DENEY 2.a. DC Gerilim Ölçümü

DENEY D DC Gerilim Ölçümü
DENEYøN AMACI
1. DC gerilimin nasÕl ölçüldü÷ünü ö÷renmek.
2. KL-22001 Deney Düzene÷ini tanÕmak.
3. Voltmetrenin nasÕl kullanÕldÕ÷ÕnÕ ö÷renmek.
GENEL BøLGøLER
Devre elemanÕ üzerinden akÕm akmasÕnÕ sa÷layan kuvvet, elektromotor kuvvet (emf,
E) ya da gerilim olarak adlandÕrÕlÕr. Gerilim ölçü birimi Volt (V)’tur.
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷i, ana ünitenin sa÷ alt köúesinde,
biri Sabit di÷eri AyarlÕ olmak üzere iki DC güç kayna÷Õ içerir. Sabit güç kayna÷Õ, ayrÕ
ayrÕ, +5V, -5V, +12V ve -12V’luk çÕkÕúlar sa÷lar. Ayarlanabilir güç kayna÷Õ ise, gerilim
kontrol dü÷mesi ile eúzamanlÕ olarak kontrol edilen, de÷iúken pozitif (+3~+18V) ve
negatif (-3~-18V) çÕkÕúlar sa÷lar. Bu iki çÕkÕúÕn gerilim de÷erleri daima eúittir ancak
polariteleri terstir.
Voltmetre, gerilim ölçmek için kullanÕlan bir cihazdÕr. Voltmetre, gerilimi ölçülmek
istenen devre elemanÕnÕn uçlarÕna paralel olarak ba÷lanmalÕdÕr. Genel anlamda,
voltmetre, ba÷landÕ÷Õ devreyi etkilemeyecek kadar büyük bir iç dirence sahiptir.
Gerilim ölçmek için analog DC voltmetre kullanÕldÕ÷Õnda, devreye güç uygulamadan
önce, gerilimin polaritesinden emin olmak ve ölçüm kademesini do÷ru seçmek çok
önemlidir. Polariteyi ters çevirmek yada ölçüm kademesini çok küçük seçmek, ibrenin
skala kenarlarÕndaki mekanik engellere çarpmasÕna neden olur. Bu durumda
voltmetreden do÷ru bir de÷er okumak mümkün de÷ildir ve voltmetre zarar görebilir.
1-7
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷inde, dc gerilim ve akÕm ölçümü
için, 3½-dijit Dijital Volt/Amper Metre mevcuttur. DC gerilim ölçmek için, sadece, DC
VOLTAGE ve COM uçlarÕnÕ, ölçüm yapÕlacak devre veya elemana paralel olarak
ba÷layÕn, V butonuna basarak gerilim kademesini (2V veya 200V) seçin ve 7-parçalÕ
LED göstergeden ölçülen gerilim de÷erini okuyun. E÷er polarite ters ise, göstergenin
sol tarafÕnda eksi (-) iúareti görülecektir. E÷er düúük bir ölçüm kademesi seçilmiú ise,
aúma iúareti (1) ekranda gösterilecektir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷i
DENEYøN YAPILIùI
1. KL-22001’in AC güç giriúini, uygun bir AC kayna÷a ba÷layÕn ve ana güç anahtarÕnÕ
açÕn. Daha sonra Ayarlanabilir Güç Kayna÷ÕnÕn gerilim kontrol dü÷mesini,
tamamen saat dönüú yönünün tersine çevirin (min. konumu).
2. Dijital Volt/Amper Metre’nin DC Gerilim ucunu, Ayarlanabilir Güç Kayna÷ÕnÕn V+
ucuna ve COM ucunu, GND2 ucuna ba÷layÕn. Ölçme kademesini 20V’a ayarlayÕn.
3. Ekranda gösterilen DC gerilim de÷erini ölçün ve kaydedin.
E=__________V
4. Gerilim kontrol dü÷mesini yavaúça sa÷a do÷ru çevirin ve voltmetrede okunan
de÷erin de÷iúimi gözlemleyin.
Kontrol dü÷mesi sa÷a do÷ru çevirilirken okunan de÷er artÕyor mu?
