paralel bağlı devreler, kirchhoff akım ve gerilim yasaları
TRANSCRIPT
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
1
DENEY NO:1
Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları,
Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon, Thevenin, Norton Teoremleri
ve Maksimum Güç Teoremi
1.1 Seri-Paralel Devreler ve Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları
DENEYİN AMACI
1. Seri, paralel ve seri-paralel ağları tanımak.
2. Kirchhoff yasalarının uygulamaları ile ilgili bilgi edinmek.
GENEL BİLGİLER
Şimdiye kadarki deneylerde, seri ve paralel devreleri tanımak oldukça kolaydı. Fakat paralel devreler gibi
kolları olan ve seri devreler gibi seri yük ya da elemanlara sahip, farklı bir devre tipi daha vardır. Bu
devre, her ikisinin birleşimi olduğu için, seri-paralel ağ olarak adlandırılır.
Ohm yasasıyla çözülemeyecek kadar karmaşık birçok devre vardır. Bu devreler birçok kola ya da birçok
güç kaynağına sahiptir ve Ohm yasasını kullanmak pratik ya da mümkün olmayabilir. Karmaşık devreleri
çözmek için, Alman fizikçi Gustav Kirchhoff’un deneylerine dayalı olarak, yöntemler geliştirilmiştir.
1857 yılında Kirchhoff tarafından geliştirilen ve Kirchhoff yasaları olarak bilinen iki yasa aşağıda gibi
ifade edilebilir:
Kirchhoff’un Gerilim Yasası
Kirchoff’un gerilim yasası, aynı zamanda onun ilk yasası olarak bilinir ve kapalı bir çevredeki gerilim
düşümlerinin toplamı, aynı çevredeki gerilim kaynaklarının toplamına eşittir, şeklinde ifade edilir. Bu
yasa, bir devrede, herhangi bir kapalı çevredeki gerilim düşümleri ile aynı çevredeki gerilim kaynakları
arasındaki ilişkiyi tanımlar. Bu iki niceliğin toplamı her zaman eşittir.
Bu yasa, ΣEs = ΣIR denklemi ile ifade edilebilir. Burada Σ sembolü, toplam anlamına gelmektedir.
Kirchhoff’un Akım Yasası
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
2
Kirchhoff’un akım yasası, onun ikinci yasası olarak bilinir ve bir devredeki herhangi bir düğüm noktasına
gelen akım, o noktadan çıkan akıma eşittir, şeklinde ifade edilir. Akım bir noktada biriktirilemez ya da
artırılamaz. Böylece, kendinden ayrılan iki yola sahip bir düğüm noktasına 1A’lik bir akım gelirse, 1A’lik
akım bu iki yol arasında bölünür, ancak toplam 1A bu düğümden çıkmak zorundadır. Bu yasa, ΣIgiren –
ΣIçıkan =0 ya da ΣIgiren = ΣIçıkan denklemleri ile ifade edilebilir. Devre problemlerini çözmede,
Kirchhoff’un akım yasası tek başına değil, gerilim yasasıyla birlikte kullanılır.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-1-1'deki devre ve Şekil 2-1-3'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
KL-22001 Deney Düzeneğindeki Ayarlanabilir Güç Kaynağından, +V ucuna +10 VDC gerilim uygulayın.
Şekil 2-1-1
3. VR1'i 1KΩ'a ayarlayın.
4. Şekil 2-1-1'de gösterilen devrenin türü nedir? (seri veya paralel).
5. R direncini hesaplayın R=R1+VR1=_ Ω. (R1=1KΩ) I akımını hesaplayın I = E / R= mA.
6. Şekil 2-1-1'de gösterildiği gibi, devreye mili ampermetre bağlayın.
I akımını ölçün ve kaydedin I = mA. Ölçülen ve hesaplanan akım değerleri uyumlu mudur?
7. VR1’i, 500Ω’a ayarlayın ve 5. ve 6. adımları tekrarlayın. Sonuçları kaydedin.
8. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve b
bloğunun konumunu belirleyin. Şekil 2-1-3’teki devre ve Şekil 2-1-4'teki bağlantı diyagramı yardımıyla
gerekli bağlantıları yapın. KL-22001’deki Ayarlanabilir Güç Kaynağından, +E ucuna +10 VDC gerilim
uygulayın.
9. Şekil 2-1-3'te gösterilen devrenin türü nedir? (seri veya paralel).
10.VR1'i 1KΩ'a ayarlayın ve toplam direnci hesaplayın R = Ω.
11.Voltmetreyi, Şekil 2-1-3'te gösterildiği gibi, A ve B uçlarına bağlayın. E gerilimini ölçün ve kaydedin.
E= V
Ölçülen değer, 3. adımda ölçülen gerilim değerine eşit midir?
12. VR1'i sağa doğru çevirin ve voltmetredeki gerilim değerini gözlemleyin.
VR1 döndürülürken, gerilimde bir değişiklik oluyor mu?
13. VR1'i 0Ω’a ayarlayın. Şekil 2-1-3'te gösterildiği gibi, miliampermetreyi devreye ekleyin.
Toplam I akımını ölçün ve kaydedin. I = mA.
