gerđlđm bölücü

EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
GERĐLĐM BÖLÜCÜ
3.1
Amaçlar:
Yük Olmadan Gerilim Bölücü Đşlemi:
− Yüksüz gerilim bölücü devrede gerilim oranlarının ölçülmesi.
− Gerilim bölücü formülü.
Yük Altında Gerilim Bölücü:
− Yük altında gerilim bölücü devrede gerilim oranlarının ölçülmesi.
3.2
Devre Elemanları ve Kullanılan Malzemeler
Bu deneyde kullanılacak malzeme ve materyallerin listesi Tablo 3.1’de verilmektedir. Deney
esnasında oluşan hata ve hasarları tablo’da gösterilen kısma detaylı bir şekilde not ediniz.
Ayrıca deney esnasında materyalleri kullanırken karşılaştığınız zorlukları, deney ve deneyde
kullanılan malzemeler hakkındaki önerilerinizi de yazabilirsiniz
Table 3.1 Deney3 de kullanılan malzeme ve materyal listesi
.
No:
Materyal
Model Seri No:
1
1 Delikli tezgah, DIN A4
2
1 47 Ω Direnç (2W) , (5%)
3
2 100 Ω Direnç (2W) , (5%)
4
1 150 Ω Direnç (2W) , (5%)
5
1 1 kΩ Direnç (2W) , (5%)
6
1 Potansiyometre 200 Ω, (3W)
7
2 Multimetre GMBH
8
1 0 to +/- 15 V arasında kararlı Güç
Kaynağı
9
Bağlantı kabloları ve köprü
bağlantılar
Deney esnasında meydana gelen hasarlar ve öneriler:
3.3
Ön Çalışma
1
Ofis Stok No:
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
3.4
Deneyin Yapılışı ve Sonuçlar
3.4.1 Yüksüz Gerilim Bölücü Devresi
i)
ii)
iii)
iv)
v)
Şekil 3.1’de verilen devreyi kurunuz. R1=150 Ω, R2=47 Ω. Gerilim kaynağının ve ölçü
aletlerinin kutupların doğru bağlandığını ve ölçü aletlerinin ayarlarının doğru konum
ve aralıklarda seçildiğini kontrol ediniz.
Giriş gerilimini VE=10V olarak ayarlayınız. V1 ve V2 gerilimlerini ölçerek tablo 3.2’ye
kaydediniz.
R1=100 Ω ve R2=100 Ω için ölçümleri tekrarlayınız.
R1=47 Ω ve R2=150 Ω için ölçümleri tekrarlayınız.
Şekil 3.2. deki gibi devreyi kurunuz. V1 ve V2 gerilimlerini potansiyometrenin 7 farklı
ayarı için ölçünüz ve sonuçları Tablo 3.3’e yazınız.
Şekil 3.1 Gerilim bölücü ile gerilim değerlerinin ölçülmesi.
Tablo 3.2 Deney 3.4.1 için Sonuç Tablosu
R1 (Ω)
R2 (Ω)
150
47
100
100
47
150
0
200
V1 (Ω)
V2 (Ω)
2
R1 / R2
V1 / V2
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
Şekil 3.2 Potansiyometre içeren gerilim bölücü devrede gerilim bileşenlerinin ölçülmesi
Tablo 3.3
Potansiyometre
V (V )
Değerleri (Ayarları) 1
V2 (V )
a (0)
b (1)
c (2)
d (3)
e (4)
f (5)
g (6)
vi)
vii)
Tablo 3.2’de elde edilen değerlerin Şekil 3.3. de grafiğini çiziniz.
Tablo 3.3’de elde edilen değerlerin Şekil 3.4. de grafiğini çiziniz.
3
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
Şekil 3.3 Đki direnç içeren gerilim
bölücü devrede farklı direnç
değerlerinde gerilim/direnç
grafiği
Şekil 3.4 Potansiyometre içeren gerilim bölücü
devrede farklı potansiyometre ayarları için
gerilim/direnç grafiği
3.4.2 Yük Altında Gerilim Bölücü
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
Şekil 3.5. de verilen devreyi RL yükü olmadan kurunuz Gerilim kaynağının ve ölçü
aletlerinin kutuplarının doğru bağlandığını ve ölçü aletlerinin ayarlarının doğru konum
aralıklarda seçildiğini kontrol ediniz.
