Slayt 1 - KLU - TBMYO Elektrik

İŞ, ENERJİ VE GÜÇ ÖLÇÜMÜ
1
İş, Enerji ve Güç – Genel Kavramlar
Kuvvet Tanımı
• Duran bir cismi hareket ettiren, hareket eden cismi durduran yada hızını
değiştiren, yönü, doğrultusu ve şiddeti olan etkiye Kuvvet denir.
• F ile gösterilir, birimi Newton(N)’dir.
İş Tanımı
• Cisme uygulanan kuvvet ile cisimde yer değişimi meydana geliyorsa İş yapılıyor
demektir.
• İş sadece kinetik enerji yoluyla olur.
• İş yapmak için enerji dönüşümü gereklidir.
𝑾 = 𝑭. 𝒍(𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆)
F (Newton) uygulanan kuvvet
l (metre) kuvvet ile oluşan yer değişikliğidir.
• İş W ile gösterilir, birimi SI sisteminde Newton.metre (N.m) yada Joule’dür.
𝐆 = 𝒎. 𝒈 (𝑵) olduğundan
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
𝟏𝒌𝒈 = 𝟗, 𝟖𝟏𝑵 ‘olur.
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
2
İş, Enerji ve Güç – Genel Kavramlar
Kuvvet harekete neden olduğunda iş yapılmış olur.
İş, kuvvet ile kuvvet nedeniyle oluşan yer değişiminin
çarpımına eşittir.
𝑾 = 𝑭. 𝒍 ‘e eşittir.
Örnek: Bir kişinin 100kg’lık kütleyi 3m taşıyarak yaptığı işi bulunuz.
1kg=9,81N ise 100kg=981N olur.
Kişinin yaptığı iş;
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
𝑾 = 𝑭. 𝒍 = 𝟗𝟖𝟏. 𝟑
𝑾 = 𝟐𝟗𝟒𝟑𝑵𝒎 = 𝟐𝟗𝟒𝟑𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
3
İş, Enerji ve Güç – Genel Kavramlar
Enerji Tanımı
• İş yapabilme yeteneğine Enerji denir.
• Kızgın buhar, sıkıştırılmış yay, bir baraj seddinin ardındaki baraj gölü, gerilmiş bir
lastikte, bir pil yada aküde iş yapabilecek enerji depolanmıştır.
Enerji Çeşitleri
• Enerji fizik biliminde pek çok şekilde tanımlanabilir. Bunlardan bazıları; Mekanik
Enerji, Isı Enerjisi, Işık Enerjisi, Elektrik Enerjisi, Nükleer Enerji, Kimyasal Enerji,
Manyetik Enerji, Ses Enerjisi, Elastik Enerjidir.
• Enerji daha çok Potansiyel enerji yada Kinetik enerji şeklinde iki ana grupta
incelenebilir. Diğerleri potansiyel yada kinetik enerji içerisinde incelenir.
 1 kilogram uranyumun yakılmasıyla elde
edilen 82milyon joule enerji,
 1 kilogram anti madde 9milyar joule enerjiye
denktir.
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
4
Enerji – Potansiyel Enerji
Potansiyel Enerji
• Bir nesnenin konumundan dolayı, diğer nesnelere bağlı
olan enerjisidir.
• Depolanmış enerji Isı sebebi ile oluşan enerji olup, aslında
molekül ve atomların kinetik enerjisi olarak da adlandırılır.
• Potansiyel enerji, cisimlerin bir alanda bulundukları fiziksel
durumlardan ötürü depoladığı kabul edilen enerjidir.
• Örneğin yükseğe kaldırılan bir cisim, barajlarda biriken su, sıkıştırılan veya gerilen
yay potansiyel enerji depolar.
• Potansiyel enerji yer değiştirmenin yanında cismin kütlesine ve yer çekimi ivmesine
bağlıdır.
