deney 1 - Fizik Mühendisliği

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
FİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
FZM 156 ELEKTRİK LABORATUVARI
EL KİTABI
Düzenleyenler:
Dr. Nurcan Yıldırım Giraz
Dr. Çağıl Kaderoğlu
1
İÇİNDEKİLER
Giriş: Laboratuvarda Kullanılan Aletler...…………………………………….……………………...3
Deney 1: Ohm Yasası ve Dirençlerin seri ve paralel Bağlanması………………………………...….7
Deney 2: Eşpotansiyel ve Elektrik Alan Çizgileri…………………………………..........................15
2
LABORATUVARDA KULLANILAN ALETLER
Temel Elektrik Deney Seti
Temel elektrik deney seti, 15 V’luk bir DC gerilim kaynağı, 12 V’luk bir AC gerilim kaynağı,
5k’luk değişken direnç, mikroamper mertebesindeki akımları ölçebilen ampermetre ve
kronometreden oluşan ve üzerinde devre kurulabilen bir settir. Şekil 1’de laboratuvarımızda
kullanılan elektrik deney seti görülmektedir.
Şekil 1. Temel Elektrik Deney Seti (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Dijital Multimetre
Dijital Multimetreler, akım (AC/DC), gerilim (AC/DC) ve direnç ölçümünde kullanılırlar. Bu
cihazlara aynı zamanda akım birimi olan Amper, gerilim birimi olan Volt ve direnç birimi olan
Ohm’un başharflerinden oluşan AVOmetre adı da verilmektedir.
Gerilim Ölçümü:
Avometre ile gerilim ölçümü yapabilmek için öncelikle cihazın ölçüm skalası V (DC)veya V ~
(AC) ölçeklerinden birine ayarlanmalıdır. Eğer ölçülecek olan gerilim değerinin yaklaşık değeri
bilinmiyorsa en büyük kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır. Aksi halde avometrenin sigortası
yanabilir ve kullanılmaz hale gelir.
3
Ölçüm skalası ayarlandıktan sonra siyah kablo COM (common: ortak) bağlantısına, kırmızı kablo
ise V bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise şekil 2’de görüldüğü gibi gerilimi ölçülecek
olan devre elemanının uçlarına bağlanır. Bağlantı yapılırken kırmızı uç gerilimin yüksek olduğu
tarafa takılmalıdır. Aksi durumda ölçüm sonucu büyüklük olarak aynı fakat eksi işaretli olacaktır.
Şekil 2. Avometre ile direnç üzerindeki gerilim değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Gerilim ölçerken avometrenin paralel bağlanmasının nedeni, paralel kollardaki gerilimlerin
birbirlerine eşit olmasıdır. Voltmetrenin iç direncinin, üzerindeki gerilim farkı ölçülen dirençten
geçen akımı değiştirmemesi gerekir. Bu nedenle voltmetrenin iç direnci ideal olarak sonsuzdur,
pratikte ise çok büyüktür.
Akım Ölçümü:
Avometre ile akım ölçümü yapabilmek için öncelikle cihazın ölçüm skalası A
(DC) veya A ~
(AC) ölçeklerinden birine ayarlanmalıdır. Bir avometrenin ölçebileceği maksimum akım değeri
sabittir ve eğer bu değerden büyük bir akım ölçülecekse daha büyük akımları ölçebilen bir
multimetre kullanılmalıdır. Eğer ölçülecek olan akım değeri hakkında bir bilgi yoksa en büyük
kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır. Aksi halde avometrenin sigortası yanabilir ve
kullanılmaz hale gelir.
Ölçüm skalası ayarlandıktan sonra siyah kablo yine COM bağlantısına, kırmızı kablo ise A
bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise devre elemanına Şekil 3’teki gibi seri bağlanır.
4
Bağlantı yapılırken kırmızı uç gerilimin yüksek olduğu tarafa takılmalıdır. Aksi durumda ölçüm
sonucu büyüklük olarak aynı fakat eksi işaretli olacaktır.
