
Ortalama Değer
Bir alternansta 0° den 180°ye kadar geçen süre içerisinde çok sayıda ani değerler
alınır. Bu değerlerin toplamının aritmetik ortalaması, ortalama değeri verir. Birimi; volt
ve amper‟dir. Şu formüllerle bulunur:
E or = Emax . 0, 636 ve I or = Imax . 0, 636
Etkin Değer
Ani değerlerin karelerinin, aritmetik ortalamasının kareköküne eşittir. Bu değerlere,
efektif veya efikans değerler de denir. Etkin değer; Uet, Eet, Iet harfleriyle veya
kısaca; U, E, I harfleriyle gösterilir. Aşağıdaki formüllerle bulunur.
( E ) Eet = Emax .0,707 volt ( I ) Iet = Imax . 0,707 A
Örnek
Maximum değeri 100 volt olan alternatif gerilimin ortalama ve etkin değerlerini
bulunuz .
Çözüm
Eor = Emax . 0,636 = 100 . 0,636 = 63,6 V Eet = Emax . 0,707 =
100 . 0,707 = 70,7 V
Örnek
Etkin değeri 21 A olan A.A.nın ortalama ve maximum değerlerini bulunuz.
Gerilim ve akımın etkin değerleri; analog veya dijital voltmetre ve ampermetre ile
ölçülür. Ayrıca gerilim ve akımın; etkin, ani, tepe ve tepeden tepeye değerlerini
osilaskopla da ölçmek mümkündür. Bunun için; şekil:1.6 daki bağlantı yapılır.
Osilaskobun ekranındaki; periyodun, dikeyde kapladığı kare sayıları ölçülüp,
formülde yerlerine konularak gerekli hesaplamalar yapılır. Bunlarla ilgili örnek
problemler aşağıdadır.
Örnek
V/div komütatörü 10 volt kademesindeyken, X10 probuyla yapılan ölçümde,
osilaskop ekranında, bir alternansın yüksekliği 3,1 kare olduğu ölçülmüştür. Buna
göre ölçülen gerilimin; Emax , Eor , Eet değerlerini bulunuz.
Çözüm
Emax = Kare sayısı x prop çarpanı x V/div kademesi
Emax = 3,1 . 10 . 10 = 310 volt
Eor = Emax . 0,636 = 310 .0,636 = 197,2 volt olur.
( E ) Eet = Emax. 0,707 = 310 . 0,707 = 220 volt olarak bulunur.
Alternatif Akım Devrelerinde Güç
A.C. elektrik devrelerinde üç çeşit güç vardır. Bunlar; zahiri, aktif ve reaktif
güçlerdir. Bir alıcının gücü; watmetre ile direkt ölçülebildiği gibi, ampermetrevoltmetre-cosfimetre ile de endirekt olarak da ölçülebilir. Endirekt ölçümde; ölçü
aletlerinin gösterdikleri gerilim ve akımın etkin değerleri ve cosfimetrenin değerleri,
ilgili formüllerde yerlerine konularak güç hesaplamaları yapılır. Tüm elektrik
devrelerinin güç ölçümlerinde benzer formüller 12 kullanılır. İleride incelenecek olan;
seri, paralel ve karışık devre konularında güç hesaplamaları yapılmak istenirse, yine
aynı formüller kullanılır.
Zahiri güç(görünen güç)
Devre gerilimiyle, devre akımının çarpımına eşittir. Birimi volt-amper olup, kısaca
VA ile gösterilir. Şu formülle bulunur. S = U . I = VA
Aktif güç: Devre gerilimi ve akımı ile bunlar arasındaki açının kosinüsünün (güç
katsayısı) çarpımlarına eşittir. Birimi watt olup, kısaca W harfiyle gösterilir. Aktif güç
şu formülle bulunur. P = U . I . Cosϕ = W
Reaktif güç (kör güç)
Devre gerilimi ve akımının etkin değerleri ile, bunlar arasındaki açının sinüsünün
çarpımlarına eşittir. Birimi volt-amper-reaktif olup kısaca VAR ile gösterilir. Reaktif
güç şu formülle bulunur Q = U . I . Sin ϕ = VAR
Örnek
Etkin değeri 100 volt olan bir AC elektrik şebekesinde çalışan alıcı, devreden 10 A
akım çekmektedir. Güç katsayısı 0,8 olan bu alıcının zahiri, aktif ve reaktif güçlerini
bulunuz.