𝑷𝒐𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊𝒚𝒆𝒍 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒑 = 𝒎. 𝒈. 𝒉 (𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆)
𝑪𝒊𝒔𝒎𝒊𝒏 𝒌ü𝒕𝒍𝒆𝒔𝒊 𝒎 = 𝒌𝒈
𝒀𝒆𝒓ç𝒆𝒌𝒊𝒎𝒊 𝒊𝒗𝒎𝒆𝒔𝒊 𝒈 = 𝟗, 𝟖𝟏𝒎/𝒔𝟐
𝒀ü𝒌𝒔𝒆𝒌𝒍𝒊𝒌 = 𝒉 = 𝒎
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
5
Enerji – Potansiyel Enerji
Bir yay sıkıştırıldığında veya gerildiğinde
elastik potansiyel enerji kazanır.
Bir yayı çektiğinizde ipi germezsiniz
sadece yayın şeklini değiştirirsiniz.
Örnek: 5kg kütleli cisim 3m yüksekliğe kaldırılıyor.
Cisme kazandırılan potansiyel enerjiyi hesaplayınız.
(g = 9,81 m/sn2)
𝑷𝒐𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊𝒚𝒆𝒍 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒑 = 𝒎. 𝒈. 𝒉 = 𝟓. 𝟗, 𝟖𝟏. 𝟑
𝑬𝒑 = 𝟏𝟒𝟕, 𝟏𝟓𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
6
Enerji – Kinetik Enerji
Kinetik enerji
• Faydalı iş yapabilen hareket enerjisidir.
• Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir.
• Hareket enerjisi (kinetik enerji) bir iş yaptığında mekanik enerji olarak ortaya
çıkmaktadır.
• Kinetik enerji bir cismin kütlesine ve hızına bağlıdır.
𝟏
𝟐
𝑲𝒊𝒏𝒆𝒕𝒊𝒌 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒌 = . 𝒎. 𝑽𝟐 (𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆)
𝑪𝒊𝒔𝒎𝒊𝒏 𝒌ü𝒕𝒍𝒆𝒔𝒊 𝒎 = 𝒌𝒈
𝑯ı𝒛
𝑽 = 𝒎/𝒔𝒏
Örnek: 1000kg kütleli arabanın hızı 25m/sn’dir. Arabanın sahip olduğu kinetik
enerjisini hesaplayınız.
𝟏
𝟏
𝑲𝒊𝒏𝒆𝒕𝒊𝒌 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒌 = . 𝒎. 𝑽𝟐 = . 𝟏𝟎𝟎𝟎. 𝟐𝟓𝟐
𝟐
𝟐
𝑬𝒌 = 𝟑𝟏𝟐𝟓𝟎𝟎𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
7
Enerji – Kinetik Enerji
Örnek: Bir öğrenci m=10kg olan cismi 58m yüksekliğindeki bir yerden bırakıyor. Bu
cismin yere çarpa hızını hesaplayınız.(g=9,81m/sn2)
𝑷𝒐𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊𝒚𝒆𝒍 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊
𝑬𝒑 = 𝒎. 𝒈. 𝒉 = 𝟏𝟎. 𝟗, 𝟖𝟏. 𝟓𝟖
𝑬𝒑 = 𝟓𝟔𝟖𝟗, 𝟖𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
Serbest düşmeye bırakılmış olan bir m kütleli cisim yere
çarpma anında bütün potansiyel enerjisini kinetik enerjiye
dönüştürür.
𝑬𝒑 = 𝑬𝒌 = 𝟓𝟔𝟖𝟗, 𝟖𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
𝟏
𝟐
𝑲𝒊𝒏𝒆𝒕𝒊𝒌 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒌 = . 𝒎. 𝑽𝟐 = 𝟓𝟔𝟖𝟗, 𝟖𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
𝑽=
𝟐.𝑬𝑲
𝒎
=
𝟐.𝟓𝟔𝟖𝟗,𝟖
𝟏𝟎
= 𝟑𝟑, 𝟕𝟔𝒎/𝒔 olarak bulunur.
NOT:
Cisimlerin hareketi
sırasında
örneğin, yerden belli bir yükseklikten atılan
bir cisim serbest bırakıldığında yere doğru
düşer. Cisim düşerken potansiyel enerjisi
azalır kinetik enerjisi artar. Anlaşılacağı
gibi potansiyel enerji kinetik enerjiye
dönüşür.