Şekil 3. Avometre ile direnç üzerindeki akım değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Direnç Büyüklüğü Ölçmek:
Bir devre elemanının direncini ölçmek için öncelikle siyah kablo COM bağlantısına, kırmızı kablo
ise  bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise Şekil 4’te görüldüğü gibi direnci ölçülecek
olan devre elemanına paralel bağlanır. Direnç ölçümü yapılırken devre elemanı güç kaynağına bağlı
olmamalıdır. Ayrıca eğer ölçülecek olan direnç değeri hakkında bir bilgi yoksa, multimetre
üzerindeki en büyük kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır.
Şekil 4. Avometre ile direnç değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
5
Renk Kodlarından Yararlanarak Direnç Değerinin Belirlenmesi
Bir direnç üzerinde genellikle dört tane renkli bant bulunur. Bu renkli bantlar kullanılarak direncin
büyüklüğü belirlenirken öncelikle, altın ya da gümüş renkte olan kısmın sağ tarafa getirilmesi
gerekmektedir. Bu durumda renklere sırasıyla ABCD denirse, direncin büyüklüğü;
AB 10 C  %D
denklemi hesaplanarak bulunur.
Şekil 5. Dört renkli direnç için renk kodları çizelgesi
Şekil 1.’deki direncin renk kodlarının “Yeşil Mavi Yeşil Gümüş” olduğu görülmektedir. Buna göre,
A= Yeşil =5 , B= Mavi =6 , C= Yeşil =5 ve D= Gümüş = %10 olup;
AB  10 C  56  10 5  5600000  5,6M dur. Bu durumda direncin toleransı;
5600000 
10
 560000 dur. Yani direncin büyüklüğü R  5600000  560000
100
olup 6160000  5040000 aralığındadır.
6
DENEY 1
OHM YASASI, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI
Amaç:
Bu deneyin amacı herhangi bir direncin uçları arasına uygulanan V gerilimi ile bu direnç üzerinden
geçen I akımı arasındaki ilişkiyi inceleyerek Ohm Yasasının deneysel olarak ispat edilmesidir.
Ayrıca, deneysel verilere dayanarak birbirleri ile seri ve paralel bağlı birkaç tane dirençten oluşan
bir devrede eşdeğer direncin nasıl ifade edilebileceği irdelenecektir.
Genel Bilgiler:
Bir iletkeni bir güç kaynağına ya da bir pile bağladığımız zaman iletkenin uçları arasındaki gerilim,
iletkenin üzerinden bir akımın geçmesine yol açar. Geçen bu akımın büyüklüğü ise kullanılan
iletkenin elektriksel özelliklerine bağlıdır. Bu elektriksel özelliklerden en önemlisi iletkenin
direncidir. Genellikle bir iletkene uygulanan gerilim (V) ile iletkenin üzerinden geçen akım (I)
arasında doğrusal bir ilişki vardır;
V  I .R
(1.1)
Burada R iletkenin direncidir. Bu bağıntıya Ohm Yasası denir. SI birim sistemine göre V nin birimi
Volt, I nın birimi Amper ve R nin birimi Ohm ()’dur.
Şekil 1-1’de görülen devreyi kurup, R direncinin uçları arasındaki gerilimin akıma bağlı grafiği
çizildiğinde Şekil 1-2’de görülen doğrusal grafik elde edilir. Bu grafiğin eğimi R direncinin
büyüklüğünü verir.
Şekil 1-1. Ohm Kanununu incelemek için kullanılacak devre
7
Şekil 1-2. Voltaj-Akım Grafiği
Eğer bir devrede birden fazla direnç varsa devre, dirençlerin birbirlerine bağlanma şekillerine (seri,
paralel) göre eşdeğer direnç belirlenerek eşdeğer devreye indirgenebilir. Böylece devre
çözümlemesi daha kolay yapılabilir. Şekil 1-3’te birden fazla direnç içeren bir devrenin tek bir
eşdeğer dirençli devre haline indirgendiği durum gösterilmektedir.