Çözüm
U = 100V , I = 10A , Cos ϕ = 0,8 --- Sinϕ = 0,6 Pz = ? - PA = ? - PR = ?
S = U.I = 100.10 = 1000 VA.
P = U.I. Cosϕ = 100.10.0,8 = 800 W
Q = U.I .Sinϕ = 100.10.0,6 = 600 VAR
Örnek
220 volt 50 Hz‟lik elektrik şebekesinde çalışan bir elektrikli ısıtıcı, şebekeden 5
amper akım çekmektedir. Bu ısıtıcının güçlerini bulunuz.
Çözüm
Elektrikli ısıtıcılar omik alıcılar olduğu için; akımla gerilimin arasındaki açı 0° dir.
Cos 0° = 1 ve sin 0° = 0 olduğundan, hesaplamalar şu şekilde yapılır.
S= U.I = 220 . 5 = 1100 VA P = U.I. Cosϕ = 220 .5 .1 = 1100 W
Q= U.I .Sinϕ = 220 .5 . 0 = 0 VAR.
Not: Omik alıcılarda reaktif güç bulunmaz.
Üçgen ve Kare Dalga Sinyalleri
Günlük hayatta kullanılan elektronik ürünlerinden birçoğunun, örneğin;
bilgisayarlar, hesap makineleri, dijital ölçü aletleri, sayıcılar, zamanlayıcılar,
osilaskoplar, televizyonlar, telsizler, radarlar, motor sürücü devreleri vb. çalışması
için değişik formdaki sinyallere ihtiyaç vardır. Bu sinyaller çoğunlukla üçgen ve kare
dalga şeklindedirler ve elektronik devrelerin çalışmasını sağlarlar. Sinyallerin elde
edildiği elektronik düzeneklere osilatör veya sinyal jeneratörü denilir. Bu sinyallerin
frekanslarını; frekansmetreler veya osilaskopla ölçebiliriz .
ġekil 2.1: Osilatörde üretilen sinyallerin osilaskopla ölçülmesi
Osilaskopla, Kare Dalga ġekillerinin Ortalama ve Etkin Değerlerinin
Hesaplanması
Bunun için; şekil:2.1 deki bağlantı yapılır. Sinyal jeneratörü kare dalga moduna
getirilerek, üretilen sinyaller osilaskoba uygulanır. Ekranda ölçülen değerler, ilgili
formüllerde yerlerine konularak, istenen değerler hesaplanır. Bununla ilgili bir örnek
yapalım.
Örnek
Osilaskopta, şekil 2.2 deki gibi görülen kare dalga sinyallerinin ortalama ve etkin
gerilim değerlerini bulunuz.
ġekil 2. 2: Problem kare dalganın osilaskoptaki Ģekli
Çözüm
Ortalama değer =Peryot / Alan ⇒Eor = Peryot / Alan
Eor = 10.0,2 / 0,3 = 6,66 V
Etkin değer =√
Osilaskopla, Üçgen Dalga ġekillerinin Ortalama ve Etkin Değerlerinin Hesabı
ġekil 2.3: Üçgen ve testere diĢi dalga Ģekilleri
Üçgen ve testere dişi dalga şekillerinin ortalama değerlerinin bulunmasında şu
formülden faydalanılır.
Ortalama değer: Eor = 0, 5 . Emax
Örnek
Emax değeri 100 milivolt olan testere dişi sinyalin ortalama değerini bulunuz?
Çözüm
Eor = 0,5 . Emax = 0,5 . 100 = 50 milivolt ( mv ) bulunur.
TRANSFORMATÖRLER
Transformatörler, enerjinin çeşidini ve frekansını değiştirmeden, genliğini
değiştiren elektrik makinesi olarak tanımlanır. Başka bir ifadeyle, girişine uygulanan
alternatif gerilimin frekansını değiştirmeden, gerilim değerini değiştirerek çıkışta
veren elektrik makinesidir diyebiliriz. Transformatörler, ince silisyumlu saclardan
oluşan nüve ile bunun üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur.