14.Kol akımlarını hesaplayın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
3
I1 = E / R3 = mA, I2 = E / R2 = mA
Kirchhoff akım yasasını kullanarak toplam akımı hesaplayın. I = I1 + I2 = mA
15. Ölçülen ve hesaplanan akım değerleri uyumlu mudur?
Şekil 2-1-3 (KL-24002 blok b) Şekil 2-1-4 Bağlantı diyagramı
SONUÇLAR
Bu deneyde, Kirchhoff yasalarının kullanımı ile ilgili bilgi edinilmiştir. Bu iki yasa, devre teorisi
hakkında önceden bilgisi olan kişilere, oldukça anlaşılır gelecektir. Ohm yasası dc devre teorisinin temeli
olduğu için, kullanılan bir yöntem Ohm yasası ile çelişmemelidir.
1.2 Wheatstone Köprüsü
DENEYİN AMACI
1. Wheatstone köprüsü devresinin karakteristiklerini anlamak.
2. Wheatstone köprüsü devresinin uygulamalarını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Şekil 2-2-1’de gösterilen Wheatstone köprüsü devresi, cihaz ve transdüser devrelerinde yaygın olarak
kullanılan bir direnç köprü devresidir. Köprü devresinin en önemli karakteristiği dengedir. Eğer köprü
dengede ise, köprü çıkışı sıfır olur. Bu da, galvanometre uçları arasındaki potansiyel farkın sıfır olması ve
köprü devresi dengede çalışırken galvanometre üzerinden akım akmaması anlamına gelir. Denge koşulu
şu şekilde ifade edilebilir:
1 3 2 4R xR R xR
1 2
4 3
R R
R R
KULLANILACAK ELEMANLAR
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
4
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
Şekil 2-2-1 Wheatstone köprüsü devresi
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve k
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-2-1'deki devre ve Şekil 2-2-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
Şekil 2-2-2 Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok k)
3. KL-22001 Düzeneğindeki Sabit Güç Kaynağından, KL-24002 modülündeki V+ ucuna +5VDC
uygulayın.
4. R16’yı RX konumuna bağlayın ve VR2’yi tamamen sağa ya da sola çevirin.
Böylece köprü devresinin dengesi bozulacaktır.
Köprü dengede değilken, µA metreden akım akıyor mu?
5. VR2’yi, µA metrede gösterilen akım sıfır olacak şekilde ayarlayın. Bu anda, köprü devresi denge
durumunda çalışmaktadır.
Gücü kapatın ve R16 ile µA metreyi devreden kaldırın.
R2 direnç değerini ölçün ve kaydedin. R2= Ω
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
5
6. R17’yi RX konumuna bağlayın ve µA metreyi yeniden devreye ekleyin. 4. ve 5. adımları tekrarlayın.
R2= Ω
7. R18’i RX konumuna bağlayın ve 4. ve 5. adımları tekrarlayın.R2= Ω
SONUÇLAR
Bu deneyde, köprü devresinin nasıl dengeye getirileceği öğrenilmiştir. VR ayarlanarak, kolayca köprü
dengeye getirilebilir ve RX*R5=R4*VR2 denklemi kullanılarak, bilinmeyen direnç değeri RX
bulunabilir.
1.3 Süperpozisyon, Thevenin ve Norton Teoremleri
DENEYİN AMACI
1. Süperpozisyon teoremini doğrulamak.
2. Thevenin teoremini doğrulamak.
3. Norton teoremini doğrulamak.
GENEL BİLGİLER
Devrede birden fazla güç kaynağı olduğunda, akım her bir kaynaktan etkilenir. Bu problemi daha etkili
bir şekilde çözmek için kullanılan üç teorem aşağıda tanıtılmıştır:
Süperpozisyon Teoremi
Bir ya da daha fazla kaynak içeren doğrusal bir devrede, bir noktadaki akım, her bir kaynağın ayrı ayrı ele
alınıp, diğer kaynakların yerine sadece iç dirençlerinin konulmasıyla hesaplanan akımların toplamıdır.
Thevenin Teoremi
Direnç ve güç kaynaklarından oluşan doğrusal bir devre; devredeki herhangi iki noktadan bakılarak elde
edilen eşdeğer gerilim kaynağı VTH ve eşdeğer direnç RTH’nin seri bağlanmasıyla elde edilen devre ile
temsil edilebilir.
Norton Teoremi
Direnç ve güç kaynaklarından oluşan doğrusal bir devre; devredeki herhangi iki noktadan bakılarak elde
edilen eşdeğer akım kaynağı IN ve eşdeğer direnç RN’nin paralel bağlanmasıyla elde edilen devre ile
temsil edilebilir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
6
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve c
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-3-1'deki devre ve Şekil 2-3-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
Şekil 2-3-1 Şekil 2-3-2 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok c)
3. KL-22001’deki Ayarlanabilir ve Sabit Güç Kaynaklarından, +V ve –V uçlarına sırasıyla +15V ve -
12V uygulayın.
4. Miliampermetreyi R6’ya seri olarak bağlayın. R6 direncinden akan akımı ölçün ve kaydedin.
IR6 = mA
Not: IR6 akımı, +15V güç kaynağı tarafından üretilen I1 akımı ile –12V güç kaynağı tarafından üretilen I2
akımının toplamıdır.