Şekil 1-3. (a) Beş dirençten oluşan bir devre ile (b) eşdeğer devresi
Bu tür bir devrede de devreden geçen akımın büyüklüğünü yine Ohm Yasasından buluruz;
I
V
Reş
(1.1)
Elektrik devrelerindeki dirençler birbirlerine ya seri ya da paralel olarak bağlıdır. İki direncin seri
bağlandığı durumlarda dirençlerden geçen akım eşit olurken, paralel bağlandığı durumlarda
dirençlerin uçları arasındaki gerilimler eşit olur (Şekil 1-4).
8
Şekil 1-4. (a) Seri ve (b) Paralel bağlı iki dirençten oluşan devreler
Seri bağlı R1 ve R2 dirençlerinin uçları arasında V1 ve V2 gerilimleri varsa;
V  V1  V2
 I .Reş  I .R1  I .R2  I .( R1  R2 )
(1.2)
denklemleri sağlanacaktır. Yani seri bağlı iki direnç için eşdeğer direnç;
Reş  R1  R2
(1.3)
olacaktır.
Şekil 1-4(b) deki devrede I akımı I1 ve I 2 olarak ikiye ayrılacak ve benzer şekilde,
I  I1  I 2
(1.4)

1
V
V
V
1 


 
V
Reş R1 R2  R1 R2 

1
1
1


Reş R1 R2
(1.5)
R1 .R2
.
R1  R2
(1.6)
veya
Reş 
Yukarıdaki bağıntılardan da görülebileceği gibi iki direncin seri bağlandığı durumda eşdeğer direnç
her bir dirençten büyükken, iki direncin paralel bağlandığı durumda eşdeğer direnç her bir dirençten
küçüktür.
Bu deneyde kullanılacak dirençler sabit değerli ve kodludurlar. Deneyde kullanılacak voltmetre,
ampermetre ve bağlantıları sağlayan diğer devre elemanlarının da dirençleri vardır.
9
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 1
OHM YASASI, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI
Amaç ve Beklenti:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….
Bölüm 1: Ohm Yasası
1) Şekil 1-5 teki devreyi kurunuz ve devre laboratuvar asistanı tarafından kontrol edilene kadar güç
kaynağını kapalı tutunuz. Devre kontrol edildikten sonra güç kaynağını açınız ve voltaj
kademesini değiştirerek ampermetre ve voltmetrenin gösterdiği değerleri okuyunuz ve aşağıdaki
çizelgeye kaydediniz.
10
Güç
Kaynağındaki
Gerilim Değeri
(V)
Voltmetreden
Okunan
Gerilim Değeri
(V)
Ampermetreden
Okunan Akım
Değeri
(mA)
1
2
3
4
5
Şekil 1-5. R direncini ölçmek için kullanılacak
6
devre
7
8
9
10
2) Elde ettiğiniz verileri kullanarak V-I grafiğini çiziniz. Grafiğin eğiminden yararlanarak direncin
büyüklüğünü hesaplayınız ve aşağıya not ediniz. (NOT: Grafiği çizdiğiniz milimetrik kağıdı bu
sayfaya zımbalayınız.)
R  ………………………(deneysel direnç değeri)
3) Yukarıda bulduğunuz direnç değerini elinizdeki direncin renk kodunu kullanarak bulduğunuz
direnç değeriyle karşılaştırınız.
R  R  …………………………(renk koduna göre direnç değeri)
11
Bölüm 2: Dirençlerin Seri ve Paralel Bağlanması
Şekil 1-6. Dirençlerin seri ve paralel bağlanması
4) Şekil 1-6 daki devreyi kurunuz. Devrede R2 ve R3 dirençleri paralel bağlanmıştır. Bunların
eşdeğeri ise R1 ile seri bağlanmıştır. Önce Ohmmetre’yi kullanarak devrenin eşdeğer direncini
ölçünüz ve aşağıya not ediniz.