Bu elemanlar gerilim dönüştürme işlemini yaparken frekansı değiştirmez. Yani
girişe uygulanan gerilimin frekansı 50 Hz ise, çıkıştan alınan gerilimin frekansı da 50
Hz olur. Gerilimi düşürücü trafolarda 220 voltun uygulandığı kısım (primer), ince
kesitli telden çok sarımlı, düşük gerilimin alındığı kısım (sekonder) ise kalın kesitli
telden az sipirli olarak sarılır.
Resim 1.1:Transformatör genel görünümü
Nüve Yapısı ve ÇeĢitleri
Trafoların yapısını oluşturan nüveler değişik tiplerde üretilmektedir. Bunlar;



Çekirdek tipi
Mantel tipi
Dağıtılmış tip olmak üzere 3 çeşittir. Şimdi bunları inceleyelim;
Çekirdek Tipi Nüve
Trafo sargılarının manyetik nüveyi saracak veya kavrayacak şekilde yerleştirildiği
nüveye çekirdek tipi nüve denir. Çekirdek tipi nüvede primer ve sekonder sargıları
birbirinden bağımsız makaralar üzerine sarılır ve nüvenin iki ayrı bacağı üzerine
yerleştirilir. Ayrıca çekirdek tipi nüvede kesit her yerde aynıdır.
Mantel Tipi Nüve
Manyetik nüve, sargıları kuşatacak şekilde yapılmışsa bu tip nüvelere mantel tipi
nüve denir. Mantel tipi nüvede primer ve sekonder sargıları tek bir makara üzerine
sarılır ve nüvenin bir bacağı üzerine yerleştirilir. Bunun sonucunda kısa devreler
sırasında oluşan dinamik kuvvetlerin sargılara olan etkisi azalır. Mantel tipi nüvede
ortalama manyetik alan yolu, çekirdek tipi nüveye göre daha kısadır. Bu da demir
kayıplarını azaltmaktadır.
DağıtılmıĢ Tip Nüve
Çekirdek ve mantel tip nüveden ayrı olarak değişik tipte nüveler de
oluşturulabilmektedir. Bunlardan biri de dağıtılmış tip nüvedir. Bu nüve şekli üstten
bakıldığında + şeklinde görülmektedir. Sargılar mantel tipinde olduğu gibi tek makara
üzerine sarılarak, orta bacağa yerleştirilmiş olup dört dış bacak tarafından
kuşatılmıştır. Bu tip nüvede kaçak akımlar minimum değerde olduğundan boş
çalışma akımı çok küçüktür. Orta bacağın kesiti diğerlerine göre daha büyüktür ve
manyetik akı yoğunluğu da diğer bacaklardan fazladır. Bu da verimi artırmaktadır.
Sargı çeĢitleri
Trafolarda giriş ve çıkış sargısı olmak üzere iki sargı vardır. Bunlara primer (birincil)
ve sekonder (ikincil) sargılar denir. Bu sargıların birbiriyle elektriki bir bağlantısı
yoktur.
• Primer Sargı
Primer sargı, trafonun giriş geriliminin uygulandığı sargıdır. Düşürücü trafolarda
primer sargı ince kesitli çok sipirli olarak, yükseltici trafolarda ise kalın kesitli az sipirli
olarak yapılır.
• Sekonder Sargı
Sekonder sargı, trafodan çıkış geriliminin alındığı sargıdır. Düşürücü trafolarda
sekonder sargı kalın kesitli az sipirli olarak, yükseltici trafolarda ise ince kesitli çok
sipirli olarak yapılır.
Transformatörlerin Yapısı ve ÇalıĢma Prensipleri
Transformatörler karşılıklı indüksiyon olayının genel bir uygulamasıdır. Primerde
oluşan değişken manyetik alanı sekonder sargısına ulaştıran nüveler, Resim 1.3‟te
görüldüğü gibi bir yüzü yalıtılmış, % 3-4 oranında silisyum katkısı yapılmış ince
(0,35-0,5 mm) çelik saclardan üretilir. Yüksek frekanslı devrelerde kullanılan
trafoların nüvesi ise ferrit maddesindendir.
Resim 1.2: Transformatörün sembolü ve yapısı
Resim 1.3: Trafonun primer ve sekonder sarımlarının sarıldığı ince çelik
saclardan yapılmıĢ nüvenin yapısı
Transformatörde primer ve sekonder sargıları arasında hiçbir elektriksel bağlantı
yoktur. Sekonder devresinin çektiği güç, manyetik alan yardımıyla primer devreden
çekilir. Resim 1.2'de görüldüğü gibi primer (N1) sarımına AC gerilim uygulandığında,
yapılmış olan nüve üzerinden geçerek N2 sargılarını keser (iletken içindeki
elektronları hareket ettirir) ve V2 gerilimini oluşturur. Transformatörün primerlerine
uygulanan gerilimle, sekonderden alınan gerilim arasında 180 derece faz farkı vardır.