5. Gücü kapatın. -12V’u devreden çıkartın ve –V ile GND uçlarını birbirine bağlayın.
Böylece R5 ve R6 dirençleri paralel bağlanmış olur.
Gücü açın. R6 direncinden akan akımı ölçün ve kaydedin. I1 = mA
6. Gücü kapatın. +15V’u devreden çıkartın ve +V ile GND uçlarını birbirine bağlayın.
Böylece R4 ve R6 dirençleri seri bağlanmış olur. -12V güç kaynağını yeniden devreye bağlayın.
Miliampermetrenin polaritesini ters çevirin ve gücü açın. R6 direncinden akan akımı ölçün ve kaydedin.
I2 = mA
7. IR6 akımını hesaplayın. IR6 = I1 + ( -I2 ) = mA
Ölçülen ve hesaplanan IR6 akım değerleri uyumlu mudur?
8. Miliampermetreyi devreden çıkarın ve R6’nın ucunu açık bırakın.
Voltmetre kullanarak, a ve b noktaları arasındaki gerilimi ölçün ve sonucu ETH olarak kaydedin.
ETH = V
Paralel bağlı R4 ve R5’in eşdeğer direncini hesaplayın ve sonucu RTH olarak kaydedin. RTH = V
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
7
Böylece, Thevenin eşdeğeri gerilimi ETH ve direnci RTH bulunmuş ve eşdeğer devre, Şekil 2-3-3’te
gösterildiği gibi, elde edilmiş olur.
Aşağıdaki denklemi kullanarak, R6’dan akan akımı hesaplayın.
IR6 = ETH / (RTH + R6) = mA
Bu IR6 değeri, 4. adımdaki IR6 değerine eşit midir?
9. Şekil 2-3-1’deki devreyi yeniden kurun.
Şekil 2-3-3 Thevenin eşdeğer devresi Şekil 2-3-4 Norton eşdeğer devresi
10.R6 direncininin ucunu açık bırakın.
Miliampermetre kullanarak, a noktasından b noktasına akan akımı ölçün ve sonucu IN olarak kaydedin.
IN = mA
RN = RTH = Ω
Böylece, Norton eşdeğeri akımı IN ve direnci RN bulunmuş ve eşdeğer devre, Şekil 2-3-4’te gösterildiği
gibi, elde edilmiş olur.
Aşağıdaki denklemi kullanarak, R6’dan akan akımı hesaplayın.
IR6 = IN × RN /( RN + R6) = mA
Bu IR6 değeri, 4. adımdaki IR6 değerine eşit midir?
SONUÇLAR
Bu deney sonucunda, üç teorem doğrulanmıştır. Bu üç teorem, bir ya da daha fazla kaynak içeren
doğrusal devreleri çözmek için önemli araçlardır. Doğrusal devre, akımı her zaman gerilimiyle orantılı
olan devredir.
Süperpozisyon teoreminde uygulanması gereken 4 adım vardır:
1. Biri hariç tüm güç kaynaklarını kısa devre yapın ve bir akım yönü belirleyin.
2. Devredeki bir kaynakla istediğiniz akımı hesaplayın.
3. Bu işlemi devredeki tüm güç kaynakları için tekrarlayın.
4. Ayrı ayrı bulduğunuz akımları toplayın. Varsayılan yöndeki akımlar pozitif, ters yöndekiler negatiftir.
Toplam akım negatif çıkarsa, varsayılan akım yönü yanlıştır.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
8
1.4 DC Devrede Güç
DENEYİN AMACI
1. Elektriksel gücün tanımını ve işlevlerini anlamak.
2. DC devrede harcanan gücün nasıl ölçüleceğini öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
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 = E
2 / R
Burada P = güç (watt), E = gerilim (volt), I = akım (amper), R = direnç (ohm)
Bir dirence elektrik enerjisi sağlandığında, bu enerji hemen ısıya dönüştürülür ve direnç ısınır. Uygulanan
elektriksel güç arttıkça, direncin ya da komşu elemanların yanacağı noktaya kadar, sıcaklık da artacaktır.
Kabul edilebilir bir sıcaklık sağlamak için, fazla miktarda güç tüketmesi gereken dirençler fiziksel olarak
büyük yapılırken, az enerji tüketenler ise daha küçük yapılabilir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Ohmmetre kullanarak, 1KΩ±%5, 1/2W’lık R1’in direncini ölçün ve kaydedin. R1 = KΩ
3. Şekil 2-4-1'deki devre ve Şekil 2-4-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
KL-22001’deki ayarlanabilir Güç Kaynağından, blok a’daki +V ucuna +15VDC gerilim uygulayın.