Reş  ………………….……(deneysel sonuç)
5) Paralel ve seri bağlama formüllerini kullanarak eşdeğer direnci açık bir şekilde hesaplayınız ve
aşağıya not ediniz.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………
Reş  ……………(kuramsal sonuç)
12
6) Her bir direnç üzerindeki gerilimi, üzerinden geçen akımı ölçünüz ve aşağıya not ediniz.
Direnç (R)
Akım (I)
Gerilim (V)
7) Devrenin ana kolundan geçen akımı ölçünüz ve aşağıya not ediniz. R2 ve R3 üzerinden geçen
akımların toplamını ana koldaki akım ile karşılaştırınız.
I AnaKol  ……………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
Sonuç ve Yorum:
…………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………
13
DENEY 2
EŞPOTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ
Amaç:
Bu deneyde öğrencilerin elektrik alan, elektriksel potansiyel ve eşpotansiyel yüzey kavramları
hakkında bilgi edinip bu kavramlar arasındaki ilişkiyi öğrenmeleri amaçlanmıştır. Deney sonunda
öğrencilerin, düzgün yük dağılımına sahip farklı şekillerdeki elektrotların yakın çevresinde oluşan
elektrik alan biçimleri ve yüklü parçacıkların bu alan içindeki hareketine dair fikir sahibi olması
beklenmektedir. Bu amaçla deneyde farklı şekillere sahip iki elektrot çifti kullanılacaktır. Bu
elektrot çiftleri arasındaki eşpotansiyel yüzey çizgileri çizilecek ve buradan yola çıkarak elektrik
alan çizgileri belirlenmeye çalışılacaktır.
Genel Bilgiler:
Aralarında r kadar mesafe bulunan iki durgun noktasal yük arasındaki elektriksel kuvvet Coulomb
Yasası ile tanımlanır:
F
q1 q 2
r2
(2.1)
Yüklü cisimler, kendisini saran uzayda bir elektrik alan oluştururlar. Bu alan içine giren ikinci bir
yüklü parçacığa bir elektrik kuvvet etki eder. Deneme yükü de denen pozitif birim yüke (+q 0) etki
eden elektriksel kuvvete “Elektrik Alan” denir ve aşağıdaki formül ile verilir:

 F
E
q0
(2.2)
Elektrik alanın birimi SI birim sistemine göre Newton/Coulomb (N/C) dur. Elektrik alan vektörel
bir büyüklüktür. Yönü, elektrik alanı yaratan yük dağılımının +q0 deneme yüküne uyguladığı
kuvvetin yönündedir (Şekil 2-1)
Şekil 2-1: Q yük dağılımının pozitif bir deneme yükü üzerinde yarattığı elektrik alanının yönü.
14
Elektrik alan çizğileri pozitif yükten çıkıp negatif yükte sonlanır. Elektrik alan çizgileri birbirleri ile
kesişmezler. Elektrik alan çizgilerinin sayısı yük ile doğru orantılıdır, yani elektrik yükü ne kadar
büyükse etrafında o kadar çok alan çizgisinin bulunduğu söylenebilir. Şekil 2-2’de nokta yüklerin
etrafında oluşan alan çizgileri görülmektedir.
Şekil 2-2: Noktasal elektrik yüklerin etrafında oluşan elektrik alan çizgileri
q0 yüklü bir test parçacığını sonsuzdan bir yük dağılımının oluşturduğu elektrik alan içerisindeki bir
A noktasına getirmek için yapılan işe “Elektrostatik Potansiyel Enerji“ denir. “Elektrostatik
Potansiyel” ise birim yük başına düşen elektriksel potansiyel enerjidir. SI birim sistemindeki
karşılığı Joule/Coulomb (J/C)’dur. Buna kısaca Volt (V) denir.
Herhangi bir yük dağılımının oluşturduğu elektrik alan içerisinde aynı elektrostatik potansiyele
sahip
noktalar
vardır.
