5 Güç Korunumu - WordPress.com

ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI- DENEY 5
TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI
DENEY RAPORU
Deney No: 5
Güç Korunumu
Yrd. Doç Dr. Canan ORAL
Arş. Gör. Ayşe AYDIN YURDUSEV
Öğrencinin:
Adı
Soyadı
Numarası
Rapor Teslim Tarihi Son Gün: 23.03.2016
Deneye Hazırlık/Düzen
:40 puan
Deney sırasında
:60 puan
Deneyde aktiflik
:30 puan
Deneyde Sözlü Sorular :30 puan
Toplam
100 puan
:
:
:
Elektrik Devreleri I. Deney No: 5 Güç Korunumu
Öğre nci Adı Soyadı/Numara
Te slim Tarihi
:
:
Sayfa 1 / 5
ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI- DENEY 5
Amaç

Devrede üretilen ve tüketilen güç toplamlarının sıfıra eşit olduğunu deneysel olarak ispat etmek.

Yüke maksimum güç aktarmak için yük empedansının hangi koşulları sağlaması gerektiğini
belirlemek.

Maksimum güç transferi olduğu zaman, devrenin verimini gözlemlemek.
Ön Bilgi
Güç ve Güç Sakınımı
Bir elektrik devresindeki güç kaynağının amacı, yüke elektrik enerjisi sağlamaktır. Yük bu enerjiyi,
gerekli bazı işleri yapmak için kullanır. Elektrikte iş, elektrik akımının hareketi ile yapılır. Güç, iş yapma
oranıdır. Güç ölçü birimi Watt (W)'tır. Bir amperlik akım üreten bir voltluk kuvvet, bir wattlık güce
karşılık gelir. Wattmetre, güç ölçmek için kullanılan temel cihazdır. Bir dc devredeki elektriksel güç
aşağıdaki üç formülle ifade edilebilir:
P =E×I,
P = I2 × R ,
P = E2 / R
Burada
P = güç (watt)
E = gerilim (volt)
I = akım (amper)
R = direnç (ohm)
Güç kaynağı tarafından sağlanan elektriksel gücün, daima devrede harcanan güce eşittir.(Tellegen
Teoremi).
ΣP üretilen =ΣP tüketilen
Güç sakınımı: Σ p = 0
İşaret Referansı:Kaynağın güç harcadığını ya da güç verdiğini tespit etmek amacıyla kullanılır.
Sayfa 2 / 5
ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI- DENEY 5
Maksimum Güç Transferi
Maksimum güç transferi kuramı; doğrusal bir devrede, yük direnci
Thevenin eşdeğer direncine eşitken, yükün güç kaynağından maksimum
gücü çekebileceğini anlatır.
I = Eth / ( Rth + RL )
P RL = I2 × RL
P RL = [ Eth / ( Rth + RL ) ]2 × RL
Thevenin eşdeğer devresi
Veya
P RL = ( Eth 2 × RL ) / ( Rth + RL )2
P RL =Eth 2 /4
Thevenin eşdeğeri yerine Norton eşdeğeri kullanılması durumunda ise yine aynı sonuçlar elde edilir. Bu
kez, RL üzerine aktarılan maksimum güç Norton eşdeğer kaynağı I N türünden elde edilir:
P RL =IN 2 xRth /4
Hazırlık Çalışması
+V 3 o
I3
V1
+
R1
1kΩ
V2
R3
1kΩ
a
R2
1kΩ
+
+
I1
V1
12 V
I2
VL
RL
1kΩ
V2
5V
b
o
Şekildeki devre için aşağıdaki soruları çizgisiz beyaz a4 kağıdına el yazısı ile cevaplayınız. Ek
kağıtları bu sayfanın arkasına zımbalayınız.
1)12 V’luk gerilim kaynağı üzerindeki gücü hesaplayınız, kaynağın güç ürettiğini veya tükettiğini
belirtiniz.
Sayfa 3 / 5
ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI- DENEY 5
2) 5V’luk gerilim kaynağı üzerindeki gücü hesaplayınız, kaynağın güç ürettiğini veya tükettiğini
belirtiniz.
3) Dirençlerin tükettiği güçleri hesaplayınız.Devrede üretilen toplam gücün tüketilen toplam güce
eşit olduğunu gösteriniz.
4) Devrenin a-b uçlarından görülen Thevenin eşdeğerini bulunuz.
5) Maksimum güç aktarım teoremini uygulayarak, a-b uçları arasına bağlanan RL direncine maksimum
güç aktarabilmek icin RL ’nin hangi değerde seçilmesi gerektiğini ve R L üzerine aktarılan maksimum
gücü hesaplayınız
Laboratuvar çalışması
1. Şekilde verilen devreyi kurunuz. İstenilen akım-gerilim-güç değerlerini Tablo-1’e kaydediniz.
Tablo 1
Devre Elemanı
Voltaj
Akım
Güç
V1
V2
R1
R2
R3
RL
2. Devredeki üretilen toplam gücün tüketilen toplam güce eşit olduğunu gösteriniz(enerjinin korunumu).
3. RL direncini devreden çıkardıktan sonra a-b uçları arasından görünen thevenin eşdeğer devresini elde
ediniz.
4. Devrenin a-b uçları arasındaki acık devre gerilimi vab’yi okuyunuz ve kaydediniz.
5. Devrenin vc düğüm gerilimini (c düğümü ile referans düğüm arasındaki gerilim) okuyunuz ve
kaydediniz.R3 direnci üzerinden akım geçmediği icin v1 düğüm geriliminin vab acık devre gerilimine
eşit olduğunu görünüz. vc=vab geriliminin devrenin a-b uçları arasından görülen Thevenin eşdeğer
gerilimi (VTh) olduğunu not ediniz.
Sayfa 4 / 5
ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI- DENEY 5
6. 12 V’luk ve 5 V’luk kaynakların bağlantılarını çözüp yerlerine kısa devreler bağlayınız ve a-b uçları
arasındaki Rab eşdeğer direncini aşağıdaki yöntemlerle olcunuz:
a)
a-b uçlarına ohm-metre bağlayarak Rab eşdeğer direncini olcunuz.
b)
a-b uçlarına 10 V’luk test kaynağı (VTest) uygulayarak, kaynaktan gecen akımı (ITest)
olcunuz ve uygulanan gerilimi ölçülen akıma bölerek Rab eşdeğer direncinin değerini hesaplayınız.
7. Bu direnç değerinin Thevenin eşdeğer direnci (RTh) olduğunu not ediniz. Şekildeki devrede, a-b
uçları arasına değişken yük direnci (RL) olarak 10kΩ’luk potansiyometreyi bağlayınız. Yük direnci RL
üzerine aktarılan gücü maksimum yapan RL direncinin değerini yazınız.
Sayfa 5 / 5