4. Miliampermetrede gösterilen akım değerini ölçün ve kaydedin. I= mA
5. P = E × I denklemi ile 3. ve 4. adımlardaki değerleri kullanarak, devrede harcanan gücü hesaplayın ve
kaydedin. P = W
6. P = E2/R denklemi ile 2. ve 3. adımlardaki değerleri kullanarak, R1 direncinde harcanan gücü
hesaplayın ve kaydedin. P = W
7. P = I2 x R denklemi ile 2. ve 4. adımlardaki değerleri kullanarak, R1 direncinde harcanan gücü
hesaplayın ve kaydedin. P = W
8. Bütün güç değerleri aynı mıdır?
9. Gücü kapatın.
Sıcaklığı hissetmek için R1 direncinin gövdesine dokunun. Elektriksel güç neye dönüşmüştür?
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
9
Şekil 2-4-1 Şekil 2-4-2 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok a)
SONUÇLAR
Bu deneyde, üç güç formülü kullanılarak bir dc devrede ve dirençte harcanan güç hesaplanmış ve
ölçülmüştür. Ayrıca güç kaynağı tarafından sağlanan elektriksel gücün, daima devrede harcanan güce eşit
olduğu gösterilmiştir.
Bir dirence güç uygulandığında, gücün tamamı ısıya dönüştürülür. Bu elektrik enerjisini ısı enerjisine
dönüştürme işlemi çok verimlidir ve lehimlemede kullanılır.
Yukarıda bahsedilen üç güç formülü, motor, üreteç ve direnç gibi tüm dc cihazlar için geçerlidir.
1.5 Maksimum Güç Transferi Teoremi
DENEYİN AMACI
1. Maksimum güç transferi teoremini doğrulamak.
2. Maksimum güç transferi teoreminin kullanımı ile ilgili bilgi edinmek.
GENEL BİLGİLER
Maksimum güç transferi teoremi; doğrusal bir devrede, yük direnci Thevenin eşdeğer direncine eşitken,
yükün güç kaynağından maksimum gücü çekebileceğini ifade eder.
Şekil 2-5-1'de gösterilen Thevenin eşdeğer devresi ele alınırsa, Ohm yasasına göre, PRL yükünde
harcanan güç aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
ETH = 4V ve RTH = 5Ω olsun. Bu durumda, PRL = 16*RL / ( 5 + RL )2 denklemi yazılabilir.
1Ω’dan 9Ω’a kadar RL değerleri için PRL değerleri hesaplanırsa, Tablo 2-5-1'deki sonuçlar ve Şekil 2-5-
2'deki grafik elde edilir. Hem Tablo 2-5-1'de hem de Şekil 2-5-2'de, PRL 'nin maksimum değerini RL =
RTH durumunda aldığı görülmektedir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
10
I = ETH / ( RTH + RL )
P RL = I2 × RL
PRL = [ ETH / ( RTH + RL ) ]2 × RL ya da
PRL = ( E2 TH× RL ) / ( RTH + RL )
2
Şekil 2-5-1 Thevenin eşdeğer devresi
Tablo 2-5-1
(ohms) (Watts)
1 0.445
2 0.655
3 0.750
4 0.790
5 0.800
6 0.792
7 0.780
8 0.760
9 0.735
Şekil 2-5-2 Güç-yük eğrisi
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-5-1'deki devre ve Şekil 2-5-3'teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
Bağlantı kablolarını kullanarak VR1'i devreye bağlayın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
1. Deney: Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü, Süperpozisyon,
Thevenin, Norton Teoremleri ve Maksimum Güç Teoremi
11
3. KL-22001’deki ayarlanabilir Güç Kaynağından, blok a’daki +V ucuna +15VDC gerilim uygulayın.
Gücü kapatın.
4. R1’i 250Ω’a ayarlayın. (R1=RTH, VR1=RL olsun) Gücü açın.
Miliampermetre kullanarak, R1 direncinden akan akımın değerini ölçün ve kaydedin. I =
mA
Şekil 2-5-3 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok a)
Şekil 2-5-4 PRL-RL eğrisi
PRL =I2×RL denklemini kullanarak, VR1 direncinde harcanan gücü hesaplayın ve kaydedin.
PRL = W
Gücü kapatın.
5. VR1’i 500Ω’a ayarlayın ve 4. adımı tekrarlayın. I = mA PRL = W
6. VR1’i 1KΩ’a ayarlayın ve 4. adımı tekrarlayın. I = mA PRL = W
7. VR1’i 1.25KΩ’a ayarlayın ve 4. adımı tekrarlayın. I = mA PRL = W
8. VR1’i 1.5KΩ’a ayarlayın ve 4. adımı tekrarlayın. I = mA PRL = W
9. Hesaplanan PRL ve RL değerlerini kullanarak, Şekil 2-5-4'ü tamamlayın.
SONUÇLAR
Bu noktaya kadarki deney adımlarında, maksimum güç transferi teoremi doğrulanmıştır. Genel bilgiler
bölümündeki denklemlere bakılırsa, PRL 'yi hesaplamak için ETH, RTH ve RL değerlerinin bilinmesi
gerekmektedir.