8
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Enerji Dönüşümü
Baraj seddinin arkasındaki su
kütlesindeki potansiyel
enerjinin kinetik enerjiye
dönüştürülmesi ile elektrik
üretimi gerçekleştirilir.
9
Potansiyel enerji ile kinetik enerji
arasındaki dönüşüm
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Güneş Enerjisi
Konya Karatay Kızören Güneş Enerji Santrali
(17,82MW)
430000m2’lik alanda 74106 Güneş Panel
Gujarat Fotovoltaik Elektrik Santrali, Hindistan
Topaz Fotovoltaik Elektrik Santrali
(Tamamlanan 856,81MW – Planlanan 968MW)
(Güneş Tarlası- 550 MW)
25 km2’lik alanda 9 milyon Fotovoltaik 2000 ha’lık alanda planlanmaktadır.
Güneş paneli - Maliyeti 2,5milyar dolar
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
392MW Ivanpah Güneş Enerjili
Termal Elektrik Santrali
14,2 km2’lik alanda 173500 Güneş
10
paneli- Maliyeti 2,2milyar dolar
Enerji – Enerji Çeşitleri
Mekanik Enerji
Mekanik Enerji
• Hareket sonucu oluşan enerjidir.
• Elektrik santrallerinde türbine çarpan suyun mekanik enerjiye dönüştüğü gibi pense ile
kablo keserken, tornavida ile vida sıkarken vb. durumlarda da mekanik enerji üretilmiş
olmaktadır.
• Elde edilen mekanik enerji ile herhangi bir iş yapılabileceği gibi elektrik enerjisi de
üretilebilmektedir.
11
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Elektrik Enerjisi
•
•
•
•
Elektrik Enerjisi
Cisimlerin atom yapısındaki elektronların hareket etmesiyle oluşan kuvvettir. (-) yüklü
elektronlar ile (+) yüklü protonların karşılıklı itme ve çekme etkileşimi sonucu
meydana gelmektedir.
Elektrik enerjisi maddeye ait bir özelliktir.
Gözle görülmez, ama etkisiyle hissedilir.
Bugün aydınlatma için televizyon, çamaşır makinesi vb. ev aletlerinin çalışması için
sıkça kullanılır.
12
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Isı Enerjisi
•
•
•
•
Isı Enerjisi
Maddeleri meydana getiren moleküllerin hareketi sonucu oluşur.
Hareketlerin arttırılması daha fazla ısı enerjisi oluşumuna neden olur.
Kömür, petrol, doğalgaz gibi yakıtların yakılmasıyla ısı enerjisi ortaya çıkmaktadır. Elde
edilen ısı enerjisi ilk önce türbinler yardımıyla mekanik enerjiye, daha sonra da
jeneratörler yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir.
Evlerimizde, kışın ısınmak, mutfak ve banyoda sıcak su elde etmek, yemek pişirmek
için ısı enerjisinden sıkça faydalanmaktayız.
13
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Isı Enerjisi
•
•
•
•
Işık Enerjisi
Işık bir enerjidir.
Sabit kütleli sistemlerde enerji yoktan var edilemez. Ancak bir biçimden diğerine
dönüşebilir. Bu yüzden ışık, yalnızca enerjinin bir başka biçiminin dönüştürülmesiyle
elde edilir.
Elektrik enerjisi bir elektrik lambasında ya da deşarj tüpünde ışığa dönüştürülür.
Kimyasal enerji ve ateşböceği gibi ışık saçan hayvanlarda ışığa dönüşür. Bu dönüşüm
ters yönde de olabilir. Örneğin bir fotoelektrik hücrede ışık elektrik enerjisi üretir.
14
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Kimyasal Enerji
Kimyasal Enerji
• Kimyasal tepkime sonucunda ortaya çıkan enerjiye kimyasal enerji adı vermekteyiz.
