02.03.2015 Elektrik Devre Temelleri 3. TEMEL KANUNLAR-2 Doç. Dr. M. Kemal GÜLLÜ Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Kocaeli Üniversitesi ÖRNEK 2.5 • v1 ve v2 gerilimlerini bulun. (KGK) 1 02.03.2015 PROBLEM 2.5 • v1 ve v2 gerilimlerini bulun. ÖRNEK 2.6 • v0 ve i’yi bulun. (KGK) 2 02.03.2015 Örnek 2.7 • i0 ve v0’ı bulun. (a düğümüne KAK uygulandığında) Örnek 2.8 • Şekildeki devre için gerilim ve akımları bulunuz. KAK (a düğümü) KGK (1 çevresi) KGK (2 çevresi) 3 02.03.2015 2.5. Seri Dirençler ve Gerilim Bölme Çevrede KGK uygulandığında: 2.5. Seri Dirençler ve Gerilim Bölme Bu denklem devrenin eşdeğer direnci ile de yazılabilir: 4 02.03.2015 2.5. Seri Dirençler ve Gerilim Bölme Seri bağlı dirençlerin eş değer direnci her bir direncin toplamı ile bulunur. • Devredeki her bir direnç üzerindeki gerilim; 2.5. Seri Dirençler ve Gerilim Bölme • Dikkat edilirse gerilim, dirençler arasında büyüklükleri ile doğru orantılı olarak paylaşılmıştır. • Daha büyük direnç değerli eleman iki ucu arasında daha fazla potansiyel farkına sahiptir. • N elemanlı bir devre için: Gerilim bölme kuralı olarak adlandırılır. 5 02.03.2015 2.6. Paralel Dirençler ve Akım Bölme • Devredeki dirençler a-b düğümleri arasına paralel bağlanmıştır • Dolayısı ile aynı potansiyel farkına sahiptirler. veya • a noktası için KAK yazıldığında: 2.6. Paralel Dirençler ve Akım Bölme • Req paralel bağlı dirençlerin eşdeğeri ise: • Paralel bağlı 2 direncin eşdeğer direnci: • N adet paralel bağlı direncin eşdeğer direnci: 6 02.03.2015 2.6. Paralel Dirençler ve Akım Bölme • Not: Paralel bağlantıda Req daima en küçük dirençten daha küçük değerlidir! • Eğer dirençler eşit ise: • Paralel bağlı dirençler ile çalışırken direnç yerine iletkenlik ile çalışmak daha uygun olabilir: 2.6. Paralel Dirençler ve Akım Bölme • a düğümüne giren toplam akım bilinmekte ise i1 ve i2 akımlarını nasıl bulabiliriz? Akım Bölme Kuralı 7 02.03.2015 2.6. Paralel Dirençler ve Akım Bölme • Kısa devre ve açık devre durumlarında: – Kısa devre: – Açık devre: Örnek 2.9 • Req =? 8 02.03.2015 Örnek 2.10 • Req =? Örnek 2.10 • i0, v0, p0 =? ya da 9 02.03.2015 2.7. Y- Dönüşümleri • Şekildeki devrenin eş değer direncini bulmak için seri ve paralel bağlanma kuralları kullanılamıyor • Bu ve benzeri durumlar için Y- dönüşümleri kullanılır. • 3 uçlu eşdeğer devre elde edilir. 2.7. Y- Dönüşümleri • Amaç: Devrede bu şekilde bir yapı var ise bu yapıyı analiz edilebilir diğer yapılara dönüştürmektir. 10 02.03.2015 2.7. Y- Dönüşümleri (3) (1) • → Y Dönüşümü: (2) Benzer şekilde: 2.7. Y- Dönüşümleri • Benzer şekilde: • Not: Y devresindeki her bir direnç, devresinde komşu 2 daldaki dirençlerin çarpımının , devresindeki tüm dirençlerin toplamına oranıdır! 11 02.03.2015 2.7. Y- Dönüşümleri • Y → Dönüşümü: Örnek 2.14 • → Y dönüşümünü yapın. 12 02.03.2015 2.8. Uygulamalar ÖRNEK: Şekildeki devrede 9 V luk pil, lambalara bağlanmıştır. a) Pilden çıkan toplam akım? b) Her bir lambadan geçen akım? c) Her bir lambanın direnci? ÇÖZÜM: a) Pilin ürettiği güç, lambaların harcadığı güce eşittir. Devredeki lambalar direnç olarak şekildeki gibi modellenebilir. b) R1 direnci üzerinden geçen akım; KAK üst düğümde uygulanırsa: c) Her bir lambanın gücü biliniyor öyle ise direnci için; 13 02.03.2015 DC Metre Tasarımı • Direncin akım sınırlama özelliği farklı uygulamalarda kullanılır (örn; potansiyometre) • Potansiyometre (pot) = Potansiyel + metre • Ayarlanabilir gerilim bölücü: DC Metre Tasarımı • Ampermetre, voltmetre, ohmmetre – (d’Arsonval metre) – Bobinden akım geçtiğinde tork üretilir ve işaretçi hareket eder – Akım miktarı işaretçinin değişim miktarını belirler 14 02.03.2015 DC Metre Tasarımı • Analog ampermetre ve voltmetrenin devreye bağlanması: DC Metre Tasarımı • Analog ampermetre ve voltmetrenin devreye bağlanması: • • • • • • • • Voltmetre elemana paralel bağlanır d’Arsonval hareketini idealde sonsuz değerli seri bir direnç ile sağlar Devreden çekilen akım idealde sıfır olmalıdır İç direnç pratikte çok büyüktür Ampermetre elemana seri bağlanır d’Arsonval hareketini idealde sıfır değerli paralel bir direnç ile sağlar Direnç üzerine düşen gerilim idealde sıfır olmalıdır İç direnç pratikte sıfıra yakındır 15