PRL 'yi hesaplamak için daha kolay bir yol PRL =( ETH)2/4 RTH denklemini kullanmaktır. Bu denklem, RL
'nin bilinmediği durumda da PRL 'nin hesaplanmasına imkân verir. Bu denklemin ispatı şu şekildedir:
Şekil 2-5-1'den, RL = RTH alınırsa
I = ETH / (RTH + RL ) = ETH / 2 RTH
PRL = I2 × RL
PRL = (ETH / 2 RTH )2 × RTH
PRL = (ETH)2 x RTH / 4(RTH)2
PRL = (ETH)2 / 4 RTH
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 1
DENEY NO:2
Doğrultucular ve Filtreler
2.1 Yarım-Dalga Doğrultucu
DENEYİN AMACI
1. Yarım-dalga doğrultucu devrenin çalışma prensibini anlamak.
2. Yarım-dalga doğrultucu devrenin çıkış gerilimini ve dalgacık gerilimini ölçmek.
GENEL BİLGİLER
DC Güç Kaynağı
Elektronik cihazlar, güç kaynağı olarak DC güce gereksinim duyarlar. Piller dışında, DC güç elde
etmek için en sık kullanılan yöntem AC gerilimin DC gerilime dönüştürülmesidir. Tam bir DC güç
kaynağı, Şekil 2-1-1’de gösterilen bloklardan oluşur. AC gerilim, transformatör yardımıyla istenilen
gerilim düzeyine dönüştürülür, daha sonra doğrultucu ile darbeli DC gerilim elde edilir. Darbeli DC
gerilim, filtre devresiyle minimum dalgacıklı saf DC gerilime haline getirilir. Eğer DC gerilim,
yüksek doğruluk gereksinimi olan bir yüke uygulanacaksa, sisteme bir gerilim regülatörü de eklenir.
En sık kullanılan doğrultucu devreler:
(1)yarım-dalga doğrultucu,
(2)tam-dalgadoğrultucu,
(3)köprü doğrultucu.
Şekil 2-1-1 Dc güç kaynağının blok diyagram
Kondansatör Filtresiz Yarım-Dalga Doğrultucu
Yarım-dalga doğrultucu Şekil 2-1-2(a)’da gösterilmiştir. Şekil 2-1-2(b)’de gösterilen Vi giriş
geriliminin pozitif alternansında diyot iletimde olur ve Şekil 2-1-2(c)’de gösterilen eşdeğer devreye
göre VO=Vi olur.
Negatif alternans süresince diyot kesimdedir ve bu durumda eşdeğer devre Şekil 2-1-2(d)’de
gösterildiği gibidir. Şekil 2-1-2(b)’de gösterildiği gibi, VO sadece pozitif alternansta ortaya
çıkmaktadır. Vdc= Vav= 0.9Vrms/2= 0.45Vrms.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 2
(a) Devre (b) Giriş ve çıkış dalga şekilleri
(c) Diyot ON (d) Diyot OFF
Şekil 2-1-2 Kondansatör filtresiz yarım-dalga doğrultucu
Kondansatör Filtreli Yarım-Dalga Doğrultucu
Kondansatör filtresiz yarım dalga doğrultucunun çıkış dalga şekli Şekil 2-1-2(b)’de gösterilmişti.
Kondansatör filtreli yarım-dalga doğrultucu devresi, şarj ve deşarj durumları için, sırasıyla Şekil 2-1-
3(a) ve (b)’de gösterilmiştir.
(c) RL=1KΩ iken çıkış dalga şekli (d) RL= ∞ iken çıkış dalga şekli
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 3
Şekil 2-1-3 Kondansatör filtreli yarım-dalga doğrultucu
RL=1KΩ ve RL=∞ durumları için çıkış dalga şekilleri, sırasıyla Şekil 2-1-3(c) ve (d)’de
gösterilmiştir. Daha büyük RL değeri, deşarj süresinin artmasına ve böylece çıkış geriliminin daha
pürüzsüz olmasına neden olur
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-25002 Doğrultucu, Türev & İntegral Modülü
3. Osiloskop
4. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
A. Kondansatör Filtresiz Yarım-Dalga Doğrultucu
1. KL-25002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve
c bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-1-4’teki devre ve Şekil 2-1-5’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
3. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, Vac giriş uçları TP1 ve TP2 arasına 9 VAC
gerilim uygulayın.
4. Multimetreyi kullanarak, Vac giriş gerilimini (AC konumda) ve Vdc çıkış gerilimini
(DC konumda) ölçün ve Tablo 2-1-1’e kaydedin.
5. Osiloskobu kullanarak, Vac giriş gerilimini ve OUT (TP3) ucundan, Vdc çıkış gerilimi (DC
bağlantı konumu) ile Vr dalgacık gerilimini (AC bağlantı konumu) ölçün ve Tablo 2-1-1’e kaydedin.
Şekil 2-1-4 Kondansatör filtresiz yarım-dalga doğrultucu
Şekil 2-1-5 Bağlantı Diyagramı(KL-25002 blok c)
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 4
B. Kondansatör Filtreli Yarım-Dalga Doğrultucu
1. Şekil 2-1-6’daki devre ve Şekil 2-1-7’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Bağlantı kablolarını kullanarak VR4 potansiyometresini devreye bağlayın.
2. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, Vac giriş uçları TP1 ve TP2 arasına 9VAC
gerilim uygulayın. VR4(1MΩ)’ü maksimuma ayarlayın.