• Günlük hayatımızda sıkça kullandığımız pil ve aküler kimyasal enerjiyi elektrik
enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Pil ve akülerde elektrik enerjisinin depolanması
kimyasal yöntemlerle yapılmaktadır.
• Kimyasal enerji; mekanik, ısı ve ışık enerjisine dönüştürülebilmektedir.
15
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Enerji – Enerji Çeşitleri
Nükleer Enerji
Nükleer Enerji
• Hammaddesi uranyum ve plütonyum gibi ağır atomların bölünmesi veya helyum
hidrojen gibi hafif çekirdeklerin birleşmesi sonucunda ortaya çıkar.
• Günümüzde birçok ülkede nükleer enerjiden elektrik enerjisi elde edilmektedir. İki
şekilde elde edilir.
• Maddenin parçalanması (fizyon) ve birleştirilmesi (füzyon) ile ortaya çıkar.
16
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Elektriksel İş ve Güç
• İş, birim zamanda belli bir enerji harcayarak bir olayın gerçekleşmesi (ısı, ışık,
manyetik alan elde etme vb.) olarak tanımlanır.
• Elektrik devresinde q yükünün U potansiyel farkı altında kazandığı enerji 𝑾 = 𝒒. 𝑼
‘dur. 𝒒 = 𝑰. 𝒕 olduğundan formülde yerine konulursa 𝑾 = 𝑰. 𝒕. 𝑼 olur.
• Gerilim, 𝑼 = 𝑰. 𝑹 yerine koyarsak
𝑾 = 𝑰𝟐 . 𝑹. 𝒕 (𝑱𝒐𝒖𝒍𝒆)
Elektrik işi
• Joule Kanunu: R direncinden geçen I akımının t süresinde ısıya dönüşen elektrik
enerjisini ifade eder.
• Birim zamanda yapılan iş, Güç olarak ifade edilir. P ile gösterilir.
Güç
𝑷=
𝑾
(𝑾𝒂𝒕𝒕)
𝒕
Watt, 1sn’de 1joule’lük iş yapan cihazın gücü olarak tanımlanır.
𝑷=
𝑾
𝒕
=
𝑰.𝒕.𝑼
t
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
⟹ 𝑷 = 𝑼. 𝑰
olarak bulunur.
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
17
Elektriksel İş ve Güç
Ohm kanunundan yola çıkarak güç için;
𝑷=
𝑰𝟐 . 𝑹
𝑷=
𝑾
𝒕
=
𝑼𝟐
𝑹
formülleri elde edilir.
ifadesinde elektrik işi yalnız bırakılırsa
𝑾 = 𝑷. 𝒕 bulunur.
Elektrik işinin birimi Joule yada Watt.saniye(W.s)
Gücü 1kW olan bir alıcının bir saatte harcayacağı enerji 1kilowattsaat (kWh)’ tir.
𝟏𝒌𝑾 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑾
𝟏𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆 = 𝟏𝑾𝒉 ve 𝟏𝒔𝒂 = 𝟑𝟔𝟎𝟎𝒔 olduğuna göre
𝟏𝒌𝑾𝒉 = 𝟑𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 = 𝟑, 𝟔. 𝟏𝟎𝟔 𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆 olarak yazılır.
𝟏𝒌𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟑 𝑾𝒉
𝟏𝑴𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒌𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟔 𝑾𝒉
𝟏𝑮𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝒌𝑾𝒉
𝟏𝑮𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑴𝑾𝒉 = 𝟏𝟎𝟗 𝑾𝒉
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
18
Elektriksel İş ve Güç
• 2012 sonu itibarıyla Türkiye`de elektrik enerjisi kurulu gücü 57059MW`tır. 2012 yılı elektrik
enerjisi üretimi toplam 239,5Milyar kWh`tir.
• 2013 sonu itibariyle Türkiye`de elektrik enerjisi kurulu gücü 64007,4MW olmuştur. 2013 yılı
elektrik enerjisi üretimi toplamı 240,2Milyar kWh`tir.
