Chapter 5

Chapter 5
Elektrik Devreleri
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Seri devreler
Tüm devreler üç ortak özelliğe
sahiptir. Bunlar:
1. Gerilim kaynağı.
2. Yük (load).
3. Kapalı yol.
R1
R2
VS +
R3
Seri bir devrede
yalnızca tek bir akım
yolu vardır.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Akım için seri devre kuralı:
Devrede tek bir yol olduğundan, akım her yerde
aynıdır.
Örneğin ilk ampermetreden 2.0 mA okunsun,
diğer ölçü aletlerinden ne değeri okunur?
+ 2.0 mA _
R1
+ 2.0 mA _
R2
VS
_
2.0 mA +
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
_
2.0 mA +
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Seri devreler
Seri bir devredeki toplam direnç,
devredeki dirençlerin toplamına eşittir.
Örneğin, seri bir devredeki dirençler 680 W, 1.5 kW,
ve 2.2 kW olsun. Toplam direnç değeri nedir?
R1
VS
12 V
680 W
R2
1.5 kW
4.38 kW
R3
2.2 kW
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Seri devreler
R1
Summary
Özet
VS
12 V
680 W
R2
1.5 kW
R3
2.2 kW
Seri bir devredeki parametreleri özetlemek açısından akım,
direni, gerilim ve güç değerlerini tablolaştırmak iyi bir
yaklaşımdır.
Önceki örnekten devam ederek, tabloda boş bırakılan
yerlerdeki değerleri hesaplayınız.
I1= 2.74 mA R1= 0.68 kW V1= 1.86 V P1= 5.1 mW
I2= 2.74 mA R2= 1.50 kW V2= 4.11 V P2= 11.3 mW
I3= 2.74 mA R3= 2.20 kW V3= 6.03 V P3= 16.5 mW
IT= 2.74 mA RT= 4.38 kW VS= 12 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
PT= 32.9 mW
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Seri devrelerde gerilim kaynakları
Seri devredeki gerilim kaynakları cebirsel
olarak toplanır. Örneğin, şekilde verilen
kaynakların toplam gerilimi
27 V
+
9V
+
Bir gerilim kaynağı (ör. Pil) ters bağlanırsa
toplam gerilim ne olur?
9V
9V
+
9V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Kirchhoff’un gerilim yasası
genel olarak aşağıdaki
gibidir (KVoltLaw):
Bir devrede tek bir kapalı yol boyunca düşen bütün
gerilimlerin toplamı, o kapalı yoldaki toplam kaynak
gerilimine eşittir.
KVL her devreye uygulanır, ama dikkat edilmesi
gereken, tek bir kapalı yol boyunca uygulanmasıdır.
Seri devrelerde, bu (tabi ki) devrenin tamamını kapsar.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
R1
Summary
Özet
Kirchhoff’un gerilim yasası
VS
12 V
680 W
R2
1.5 kW
R3
2.2 kW
Dikkat edilirse, verilen daha önceki örnekteki direnç
gerilimlerinin toplamı kaynak gerilimine eşittir.
I1= 2.74 mA
I2= 2.74 mA
I3= 2.74 mA
IT= 2.74 mA
R1= 0.68 kW
R2= 1.50 kW
R3= 2.20 kW
RT= 4.38 kW
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
V1= 1.86 V P1= 5.1 mW
V2= 4.11 V P2= 11.3 mW
V3= 6.03 V P3= 16.5 mW
VS= 12 V PT= 32.9 mW
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Gerilim bölücü kuralı
Bir seri devrede herhangi bir direnç üzerindeki gerilim
düşümü, o direncin toplam dirençle oranının kaynak
gerilimiyle çarpımına eşittir.
VS
12 V
R1 nin değeri, R2 nin iki katı
olsun. Bu durumda, R1
üzerindeki gerilim düşümü 8 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
R1
R2
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
R1
Gerilim bölücü
15 kW
VS +
20 V
R2
10 kW
R2 direnci üzerindeki gerilim?
Toplam direnç 25 kW.
Gerilim bölücü formülü uygulanırsa:
 R2 
 10 kW 
V2  VS    20 V 
 8V
 25 kW 
 RT 
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
Dikkat edilirse,
kaynak geriliminin
% 40 R2 direnci
üzerinde düşer, bu
da toplam direncin
% 40 na karşılık
gelir.
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Gerilim bölücü
Potansiyometre kullanılarak çıkış gerilimi değişken hale
getirilebilir. Verilen devrede, çıkış gerilimi değişkendir.
VS +
15 V
En büyük çıkış gerilimi olarak
ne elde edilebilir? 5.0 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
R1
20 kW
R2
10 kW
VOUT
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
Seri Devrelerde Güç
R1
470 W
R2
330 W
VS +
V1 ve V2 değerlerini bulmak için
gerilim bölücü kuralını uygulayınız. 20 V
Daha sonra da R1 ve R2 deki güçleri ve
PT gücünü bulunuz.
Gerilim bölücü kuralı
uygulanarak:
 470 W 
V1  20 V 
  11.75 V
 800 W 
 330 W 
V2  20 V 
  8.25 V
 800 W 
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
Her bir direncin harcadığı
güç:
11.75 V 