3. Multimetreyi kullanarak, Vac giriş gerilimini (AC konumda) ve Vdc çıkış gerilimini (DC
konumda) ölçün ve Tablo 2-1-1’e kaydedin.
4. Osiloskobu kullanarak, Vac giriş gerilimini ve OUT (TP3) terminalinden, Vdc çıkış gerilimi (DC
bağlantı konumu) ile Vr dalgacık gerilimini (AC bağlantı konumu) ölçün ve Tablo 2-1-1’e kaydedin.
Şekil 2-1-6 Kondansatör filtreli yarım-dalga doğrultucu
Şekil 2-1-7 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 5
Şekil 2-1-8 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
5. VR4(1MΩ)’ü minimuma ayarlayın ve 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
6. Şekil 2-1-6’daki devre ve Şekil 2-1-8’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Böylece C6 (220µF) filtre kondansatörü C5 (10µF) ile, R yük direnci R7 (1KΩ) ile
değiştirilmiş olur.
7. 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
Tablo 2-1-1
Test
noktası Vrms / Vpp
Multimetre Osiloskop
Giriş Çıkış Giriş Çıkış
Yar
ım D
alg
a D
oğru
ltu
cu Devre Vac Vdc Vac Vdc Vr
C yok
C6 : 220µF VR4 :
MAX
C6 : 220µF VR4 :
MIN
C5 : 10µF R : 1K
SONUÇLAR
Yarım-dalga doğrultucu devresinde, filtre kondansatörü ve yük direncinin değeri arttıkça çıkış
gerilim artmakta dalgacık gerilimi ise azalmaktadır.
2.2 Tam-Dalga Doğrultucu
DENEYİN AMACI
1. Tam-dalga doğrultucu devrenin çalışma prensibini anlamak.
2. Tam-dalga doğrultucu devrenin çıkış gerilimini ve dalgacık gerilimini ölçmek.
GENEL BİLGİLER
Kondansatör Filtresiz Tam-Dalga Doğrultucu
Tam-dalga doğrultucu devresi Şekil 2-2-1(a)’da gösterilmiştir. Bu devrede merkez- bağlantılı bir
transformatör kullanılmalıdır (Vac1=Vac2).
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 6
Şekil 2-2-1 Kondansatör filtresiz tam-dalga doğrultucu devresi
Pozitif alternans süresince, Vac1 giriş gerilimi Şekil 2-2-1(b)’de gösterilmiştir. Vac1’in üst ucu
pozitif, alt ucu negatif olduğu için D1 diyodu iletimde, D2 diyodu ise kesimde olur. Bu durumda
eşdeğer devre Şekil 2-2-1(c)’de ve VO gerilimi Şekil 2-2-1(d)’de gösterilmiştir.
Negatif alternans süresince, Vac2 giriş gerilimi Şekil 2-2-1(e)’de gösterilmiştir. Vac1’in üst ucu
negatif, alt ucu pozitif olduğu için D2 diyodu iletimde, D1 diyodu ise kesimde olur. Şekil 2-2-1(f)’de
gösterilen eşdeğer devrede, RL üzerinden akan akımın yönü pozitif alternanstaki ile aynıdır. VO
gerilimi de Şekil 2-2-1(g)’de gösterilmiştir.
Kondansatör Filtreli Tam-Dalga Doğrultucu
Kondansatör filtreli, merkez bağlantılı tam-dalga doğrultucu Şekil 2-2-2’de gösterilmiştir. Çıkış ve
dalgacık gerilimi dalga şekilleri, Deney 2-1’de ele alınan kondansatör filtreli yarım-dalga
doğrultucununkilere benzemektedir. İkisi arasındaki temel farklar: (1) tam-dalga doğrultucunun çıkış
gerilimi, yarım-dalga doğrultucuya göre daha büyüktür, (2) tam-dalga doğrultucunun dalgacık
gerilimi, yarım-dalga doğrultucuya göre daha küçüktür.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 7
Şekil 2-2-2 Kondansatör filtreli tam-dalga doğrultucu devresi
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-25002 Doğrultucu, Türev & İntegral Modülü
3. Osiloskop
4. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
A. Kondansatör Filtresiz Tam-Dalga Doğrultucu
1. KL-25002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve
c bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-2-3’teki devre ve Şekil 2-2-4’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
3. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, devredeki Vac1 ve Vac2 giriş uçlarına (TP1,
GND ve TP2), sırasıyla AC 9V-0V ve 0V-9V uygulayın.
4. Vac1 ve Vac2 gerilimlerini sırasıyla multimetre (AC konumda) ve osiloskop kullanarak (AC
bağlantı konumunda) ölçün ve Tablo 2-2-1’e kaydedin.
5. Multimetre (DC konumda) ve osiloskop (DC bağlantı konumu) kullanarak, OUT (TP3) çıkış
terminalini ölçün. Burada, osiloskop DC bağlantı konumundayken Vdc ve AC bağlantı
konumundayken dalgacık gerilimi ölçülmüş olur. Sonuçları Tablo 2-2-1’e kaydedin.