•
2014 sonu itibariyle Türkiye`de elektrik enerjisi kurulu gücü 69519,8MW olmuştur. 2014 yılı
elektrik enerjisi üretimi toplamı 252Milyar kWh`tir.
•
2015 sonu itibariyle Türkiye`de elektrik enerjisi kurulu gücü 73146,7MW olmuştur. Elektrik
enerjisi üretimi toplamı 2015 sonuna kadar 261,783Milyar kWh`tir.
•
Ekim 2016 sonu itibariyle Türkiye`de elektrik enerjisi kurulu gücü 78433,8MW olmuştur.
Elektrik enerjisi üretimi toplamı 2016 Ekim ayı sonuna kadar 223,053Milyar kWh`tir.
19
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
20
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
KURULUŞLAR
EÜAŞ
EÜAŞ'A BAĞLI ORTAKLIK SANTRALLARI
İŞLETME HAKKI DEVREDİLEN SANTRALLAR
YAP İŞLET SANTRALLARI
YAP İŞLET DEVRET SANTRALLARI
SERBEST ÜRETİM ŞİRKETLERİ
OTOPRODÜKTÖR SANTRALLARI
LİSANSSIZ (TEDAŞ) SANTRALLERİ
TOPLAM
YAKIT CİNSLERİ
FUEL-OİL + ASFALTİT + NAFTA + MOTORİN
TAŞ KÖMÜRÜ + LİNYİT
İTHAL KÖMÜR
DOĞALGAZ + LNG
YENİLEN.+ATIK+ATIKISI+PİROLİTİK YAĞ
ÇOK YAKITLILAR KATI+SIVI
ÇOK YAKITLILAR SIVI+D.GAZ
JEOTERMAL
HİDROLİK BARAJLI
HİDROLİK AKARSU
RÜZGAR
GÜNEŞ
TOPLAM
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
2013 YILI SONU
30 KASIM 2014 SONU İTİBARİYLE
SANTRAL
SANTRAL
SAYISI
SAYISI
KURULU GÜÇ KATKI
KURULU GÜÇ KATKI
MW
%
ADET
MW
%
ADET
21.066,7
32,9
79
21.112,9
30,7
80
2.714,0
4,2
4
2.714,0
3,9
4
938,3
1,5
55
938,3
1,4
55
6.101,8
9,5
5
6.101,8
8,9
5
2.335,8
3,6
20
2.335,8
3,4
20
27.429,4
42,9
541
35.568,3
51,7
830
3.421,4
5,3
203
31,3
0,0
7
42,6
0,1
102
64.007,5 100,0
907
68.845,0 100,0
1.103
2013 YILI SONU
30 KASIM 2014 SONU İTİBARİYLE
SANTRAL
SANTRAL
SAYISI
SAYISI
KURULU GÜÇ KATKI
KURULU GÜÇ KATKI
MW
%
ADET
MW
%
ADET
693,1
1,1
20
670,7
1,0
18
8.515,2
13,3
20
8.571,7
12,5
22
3.912,6
6,1
7
5.462,6
7,9
8
20.254,9
31,6
216
21.582,5
31,3
233
224,0
0,3
38
288,1
0,4
58
682,4
1,1
9
667,8
1,0
9
4.365,8
6,8
45
4.074,0
5,9
42
310,8
0,5
13
404,9
0,6
15
16.142,5
25,2
74
16.586,6
24,1
76
6.146,6
9,6
393
6.957,7
10,1
436
2.759,6
4,3
72
3.547,8
5,2
90
30,6
0,0
96
64.007,5 100,0
907
68.845,0 100,0
1.103
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
21
Elektriksel İş ve Güç
22
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
14.12.2016 günü, bir saat içerisinde en düşük elektrik tüketimi 26826MWh, en
yüksek elektrik tüketimi ise 39722MWh olarak gerçekleşmiştir.