Bu
noktaların birleştirilmesiyle
oluşturulan
yüzeylere
(eğrilere)
“Eşpotansiyel Yüzeyleri (Eğrileri)” denir. Elektrik alan çizgileri ile eşpotansiyel yüzeyler
birbirlerine her noktada diktir. Eşpotansiyel yüzey üzerinde hareket eden bir deneme yükü, bu
yüzey üzerindeki V=0 olduğu için iş yapmaz.
Şekil 2-3 (a) ve (b)’de noktasal yüklerin etrafında oluşan elektrik alan ve eşpotansiyet eğrileri; Şekil
2-3 (c) ve (d)’de ise sonsuz uzunluktaki iki paralel levha ile bir noktasal yük ve bir levhadan oluşan
elektrot çiftlerine ait elektrik alan ve eşpotansiyel eğrileri görülmektedir.
15
Şekil 2-3 (a): Pozitif yüklü bir parçacığın oluşturduğu elektriksel alan ve eşpotansiyel eğrileri
(b): Negatif yüklü bir parçacığın oluşturduğu elektriksel alan ve eşpotansiyel eğrileri
(c): Sonsuz uzunluktaki zıt yüklü paralel iki levha arasında oluşan elektrik alan ve
eşpotansiyel eğrileri
(d): Pozitif yüklü noktasal bir parçacık ile negative yüklü bir levha arasında oluşan
elektrik alan ve eşpotansiyel eğrileri
16
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 2
EŞPOTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ
Amaç ve Beklenti:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….
17
Bölüm 1: Uçları Açık Paralel Plakalar
Deneyin bu bölümünde, sabit bir potansiyel fark altında tutulan uçları açık paralel plakalar arasında
oluşan elektrik alan ve eşpotansiyel çizgileri belirlenmeye çalışılacaktır.
Şekil 2-4: Deney düzeneği I: Uçları açık Paralel Plakalar
1) Teledeltos kağıdı üzerine çizilmiş iletken çizgiler arasına Şeki 2-4 deki gibi 9V’luk bir
potansiyel fark uygulayınız.
2) Bir milimetrik kağıdı teledeltos kağıdı üzerine yerleştirerek elektrotları kağıt üzerine çiziniz.
Daha sonra milimetrik kağıdı teledeltos kağıdının üzerinden alarak, kağıt üzerindeki her bir
cm2’lik karenin köşelerini voltmetre ile ölçüm alacak şekilde deliniz.
3) Eşpotansiyel çizgilerini belirlemek için milimetrik kağıt üzerinde delmiş olduğunuz noktalardan
gerilimleri ölçerek milimetrik kağıt üzerinde ölçüm yaptığınız noktaların yanına yazınız.
4) Ölçmüş olduğunuz potansiyellerden aynı (birbirine yakın) değerleri birleştirerek eşpotansiyel
eğrilerini elde ediniz. Plakalar arasındaki elektrik alan çizgilerini çiziniz. (NOT: Çizim yaptığınız
milimetrik kağıdı bu sayfaya zımbalayınız.)
18
Bölüm 2: Çembersel Elektrotlar
Deneyin bu bölümünde, belirli bir potansiyel fark altında tutulan eş eksenli iki silindirden oluşan bir
sistemin Şekil 2-5’te gösterilen her üç bölgesindeki potansiyel ve elektrik alan değerleri
bulunacaktır. Ancak deney, üç boyutlu silindirlerin iki boyutlu izdüşümleri olan teledeltos kağıdına
çizilen eş merkezli çembersel elektrotlar kullanılarak yapılacak; elde edilen sonuçlar üç boyutlu
sistem için yorumlanacaktır.
Şekil 2-5: Eş Eksenli Silindirler
Deneyde elektrik alan değerleri, potansiyel değişimlerinden yararlanılarak hesaplanacaktır. Elektrik
alan ile elektriksel potansiyel arasındaki ilişki denklem (2.3)’te görülmektedir.