Şekil 2-2-3
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 8
Şekil 2-2-4 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
B. Kondansatör Filtreli Tam-Dalga Doğrultucu
1. Şekil 2-2-5’teki devre ve Şekil 2-2-6’daki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Bağlantı kablolarını kullanarak VR4 potansiyometresini devreye bağlayın.
2. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, devredeki Vac1 ve Vac2 giriş terminallerine
(TP1, GND ve TP2), sırasıyla AC 9V-0V ve 0V-9V uygulayın. VR4(1MΩ)’ü maksimuma ayarlayın.
3. Multimetreyi kullanarak, Vac1 ve Vac2 giriş gerilimlerini (AC konumda) ve OUT ucundan Vdc
çıkış gerilimini (DC konumda) ölçün ve Tablo 2-2-1’e kaydedin.
4. Osiloskobu kullanarak, Vac1 ve Vac2 giriş gerilimlerini ve OUT (TP3) ucundan, Vdc çıkış
gerilimi (DC bağlantı konumu) ile Vr dalgacık gerilimini (AC bağlantı konumu) ölçün ve Tablo 2-2-
1’e kaydedin.
5. VR4(1MΩ)’ü minimuma ayarlayın ve 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
6. Şekil 2-2-5’teki devre ve Şekil 2-2-7’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Böylece C6 (220µF) filtre kondansatörü C5 (10µF) ile, R yük direnci R7 (1KΩ) ile
değiştirilmiş olur.
7. 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
Şekil 2-2-5 Merkez-bağlantılı tam dalga doğrultucu devresi
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 9
Şekil 2-2-6 Bağlantı Diyagramı(KL-25002 blok c)
Şekil 2-2-7 Bağlantı Diyagramı(KL-25002 blok c)
Tablo 2-2-1
Test
noktası Vrms / Vpp
Multimetre Osiloskop
Giriş Çıkış Giriş Çıkış
Tam
D
alga
Do
ğru
ltu
cu
Devre Vac Vdc Vac Vdc Vr
C yok
C6 : 220µF VR4 :
MAX
C6 : 220µF VR4 :
MIN
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 10
C5 : 10µF R : 1K
SONUÇLAR
Tam-dalga doğrultucu devresinde, filtre kondansatörü ve yük direncinin değeri arttıkça çıkış
gerilim artmakta dalgacık gerilimi ise azalmaktadır.
2.3 Köprü Doğrultucu
DENEYİN AMACI
1. Köprü doğrultucu devresinin çalışma prensibini anlamak.
2. Köprü doğrultucu devrenin çıkış gerilimini ve dalgacık gerilimini ölçmek.
GENEL BİLGİLER
Dört diyodun kullanıldığı köprü doğrultucu devresi, Şekil 2-3-1(a)’da gösterilmiştir. Vac giriş
geriliminin pozitif alternansında, D1 ve D2 diyotları iletimde, D3 ve D4 diyotları ise kesimde olur.
Eşdeğer devre ve VO çıkış gerilimi Şekil 2-3-1(b)’de gösterilmiştir.
Vac giriş geriliminin negatif alternansında, D1 ve D2 diyotları kesimde, D3 ve D4 diyotları ise
iletimde olur. Eşdeğer devre ve VO çıkış gerilimi Şekil 2-3-1(c)’de gösterilmiştir.
(a) Köprü doğrultucu devresi
(b) Giriş geriliminin pozitif alternansında
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 11
Şekil 2-3-1 Köprü doğrultucu devresinin çalışması
Şekil 2-3-2, kondansatör filtreli köprü doğrultucu devresini göstermektedir. Çıkış ve dalgacık
gerilimleri, Deney 2-2’de ele alınan merkez-bağlantılı kondansatör filtreli tam-dalga
doğrultucununkilere benzemektedir.
Şekil 2-3-2 Kondansatör filtreli köprü doğrultucu devresi
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-25002 Doğrultucu, Türev & İntegral Modülü
3. Osiloskop
4. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
A. Kondansatör Filtresiz Köprü Doğrultucu
1. KL-25002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve
c bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-3-3’teki devre ve Şekil 2-3-4’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
3. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, devredeki VAC girişlerine, bir 9V ucunu TP1’e
diğer 9V ucunu TP2’ye bağlayarak, 18VAC gerilim uygulayın.
4. Multimetre kullanarak, Vac giriş gerilimini (AC konumda) ve OUT ucundan Vdc çıkış gerilimini
(DC konumda) ölçün ve Tablo 2-3-1’e kaydedin.
5. Osiloskop kullanarak, Vac giriş gerilimini ve OUT (TP3) terminalinden Vdc çıkış gerilimi (DC
bağlantı konumu) ile Vr dalgacık gerilimini (AC bağlantı konumu) ölçün ve Tablo 2-3-1’e kaydedin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 12
Şekil 2-3-3 Köprü doğrultucu devresi
Şekil 2-3-4 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
B. Kondansatör Filtreli Köprü Doğrultucu
1. Şekil 2-3-5’teki devre ve Şekil 2-3-6’daki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Bağlantı kablolarını kullanarak VR4 potansiyometresini devreye bağlayın.
2. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, devredeki VAC girişlerine, bir 9V ucunu TP1’e
diğer 9V ucunu TP2’ye bağlayarak, 18VAC gerilim uygulayın. VR4(1MΩ)’ü maksimuma ayarlayın.