Gün içerisindeki elektrik tüketiminin saatlik dağılım grafiği
14.12.2016'da 827854MWh enerji tüketilmiştir. Gündüz, puant, gece dilimlerinde
sırasıyla 400814MWh, 189456MWh ve 237584MWh enerji tüketilmiş olup, toplam tüketilen
enerjinin bu dilimlere yüzdesel dağılımı sırasıyla %48, %23, %29 olarak gerçekleşmiştir. Her
bir dilimde saatlik ortalama elektrik tüketimi ise 36.438MWh, 37.891MWh, 29.698MWh
olmuştur. http://www.enerjiatlasi.com/elektrik-tuketimi/
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
23
Elektriksel İş ve Güç
Örnek 1
Örnek: Bir kişi 100kg’lık bir kütleyi 3m’ lik merdivene 5s ’de çıkartırsa yaptığı işi ve
gücünü bulunuz.
1kg=10N ise 100kg=1000N olur.
Kişinin yaptığı iş;
𝑾 = 𝑭. 𝒍 = 𝟏𝟎𝟎𝟎. 𝟑
𝑾 = 𝟑𝟎𝟎𝟎𝑵𝒎 = 𝟑𝟎𝟎𝟎𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆
Güç birim zamanda yapılan iş olduğundan
𝑷=
𝑾
𝒕
=
𝟑𝟎𝟎𝟎
𝟓
⟹
𝑷 = 𝟔𝟎𝟎𝑾 olarak elde edilir.
24
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Örnek 2
Örnek: Bir asker 10m uzunluğundaki bir halata tırmanmaktadır. Bu asker 70kg olduğuna
göre ve halata 15sn’de tırmandığına göre askerin gücünü bulunuz?
𝒉 = 𝟏𝟎𝒎
𝒎 = 𝟕𝟎𝒌𝒈
Yukarıya tırmandığında kazandığı potansiyel enerjisi
𝑷𝒐𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊𝒚𝒆𝒍 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒋𝒊 = 𝑬𝒑 = 𝒎. 𝒈. 𝒉 = 𝟕𝟎. 𝟗, 𝟖𝟏. 𝟏𝟎
𝑬𝒑 = 𝟔𝟖𝟔𝟕𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆 ‘dir
Birim zamanda yapılan iş, güç olduğuna ve halata 15sn’de tırmandığına göre askerin gücü;
𝑷=
𝑾
𝒕
=
𝟔𝟖𝟔𝟕
𝟏𝟓
= 𝟒𝟓𝟕, 𝟖𝑾 olur.
25
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Örnek 3
Örnek: 5kW'lık bir elektrik motoru 360dk süresince çalıştırılacaktır. Bu elektrik cihazının
yaptığı elektrik işini joule ve kWh cinsinden hesaplayınız.
360dk=21600sn
360dk=6sa
𝑾 = 𝑷. 𝒕 = 𝟓𝟎𝟎𝟎. 𝟐𝟏𝟔𝟎𝟎 = 𝟏𝟎𝟖𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝑾𝒔
𝑾 = 𝟏𝟎𝟖. 𝟏𝟎𝟔 𝒋𝒐𝒖𝒍𝒆 (joule cinsinden)
𝑾 = 𝑷. 𝒕 = 𝟓. 𝟔
𝑾 = 𝟑𝟎𝒌𝑾𝒉 (kwh cinsinden)
Örnek: Bir elektrik cihazı 220V’luk şebekeden 5A akım çekmektedir. Bu cihazın gücünü ve
1,5sa’lik çalışmada harcadığı enerjiyi hesaplayınız.
𝑷 = 𝑼. 𝑰 = 𝟐𝟐𝟎. 𝟓 = 𝟏𝟏𝟎𝟎𝑾 = 𝟏, 𝟏𝒌𝑾
𝑾 = 𝑷. 𝒕 = 𝟏, 𝟏. 𝟏, 𝟓 = 𝟏, 𝟔𝟓𝒌𝑾𝒉
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
26
Elektriksel İş ve Güç
• At gücü (Beygir gücü BG – Horse Power HP –
Pferde stärke PS), genellikle otomobil ve elektrik
motorlarının güçlerinin belirlenmesi için kullanılan
güç birimi.