P
2
 0.29 W
470 W 2
8.25 V 

P2 
 0.21 W
330 W
1
}
PT =
0.5 W
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Summary
Özet
A
Devrenin toprağı
Toprak (“ground”): Devredeki genel
veya referans noktasıdır.
VS +
nokta12 V
Toprağa göre referanslanan gerilimler tek
bir alt simge ile gösterilir. Örneğin, VA , toprağa
göre A noktasındaki gerilim. VB , toprağa göre B
noktasındaki gerilim. VAB , A ve B noktaları
arasındaki gerilim.
R1
5.0 kW
B
R2
10 kW
C
Verilen devrede VA, VB, ve VAB ne olur?
VA = 12 V VB = 8 V VAB = 4 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Anahtar Terimler
Devrenin toprağı Bir noktada yere bağlanan ortak iletken;
ayrıca şasi topraklama da denir.
Kirchhoff’un Yasaya göre, (1) kapalı bir çevre boyunca
gerilim yasası gerilim düşümlerinin toplamı o çevredeki
kaynak gerilimine eşittir veya (2) bütün
gerilimlerin cebirsel toplamı (gerilim
düşümleri ve kaynak gerilimi dahil) sıfırdır.
Açık (devre) Akım yolu kesik (arızalı) devre durumu.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Anahtar Terimler
Seri Bir elektrik devresinde, iki nokta arasında tek
bir yol sağlayacak şekilde oluşturulan devre
elemanları arasındaki bağlantı.
Kısa (devre) İki nokta arasındaki direnç değeri sıfır ya da
anormal düşük değerde olan devre durumu;
genelde istenmeyen bir durum.
Gerilim bölücü Bir ya da daha fazla çıkış geriliminin alındığı
seri dirençlerden oluşan devre.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Anahtar Terimler
Açık devre
Kısa devre
http://www.falstad.com/circuit/index.html
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
1. Birden fazla direnç elemanı içeren bir seri devrede,
akım için ne söylenebilir?
a. Daha büyük değerli dirençlerde daha büyüktür.
b. Daha büyük değerli dirençlerde daha küçüktür.
c. Bütün dirençlerden her zaman aynı akım akar.
d. Bir şey söylemek için yeterli bir bilgi yok.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
2. Birden fazla direnç elemanı içeren bir seri devrede,
gerilim düşüm(leri) için ne söylenebilir?
a. Daha büyük dirençlerde daha büyüktür.
b. Daha büyük dirençlerde daha küçüktür.
c. Bütün dirençlerde her zaman aynı olur.
d. Bir şey söylemek için yeterli bir bilgi yok.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
3. Bir seri devrede üç eşit direnç varsa, toplam direnç
değeri için ne söylenebilir?
a. Bir tane direncin üçte biridir.
b. Bir tane direnç değeri kadardır.
c. Bir tane direnç değerinin üç katıdır.
d. Bir şey söylemek için yeterli bilgi verilmemiştir.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
4. Seri bir devre için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
a. Devrede ikiden fazla direnç olamaz.
b. En fazla bir gerilim kaynağı vardır.
c. Sadece bir kapalı yol içerir.
d. Hepsi
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
5. Kapalı bir döngüde (çevrede), bütün gerilimlerin
cebirsel toplamı (gerilim kaynağı ve gerilim düşümleri
dahil)
a. 0 (sıfır) dır.
b. döngüdeki en düşük gerilim düşümüne eşittir.
c. döngüdeki en büyük gerilim düşümüne eşittir.
d. kaynak gerilimine bağlı olarak değişir.
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
6. 10 kW luk dirençteki akım
a. 0.5 mA
b. 2 mA
c. 2.4 mA
d. 10 mA
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
VS +
24 V
R1
10 kW
R2
2.0 kW
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
7. Gerilim bölücüden elde edilen çıkış gerilimi (VOUT)
a. 2 V
b. 4 V
c. 12 V
d. 20 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
VS +
24 V
R1
10 kW
R2
2.0 kW
VOUT
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
8. Gerilim bölücüden elde edilen en düşük çıkış gerilimi
a. 0 V
b. 1.5 V
c. 5.0 V
d. 7.5 V
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
VS +
15 V
R1
10 k W
R2
10 kW
VOUT
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
9. Seri bir devredeki toplam harcanan güç
aşağıdakilerin hangisine eşittir?
a. En büyük dirençteki güce
b. En küçük dirençteki güce
c. Bütün dirençlerdeki güçlerin ortalamasına
d. Bütün dirençlerdeki güçlerin toplamına
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
10. VAB gerilimi, aşağıdaki gerilimlerinden hangisine de
eşittir?
a. Toprakla A noktasındaki gerilime
b. Toprakla B noktasındaki gerilime
c. A ve B noktalarındaki ortalama gerilime
d. A ve B noktalarındaki gerilim farkına
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved
Chapter 5
Test
Cevap:
Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed.
Floyd
1. c
6. b
2. a
7. b
3. c
8. a
4. c
9. d
5. a
10. d
© 2010 Pearson Higher Education,
Upper Saddle River, NJ 07458. • All Rights Reserved