DENEY 5: THÉVENIN VE MAKS MUM GÜÇ TRANSFER TEOREMLER
advertisement
DENEY 5: THÉVENIN VE MAKSİMUM GÜÇ TRANSFERİ TEOREMLERİ I. AMAÇ Bu deneyin amacı, Thévenin ve Maksimum Güç Transferi teoremlerini incelemektir. Bu maksatla ilkönce Ön Çalışma’da verilen devreler analiz edilecek, sonra da aynı devreler laboratuvarda incelenecektir. Ön Çalışma’da bulunan teorik değerler ile deneyde bulunan değerler birbiriyle karşılaştırılacaktır. II. ÖN ÇALIŞMA A. Thévenin Eşdeğerli Devresi Şekil 1’de görülen devre Thévenin teoremini incelemek için kullanılacaktır. Devrede VS1=7,5 V ve VS2=5 V’dur. Devredeki dirençlerin değerleri Tablo 1’de verilmiştir. 1) A ve B uçlarına göre açık devre gerilimi (Thévenin gerilimi) Vad=VTH’yi hesaplayınız. 2) A ve B uçlarına göre Thévenin direncini (RTH) hesaplayınız. Hesapladığınız VTH ve RTH değerlerini kullanarak kısa devre akımı Ikd’yi bulunuz. 3) Kısa devre akımı Ikd’yi A ve B uçlarını kısa devre ederek bulunuz ve önceki adımda bulduğunuz değerle karşılaştırınız. 4) Yapılan tüm hesaplamaları Electronic Workbench ile teyit ediniz ve Tablo 2’yi doldurunuz. Şekil 1. Thévenin Teoremini İncelemek İçin Devre. Tablo 1. Direnç Değerleri Direnç R1 R2 R3 R4 R5 Değeri 4.7 kΩ 22 kΩ 12 kΩ 39 kΩ 5.6 kΩ B. Maksimum Güç Transferi Teoremi Şekil 1’deki devrenin Thévenin eşdeğerli devresinin A ve B uçlarına yük direnci RY’nin bağlanmasıyla elde edilen devre Şekil 2’de görülmektedir. 1) Yük direnci RY’ye maksimum güç transfer edilebilmesi için RY’nin değeri ne olmalıdır? 2) Yük direncine transfer edilen maksimum gücü hesaplayınız. 3) A ve B uçlarına bir ayarlı direnç bağlandığını farzedin. Ayarlı direncin değeri 1 kΩ’dan 10 kΩ’a kadar 1 kΩ’luk adımlarla arttırıldığında her adım için VAB gerilimini hesaplayınız. 4) Yapılan tüm hesaplamaları Electronic Workbench ile teyit ediniz ve Tablo 3’ü doldurunuz. A RTH RY VTH B Şekil 2. Thévenin Eşdeğerli Devresi. III. YÖNTEM Şekil 1 ve Şekil 2’deki devreler laboratuvarda kurularak Thévenin ve Maksimum Güç Transferi teoremlerini teyid etmek için kullanılacaktır. A. Test Devresi 1) Şekil 1’deki devreyi kurunuz ve gerilim kaynaklarının değerlerini Ön Çalışma’da belirtilen değerlere ayarlayınız. 2) A ve B uçlarının açık devre gerilimi Vad=VTH’yi ölçünüz. A ve B uçlarına ampermetreyi bağlayarak kısa devre akımı Ikd’yi ölçünüz. Gerilim kaynaklarını devreden çıkararak ve R1 ve R5 dirençlerini uygun düğümlere bağlayarak Thévenin direnci RTH’yi ölçünüz. Not: Devre üzerinde veya avometre üzerinde herhangi bir değişiklik yapmadan önce gerilim kaynaklarını kapatınız. 3) A ve B uçlarına bir ayarlı direnç bağlayınız ve değerini 1 kΩ’dan 10 kΩ’a kadar 1 kΩ’luk adımlarla arttırırken her adım için VAB gerilimini ölçünüz. B. Thévenin Eşdeğerli Devresi 1) Bölüm III.A.2’de ölçtüğünüz VTH ve RTH değerlerini kullanarak Şekil 2’deki devreyi kurunuz. 2) Yük direnci olarak A ve B uçları arasına bir ayarlı direnç bağlayınız ve değerini 1 kΩ’dan 10 kΩ’a kadar 1 kΩ’luk adımlarla arttırırken her adım için VAB gerilimini ölçünüz. IV. ANALİZ A. Thévenin Eşdeğerli Devresi 1) VTH, RTH ve Ikd’nin ölçülen değerlerini Ön Çalışma’da hesaplanan değerleriyle karşılaştırınız. 2) RTH’nin değerini VTH ve Ikd’nin ölçülen değerlerini kullanarak hesaplayınız ve RTH’nin ölçülen değeriyle karşılaştırınız. 3) VAB’nin Bölüm III.A.3 ve Bölüm III.B.2’de ölçülen değerlerini Ön Çalışma’da hesaplanan teorik değerleriyle karşılaştırınız. B. Maksimum Güç Transferi Teoremi 1) Bölüm III.A.3’de ölçülen değerleri kullanarak ayarlı dirence nakledilen gücün grafiğini ayarlı direncin değerinin bir fonksiyonu olarak çiziniz. (Aynı işlemi Bölüm III.B.2’de ölçülen değerler için de yapınız.) 2) Grafikten maksimum güce karşılık gelen direnç değerini belirleyiniz ve Ön Çalışma’da hesaplanan teorik değerle karşılaştırınız. 3) Yük direncine aktarılan maksimum gücü Ön Çalışma’da hesaplanan teorik değerle karşılaştırınız. DENEY 5 ÖN ÇALIŞMA Ad_Soyad No VERİ VTH RTH IKD R=1KΩ için VAB R=2KΩ için VAB R=3KΩ için VAB R=4KΩ için VAB R=5KΩ için VAB R=6KΩ için VAB R=7KΩ için VAB R=8KΩ için VAB R=9KΩ için VAB R=10KΩ için VAB VERİ RYÜK PYÜK R=1KΩ için VAB R=2KΩ için VAB R=3KΩ için VAB R=4KΩ için VAB R=5KΩ için VAB R=6KΩ için VAB R=7KΩ için VAB R=8KΩ için VAB R=9KΩ için VAB R=10KΩ için VAB Tablo 2: 1. deney sonuçları Hesaplanan EWB sonucu Deney sonucu hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız hesaplamayınız Tablo 3. 2. deney sonuçları Hesaplanan EWB sonucu Deney sonucu