• Terim, buhar makinelerinin üretilmeye başlandığı
yıllarda, bu makinelerin güçlerinin olası alıcılar
tarafından kolayca anlaşılabilmesi için 1872
yılında James Watt tarafından yapılmıştır.
• Watt, bir atın bir 12 fit yarıçaplı bir değirmen çarkını saatte 144 kez veya dakikada
2,4 kez çevirebildiği ve çarka uyguladığı kuvvetin 180 libre-kuvvet olduğunu
öngörerek hesabı yapmıştır.
1 libre = 453,59237 gram
GÜÇ BİRİMLERİ
1kilowatt ( kW )
1kW
1beygir gücü (metrik)
0,736kW
1beygir gücü (HP-BG-PS)
0,746kW
1İngiliz ısı birimi/saniye (BTU/sn) 1,055kW
1HP = 736,6998W
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
102kg.m/sn
75kg.m/sn
76,04kg.m/sn
107,61kg.m/sn
1PS = 735,49875 W
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
27
Elektriksel İş ve Güç
James Watt’ın Buhar Makinesinin
Tekrar Yapılmış Kopyası
28
Buhar Makinesinin İle Çalışan Bir Atölye Modeli
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Örnek: Bir motorun gücü 3,3kW’lık üç fazlı ASM’nin gücünü beygir gücü cinsinden
bulunuz.
𝟑, 𝟑𝒌𝑾 = 𝟑𝟑𝟎𝟎𝑾
𝟑𝟑𝟎𝟎𝑾 = 𝟒, 𝟒𝟖𝟒𝑯𝑷
1HP=736W olduğuna göre
Örnek: Bir motorun gücü 15HP olduğuna göre motorun gücü kaç kW’ tır?
𝟏𝑩𝑮 = 𝟕𝟑𝟔 watt olduğuna göre;
𝑮üç = 𝟏𝟓. 𝟕𝟑𝟔 = 𝟏𝟏𝟎𝟒𝟎𝑾 = 𝟏𝟏, 𝟎𝟒𝒌𝑾 olarak bulunur.
Örnek: 1600W’lık bir ısıtıcı 5sa boyunca çalıştırıldığında ısıtıcının yapacağı işi
hesaplayınız.
𝑾 = 𝑷. 𝒕 = 𝟏𝟔𝟎𝟎. 𝟓 = 𝟖𝟎𝟎𝟎𝑾𝒉 = 𝟖𝒌𝑾𝒉
29
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Örnek: 10Ah’lık yük kapasitesine sahip olan bir akü 0,75A akım çeken alıcıyı
beslemektedir. Akünün alıcıyı ne kadar süreyle besleyebileceğini hesaplayınız.
Akünün alıcıyı besleme süresi
𝒒
𝒒 = 𝑰. 𝒕 ⟹ 𝒕 = =
𝑰
𝟏𝟎
𝟎,𝟕𝟓
= 𝟏𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝒔𝒂
Örnek: 0,25W’lık 1,2K’lık bir karbon dirençten geçirilebilecek maksimum akım
değerini hesaplayınız.
𝑷 = 𝟎, 𝟐𝟓𝑾
Direncin gücü
𝑹 = 𝟏, 𝟐𝑲 = 𝟏𝟐𝟎𝟎
𝑷 = 𝑰𝟐 . 𝑹
Maksimum akım
𝑰𝟐 =
𝑷
𝑹
⟹ 𝑰=
Maksimum uygulanabilecek gerilim
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
𝑷
𝑹
=
𝟎,𝟐𝟓
𝟏𝟐𝟎𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟏𝟒𝟒𝟑𝟑𝑨 = 𝟏𝟒, 𝟒𝟑𝟑𝒎𝑨
𝑼 = 𝑰. 𝑹 = 𝟎, 𝟏𝟒𝟒𝟑𝟑. 𝟏𝟐𝟎𝟎 = 𝟏𝟕, 𝟑𝟐𝑽 olur.
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
30
Elektriksel İş ve Güç
Örnek: 220V çalışma gerilimine sahip 500W’lık bir elektrikli ısıtıcının direncini ve
yarım saatlik çalışmada tüketeceği enerji miktarını hesaplayınız.