Eort  
dV
dr
(2.3)
Bu denklem, elektriksel potansiyeli bilinen iki farklı nokta arasındaki ortalama elektrik alanı
hesaplamak için, denklem (2.4)’teki şekliyle yazılabilir:
Eort  
V
r
(2.4)
Bu durumda, iki nokta arasındaki ortalama elektrik alanı hesaplamak için o noktaların potansiyel
değerlerini belirlemek gerektiği açıktır. Potansiyel değerleri deneysel olarak ölçülecektir. Ancak eş
merkezli çembersel elektrotların iç ve dış bölgelerindeki potansiyeli veren teorik bir ifade türetmeye
çalışırsak;
 İlk olarak çizgisel bir yükün kendinden r kadar uzakta oluşturduğu elektrik alanla başlayabiliriz.
Bu alan, Gauss yasasını kullanarak E 
k
şeklinde bulunur. Burada k, çizgisel yük yoğunluğunun
r
bir ifadesidir.
 Şimdi de iç içe geçmiş iki silindiri ele alalım. a yarıçaplı silindirin Va, b yarıçaplı silindirin Vb
potansiyeline sahip olduğunu düşünelim. Bu durumda a yarıçaplı silindirin kendinden r kadar
uzakta bir noktada oluşturduğu potansiyel;
19
r
V (r )  V (a)    E.dr
a

r
k
r
V (r )  V (a)   dr  Va  k ln
a
a r
(2.5)
şeklinde bulunur.
 Yukarıdakine benzer şekilde, r=b noktasındaki potansiyeli yazmak istersek şu ifadeyi elde
ederiz;
Vb  Va  k ln
b
a
(2.6)
ifadesini elde ederiz.
 Denklem (2.6)’daki a, b, Va ve Vb değerlerinin bilindiğini farzettiğimize göre, buradan k sabitini
elde edebiliriz;
k
Va  Vb
b
ln
a
(2.7)
Bulunan bu k değerini denklem (2.5)’te yerine yazalım;
V (r ) 
Vb ln
r
r
 Va ln
a
b
b
ln
a
(2.8)
 Denklem (2.8), a ve b yarıçapına sahip eş eksenli iki silindirden oluşan bir elektrot çiftinin,
yarıçap doğrultusunda merkezden r kadar uzakta yarattığı potansiyelin ifadesini vermektedir.
Burada Va=0, Vb=V0 olarak alınırsa aşağıdaki denklem (2.9) elde edilir:
V (r ) 
V0 ln
ln
r
a
b
a
(2.9)
Bu deneyde elde edeceğimiz deneysel verileri, denklem (2.9)’da türetilen teorik ifadeyi doğrulamak
için kullanacağız. Ayrıca çembersel elektrotlar arsındaki elektrik alan ve eşpotansiyel çizgilerinin
ne şekilde olduğunuz gözlemlemeye çalışacağız.
20
1)
Şekil 2-6’deki deney düzeneğini kurunuz ve teledeltos kağıdına çizilmiş çembersel elektrotlar
arasına 9V’luk bir potansiyel fark uygulayınız.
Şekil 2-6: Deney düzeneği II
2)
İki elektrot arasında merkezden aynı uzaklıkta bulunan 6 farklı noktadaki gerilim değerini
ölçünüz. Daha sonra farklı bir uzaklık için aynı işlemi tekrarlayınız. Elde ettiğiniz sonuçları
milimetrik kağıt üzerinde göstererek elektrotlar arasındaki eşgerilim ve elektrik alan
çizgilerini belirleyiniz.
3)
Merkezden itibaren bir yarıçap doğrultusu boyunca 0.5cm aralıklarla gerilim değerlerini
okuyup çizelgeye kaydediniz.
21
DİKKAT: Ardışık iki ri ve ri+1 noktaları arasındaki potansiyel fark V ise, V/r, (ri + ri+1)/2
noktasındaki yani bu iki noktanın tam ortasındaki elektrik alandır.
4) E-1/rort grafiğini çizerek yorumlayınız.
5) V-lnr grafiğini çizerek denklem (2.9)’u doğrulayınız.
(NOT: Çizim yaptığınız milimetrik kağıtları bu sayfaya zımbalayınız.)
22
Sonuç ve Yorum:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
23