Transformatörlerin sekonder tarafında birden fazla sargı varsa, her sargıdan
değisik gerilim almak mümkün olur. Örneğin sekonderdeki sargiların birisinden 30
volt, diğerinden ise 6 volt elde edebiliriz. Sekonder sargısının tam ortasından bir ara
uç alarak, birbirine eşit iki AC gerilim de alabiliriz. Tranformatörlerin primerine DC
gerilim uygulandığında ki elektronik devrelerde (TV, Bilgisayar güç kaynakları gibi)
uygulanır, sekonderinden herhangi bir gerilim değeri alınmaz. Ancak DC gerilim
tetiklenerek uygulanırsa bu durumda primerde bir AC gerilim elde edilir. Çünkü
uygulanan gerilimin tetikleme yoluyla değeri sürekli değişir. AC gerilime benzer.
Transformatör Seçimi
Uygulamada çeşitli gerilim, akım ve güç değerlerinde trafolar kullanılır. Kimi
trafoların çıkış gerilimi tek kademeli olurken bazıları ise çok çeşitli değerlerde gerilim
verebilecek şekilde üretilmektedir. Eğer, 12 V/1A çıkış verebilecek bir DC güç
kaynağı 5 yapılmak isteniyorsa, bu iş için 10-15 W'lık güce sahip bir trafo seçmek
gerekir. Üzerinde 12 V/30 W yazan bir trafonun verebileceği maksimum akım ise, P
= V.I olduğuna göre, I = P/V = 30/12 = 2.5 A'dir.
Transformatörde DönüĢtürme Oranı
Aşağıda verilen bağıntıların herhangi birisinden yararlanarak trafoların bazı
değerleri hesaplanabilir.
(ü = K = a = n: Dönüştürme oranını göstermek için kullanılan sembollerdir)
Ep:Primere uygulanan gerilim (Volt)
Es:Sekonderde uygulanan gerilim (Volt)
N1:Primer sarımı (Spir)
N2:Sekonder sarımı (Spir)
Bu değerlerin arasında aşağıdaki gibi bir bağıntı vardır:
Örnek
Ep= 220 V
N1= 1000 sipir
Es= 11 V
N2= ?
Çözüm
N2= 50 sipir
Not: Trafoların gövdesinde giriş ve çıkış uçları işaretlenmiştir. 220 V yanlışlıkla
çıkışa uygulanırsa trafo çok yüksek gerilim üretmeye başlar ve tehlike arz eder. O
nedenle bağlantılar titizlikle yapılmalıdır.
Transformatörün yüksek gerilim ve alçak gerilim sargıları aşağıdaki yöntemler
uygulanarak belirlenebilir.

Sargıların direnci ölçüldüğünde büyük dirençli taraf yüksek gerilim, düşük
dirençli taraf düşük gerilim sargısını gösterir.

Gözle bakıldığında alt kısımda bulunan ince kesitli sargılar yüksek gerilim, üst
kısımda bulunan kalın kesitli sargılar ise düşük gerilim uçlarını belirtir.
Trafolarda verim
Trafolarda verim, alınan gücün verilen güce oranına eşittir. Buna göre;
n = Pp / Ps verim formülüdür.
Burada,
n = verim
Pp = Primer güç
Ps = Sekonder güçtür.
Transformatörün Hesaplanması
ġekil: 1.2: Transformatör Hesabı
Sekil.1.2‟ deki gibi bir nüveye sahip transformatörün hesabını yapalım.
Burada B = 10.000 gaus nüvenin geçirgenlik katsayısıdır ve nüveyi olusturan silisli
sacların kalitesini belirtir.
Sekonder Gücü
Ps=Es.Is =9.0,75=6,75 W
Primer Gücü
Randımanı %95 alalım
n =Pp / Ps Primer %100 sekonder %95 olsun
Pp = %100. Ps / %95 = %100.6,75 / %95 = 7.1W
Devre Elemanlarının Sembolleri