𝑼 = 𝟐𝟐𝟎𝑽
𝑷 = 𝟓𝟎𝟎𝑾
Doğru akım devrelerinde güç
Isıtıcının direnci
𝑹=
𝑼𝟐
𝑷
𝑷=
=
𝑼𝟐
𝑹
𝟐𝟐𝟎𝟐
𝟓𝟎𝟎
ile hesaplanabilir.
= 𝟗𝟔, 𝟖𝜴
Yarım saatlik çalışmada tüketilecek enerji
𝑾 = 𝑷. 𝒕 = 𝟓𝟎𝟎. 𝟎, 𝟓 = 𝟎, 𝟐𝟓𝒌𝑾𝒉
31
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Elektriksel İş ve Güç
Örnek: Bir elektrik abonesinde bulunan elektrikli alıcıların gücü ve günlük ortalama
kullanım değerleri aşağıdaki gibidir.
a) Bu abonenin günlük ve aylık tüketimini,
b) Elektrik birim fiyatı 35Krş ise toplam tüketim bedelini hesaplayınız.
a) Günlük tüketim miktarı
𝑾𝑻𝒐𝒑 = 𝑷𝒕𝒆𝒍 . 𝒕𝒕𝒆𝒍 + 𝑷𝒃𝒖𝒛 . 𝒕𝒃𝒖𝒛 +𝑷ç𝒂𝒎 . 𝒕ç𝒂𝒎 + 𝑷𝒃𝒖𝒍 . 𝒕𝒃𝒖𝒍 + 𝑷ü𝒕ü . 𝒕ü𝒕ü + 𝑷𝒂𝒚𝒅 . 𝒕𝒂𝒚𝒅
𝑾𝑻𝒐𝒑 = 𝟏𝟓𝟎. 𝟖 + 𝟐𝟎𝟎. 𝟒 + 𝟏𝟐𝟎𝟎. 𝟎, 𝟓 + 𝟖𝟎𝟎. 𝟎, 𝟓 + 𝟏𝟓𝟎𝟎. 𝟎, 𝟓 +
𝟐𝟒𝟎. 𝟓 = 𝟒𝟗𝟓𝟎𝑾𝒉
Aylık tüketim
𝑾𝑨𝒚𝒍ı𝒌 𝑻ü𝒌𝒆𝒕𝒊𝒎 = 𝟑𝟎. 𝑷𝑻𝒐𝒑 = 𝟑𝟎. 𝟒𝟗𝟓𝟎 = 𝟏𝟒𝟖𝟓𝟎𝟎𝑾
𝑾𝑨𝑻 = 𝟏𝟒𝟖, 𝟓𝒌𝑾𝒉
Alıcı
LCD Televizyon
Buzdolabı
Çamaşır Makinesi
Bulaşık Makinesi
Ütü
Aydınlatma
b) 𝑻𝒐𝒑𝒍𝒂𝒎 𝒆𝒍𝒆𝒌𝒕𝒓𝒊𝒌 𝒕ü𝒌𝒆𝒕𝒊𝒎 𝒃𝒆𝒅𝒆𝒍𝒊 = 𝟎, 𝟑𝟓. 𝟏𝟒𝟖, 𝟓 = 𝟓𝟏, 𝟗𝟕𝟓 𝑻𝑳
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Gücü
150W
200W
1200W
800W
1500W
240W
Ortalama
Kullanım
8sa
4sa
0,5sa
0,5sa
0,5sa
5sa
32
KAYNAKLAR
1. NACAR, A. Mahmut; Elektrik-Elektronik Ölçmeleri ve İş Güvenliği
2. ANASIZ, Kadir; Elektrik Ölçü Aletleri ve Elektriksel Ölçmeler; MEB Yayınları
3. MEGEP; Fiziksel Büyüklüklerin Ölçülmesi; Ankara 2011
4. MEGEP; Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülmesi; Ankara 2011
5. www.transcat.com
New International Safety Standards for Digital Multimeters
6. www.wikipedia.org
7. http://320volt.com/
33