Giriş gerilimini VE=10V olarak ayarlayınız. Potansiyometrenin 7 farklı ayarı için V1
ve V2 değerlerini ölçünüz ve değerleri Tablo 3.4’e yazınız. Her seferinde giriş
gerilimini 10V’a ayarlayın.
Yük direnci RL=1 kΩ iken ölçümleri tekrarlayınız.
Yük direnci RL=150 Ω iken ölçümleri tekrarlayınız.
Yük direnci RL=47 Ω iken ölçümleri tekrarlayınız.
Potansiyometrenin ayar değerleri ile V2 gerilimi arasındaki ilişkinin grafiğini Şekil
3.6’da çiziniz.
4
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
Şekil 3.5 Yük altındaki gerilim bölücü devrede ölçülen gerilim bileşenleri
Tablo 3.4 Deney 3.4.2 Sonuçlar
RL = ∞
V1 (V)
RL = 1 kΩ
V1 (V) V2 (V)
V2 (V)
a (0)
b (1)
c (2)
d (3)
e (4)
f (5)
g (6)
a (0)
b (1)
c (2)
d (3)
e (4)
f (5)
g (6)
RL = 150 Ω
V1 (V)
V2 (V)
RL = 47 Ω
V1 (V) V2 (V)
a (0)
b (1)
c (2)
d (3)
e (4)
f (5)
g (6)
a (0)
b (1)
c (2)
d (3)
e (4)
f (5)
g (6)
5
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
Şekil 3.6 Değişik yük direnci değerlerinde gerilim bölücünün karakteristiği
Potansiyometre; sürgülü bir kontakla seçilebilen herhangi bir orta değerli sabit bir direnç
içerir. Şekil 3.7 de A ve B sabit terminalleri gösterir, C kayan (hareketli) kontak terminalini
gösterir. Potansiyometre ayarları aşağıdaki gibidir.
• A ve B arası direnç: 200 Ω
• A ve C arası direnç: 120 Ω
• C ve B arası direnç: 80 Ω
Bunlar nominal değerlerdir ve deneysel olarak bunlara yakın değerler seçilir. O zaman C ve B
arasına 47 Ω’luk bir yük direnci yerleştirilir. Oluşturulan kombinasyon Şekil 3.7. de
gösterilmektedir.
6
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
vii)
Eğer A-B arasına 10V uygulanırsa C-B arası gerilim nasıl yükselir?
VBA = ....
Şekil 3.7 “Yük altında gerilim bölücü” hesaplaması için örnek
3.5
Sonuç ve Tartışma
1) Deney 3.4.1 in sonuçlarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.
i)
V1 ve V2 gerilimlerini toplayarak sonuçları Tablo 3.2’ ye yazınız.
ii) Toplam gerilim VE ile gerilim bileşenleri V1 ve V2 arasında nasıl bir ilişki vardır?
iii)
iv)
R1 R2 ve V1 V2 oranlarını hesaplayınız ve Tablo 3.2’ye kaydediniz.
Direnç değerleri ile ölçülen gerilimler arasındaki ilişki nasıldır?
7
EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I
DENEY 3
Adı&Soyadı:
Öğr.Numarası:
Gerilim Bölücü formülünün çıkarılması:
R V
VE = V1 + V2 ve 1 = 1 formüllerini bilinen VE ve direnç oranlarıyla birlikte
R2 V2
kullanarak sonuç olarak V2 gerilimini aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz.
(Bu formül; sadece yüksüz bir devrede gerilim bölücü için geçerlidir.)
VE
V2 =
R1
+1
R2
Formülün çıkarılması:
VE = V1 + V2
(1)
R1 V1
=
(2)
R2 V2
Denklem (1)’den:
V1 = VE − V2
(3)
Denklem (3)denklem (2)için uygulandığında, sonuç:
R1 VE − V2 VE V2 VE
=
=
− =
−1
R2
V2
V2 V2 V2
V2 için çözüm:
R1
+1
R2
1
=
VE
V2
V2 =
VE
R1
+1
R2
V2 = VE
R2
R1 + R2
8