_______________
Kontrol dü÷mesi saat dönüú yönünde tam olarak çevirildi÷inde (max. konumu),
voltmetreden okunan gerilim de÷erini ölçün ve kaydedin.
E=__________V
1-8
Bu gerilim de÷eri, KL-22001 Deney Düzene÷i’ndeki maksimum pozitif güç
de÷eridir.
Voltmetre ile pozitif güç kayna÷i arasÕndaki ba÷lantÕlarÕ kaldÕrÕn.
Gerilim kontrol dü÷mesini yeniden min. konumuna getirin.
5. Dijital Volt/Amper Metre’nin DC Gerilim ucunu, Ayarlanabilir Güç Kayna÷ÕnÕn Vucuna ve COM ucunu, GND2 ucuna ba÷layÕn. Ölçme kademesini 20V’a ayarlayÕn.
Ekranda gösterilen DC gerilim de÷erini ölçün ve kaydedin.
E=__________V
6. Gerilim kontrol dü÷mesini yavaúça sa÷a do÷ru çevirin ve voltmetrede okunan
de÷erin de÷iúimi gözlemleyin.
Kontrol dü÷mesi sa÷a do÷ru çevirilirken okunan de÷er artÕyor mu?
_______________
Kontrol dü÷mesi saat dönüú yönünde tam olarak çevirildi÷inde (max. konumu),
voltmetreden okunan gerilim de÷erini ölçün ve kaydedin. E=__________V
Bu gerilim de÷eri, KL-22001 Deney Düzene÷i’ndeki maksimum negatif güç
de÷eridir.
1-9
DENEY E DC AkÕm Ölçümü
DENEYøN AMACI
1. DC ampermetrenin nasÕl kullanÕldÕ÷ÕnÕ ö÷renmek.
2. Devreden akan akÕmÕn nasÕl ölçülece÷ini ö÷renmek.
GENEL BøLGøLER
Bir devreye gerilim kayna÷Õ uygulanÕrsa, o devrede elektrik akÕmÕ akar. Ampermetre,
bir devrede akan akÕmÕ ölçmek için kullanÕlan cihazdÕr. Ampermetre, akÕmÕ ölçülmek
istenen devre elemanÕna seri ba÷lanmalÕdÕr. Elektrik akÕmÕnÕn ölçübirimi amper (A)’dir.
Ampermetre bir devreye ba÷landÕ÷Õ zaman, ampermetrenin iç direnci de devrenin
direncine eklenmiú olur. Bundan dolayÕ akÕm azalÕr. Bu etkiyi azaltmak için,
ampermetreler daima iç dirençleri küçük olacak úekilde yapÕlÕr.
AkÕm, dc ampermetrenin daima artÕ ucundan girip eksi ucundan çÕkmalÕdÕr. UçlarÕ ters
ba÷lamak yada kademeyi çok küçük seçmek, ibrenin skala kenarlarÕndaki mekanik
engellere çarpmasÕna neden olur. Bu durumda dc ampermetre zarar görebilir.
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷inde, bir analog ve bir dijital dc
ampermetre mevcuttur. Analog dc ampermetre, ±50mA ölçme aralÕ÷Õna ve sÕfÕr
merkezli skalaya sahip bir miliampermetredir. Pozitif bir de÷er okumak için, cihaz
uçlarÕnda belirtilen polariteler göz önüne alÕnmalÕdÕr. E÷er ba÷lantÕlar ters çevrilirse,
ibre negatif yönde sapacaktÕr.
3½-dijit dc ameprmetre, A butonu ile seçilen iki ölçüm (200μA ve 2A) kademesine
sahiptir. DC CURRENT ve COM uçlarÕ üzerinden bir akÕm aktÕ÷Õ zaman, 7-parçalÕ
gösterge, ölçülen akÕm de÷erini gösterir. Eksi (-) iúareti, polaritenin ters oldu÷unu ve
aúma iúareti (1), ölçüm kademesinin küçük seçilmiú oldu÷unu gösterir.
1-10
Dc voltmetreyi bilinen bir direnç ile paralel ba÷layarak, eúde÷er dc ampermetre
gerçekleútirilebilir. Eúde÷er dc ampermetre, bir devreye yada direnç gibi bir elemana
seri olarak ba÷lanÕrsa, akan akÕm bilinen direnç üzerinde bir gerilim düúümü üretecek
ve bu gerilim voltmere tarafÕndan gösterilecektir. Böylece akÕm de÷eri I=E/R
denklemiyle hesaplanabilir. Pratikte voltmetre skalasÕ, belirli bir gerilim de÷eri verecek
úekilde, akÕm de÷erine göre kalibre edilebilir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷i
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYøN YAPILIùI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzene÷inin
üzerine koyun ve a blo÷unun konumunu belirleyin.
2. ùekil 1-4-1(a) ve (b)’deki devreler ve ùekil 1-4-1(c)’deki ba÷lantÕ diyagramÕ
yardÕmÕyla gerekli ba÷lantÕlarÕ yapÕn. +V ve toprak uçlarÕnÕ sÕrasÕyla, KL-22001
Deney Düzene÷indeki Ayarlanabilir Güç Kayna÷ÕnÕn V+ ve GND2 uçlarÕna
ba÷layÕn. mA uçlarÕnÕ, KL-22001’deki analog dc ampermetreye ba÷layÕn.
3. I=E / R1 denklemini kullanarak (R1=1K), ùekil 1-4-1(a)’daki devrenin akÕmÕnÕ
hesaplayÕn ve kaydedin. I=___________mA
4. Voltmetreyi, Ayarlanabilir Güç Kayna÷ÕnÕn V+ ve GND2 uçlarÕna ba÷layÕn ve pozitif
gerilim çÕkÕúÕnÕ +10V’a ayarlayÕn. øúlem tamamlanÕnca, voltmetreyi devreden
kaldÕrÕn.
5. Miliampermetreyi kullanarak, ùekil 1-4-2(c)’deki devernin akÕmÕnÕ ölçün ve
kaydedin.
I=___________mA
1-11
Ölçülen ve hesaplanan akÕm de÷erleri uyumlu mudur?
____________________
(a) Teorik devre
(b) mA-metre eklenmiú
(c) Ba÷lantÕ diyagramÕ
(KL-24002 blok a)
ùekil 1-4-1 DC akÕm ölçümü için devreler
6. Voltmetreye bilinen bir direnci paralel ba÷layarak, eúde÷er ampermetre elde
etmek kolaydÕr. ùekil 1-4-2’ye bakÕn. Bu eúde÷er ampermetre, 10mA tam skalalÕ
bir miliampermetredir.
ùekil 1-4-2 Eúde÷er miliampermetre (10mA)
7. ùekil 1-4-3(a)’daki devre ve ùekil 1-4-3(b)’deki ba÷lantÕ diyagramÕ yardÕmÕyla
gerekli ba÷lantÕlarÕ yapÕn. KL-24002 Modülünün sol üst köúesinde bulunan VR1’i
100Ÿ’a ayarlayÕn ve blok a üzerindeki VR1 konumuna ba÷layÕn. KL-22001 Deney
Düzene÷indeki Ayarlanabilir Güç Kayna÷Õndan, blok a üzerindeki +V ve – uçlarÕna
+10VDC gerilim uygulayÕn.
1-12
(a) Eúde÷er miliampermetre
(b) Ba÷lantÕ diyagramÕ (KL-24002 blok a)
ùekil 1-4-3 DC miliampermetre elde etmek için devreler
8. Voltmetrede gösterilen gerilim de÷erini ölçün ve kaydedin. EVR1=_________V
9. 8. adÕmda ölçülen gerilim de÷erini 100Ÿ’a bölerek akÕm de÷erini hesaplayÕn.
I =__________ mA
Bu deneyde, gerçek yada eúde÷r ampermetre kullanÕlarak, dc akÕm ölçme iúlemi
gerçekleútirilmiútir. 8. adÕmda, ölçülen ve hesaplanan akÕm de÷erleri arasÕnda 0.9
mA'lÕk bir fark bulunmuútur. Bu, bilinen direncin R1 direnci ile seri ba÷lanmasÕndan ve
toplam direncin 1.1KŸ (100Ÿ+1KŸ) olmasÕndan kaynaklanmÕútÕr. Bu yüzden, I akÕmÕ
9.09 mA’e düúmüútür (I=E / R= 10V / 1.1K).
1-13