3. Multimetre kullanarak, Vac giriş gerilimini (AC konumda) ve OUT ucundan Vdc çıkış gerilimini
(DC konumda) ölçün ve Tablo 2-3-1’e kaydedin.
4. Osiloskop kullanarak, Vac giriş gerilimini ve OUT (TP3) terminalinden Vdc çıkış gerilimi (DC
bağlantı konumu) ile Vr dalgacık gerilimini (AC bağlantı konumu) ölçün ve Tablo 2-3-1’e kaydedin.
5. VR4(1MΩ)’ü minimuma ayarlayın ve 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
6. Şekil 2-3-5’teki devre ve Şekil 2-3-7’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. Böylece C7 (100µF) filtre kondansatörü C5 (10µF) ile, R yük direnci R7 (1KΩ) ile
değiştirilmiş olur.
7. 3. ve 4. adımdaki işlemleri tekrarlayın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 13
Şekil 2-3-5 Kondansatör filtreli köprü doğrultucu devresi
Şekil 2-3-6 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
Şekil 2-3-7 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
Tablo 2-3-1
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 14
Test
noktası Vrms / Vpp
Multimetre Osiloskop
Giriş Çıkış Giriş Çıkış
Tam
Dal
ga
Do
ğru
ltucu
Devre Vac Vdc Vac Vdc Vr
C yok
C6 : 220µF VR4 :
MAX
C6 : 220µF VR4 :
MIN
C5 : 10µF R : 1K
SONUÇLAR
Yarım-dalga ve tam-dalga doğrultuculara benzer şekilde, köprü doğrultucularda da, filtre
kondansatörü ve yük direncinin değeri arttıkça çıkış gerilim artmakta dalgacık gerilimi ise
azalmaktadır.
2.4 İki Güç Kaynaklı Doğrultucu
DENEYİN AMACI
1. İki güç kaynaklı doğrultucunun çalışma prensibini anlamak.
2. İki güç kaynaklı doğrultucu devresinin giriş ve çıkış gerilimlerini ölçmek.
GENEL BİLGİLER
Bir merkez-bağlantılı transformatör ve dört diyodun kullanıldığı iki güç kaynaklı doğrultucu
devresi, Şekil 2-4-1(a)’da gösterilmiştir.
Pozitif alternans süresince, VAC1 ve VAC2 giriş gerilimleri Şekil 2-4-1(b)’de gösterilmiştir. D1 ve
D2 diyotları iletimde, D3 ve D4 diyotları ise kesimdedir. Eşdeğer devre ve akım çevrimi Şekil 2-4-
1(c)’de gösterilmiştir. C1 ve C2 kapasiteleri, sırasıyla i1 ve i2 akımları tarafından şarj edilir ve
böylece C1 kapasitesinin uçlarında pozitif bir çıkış gerilimi VO1 ve C2 kapasitesinin uçlarında
negatif bir çıkış gerilimi VO2 oluşur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 15
Şekil 2-4-1 İki güç kaynaklı doğrultucunun çalışması
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-25002 Doğrultucu, Türev & İntegral Modülü
3. Osiloskop
4. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-25002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve c bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-4-2’deki devre ve Şekil 2-4-3’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
3. KL-22001 Düzeneğindeki AC güç kaynağından, devredeki Vac1 ve Vac2 giriş
terminallerine (TP1, GND ve TP2), sırasıyla AC 9V-0V ve 0V-9V uygulayın.
4. Multimetre kullanarak, Vac1 ve Vac2 giriş gerilimlerini (AC konumda) ve Vdc1=VC7 ve
Vdc2=VC8 çıkış gerilimlerini (DC konumda) ölçün ve Tablo 2-4-1’e kaydedin.
5. Osiloskop kullanarak, Vac1 ve Vac2 giriş gerilimlerini ve Vdc1=VC7 ve Vdc2=VC8 çıkış
gerilimlerini (DC bağlantı konumunda) ölçün ve Tablo 2-4-1’e kaydedin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 16
Şekil 2-4-2 Çift güç kaynaklı doğrultucu devresi
Şekil 2-4-3 Bağlantı diyagramı (KL-25002 blok c)
Tablo 2-4-1
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 17
SONUÇLAR
Çift güç kaynaklı doğrultucu, bir tam dalga doğrultucu uygulamasıdır. Çift güç kaynaklı doğrultucu
devresi,yüklere eşit genlikli fakat ters polariteli iki güç kaynağı sağlar.işlemsel yükselteçlerde ve
OCL yükselteçlerde yaygın olarak kullanılır.
Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
2.5 Doğru Akım RC Devresi ve Geçici Olaylar
DENEYİN AMACI
1. RC devresinde zaman sabitinin anlamını öğrenmek.
2. RC devresinde dolma ve boşalma kavramlarını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Kondansatör, üzerinde yük biriktirerek elektrik enerjisi depolayan bir elemandır. Kondansatör
üzerindeki yükün bir anda değişemeyeceği unutulmamalıdır. Şekil 2-6-1, bir dc gerilim, anahtar,
kondansatör ve dirençlerden oluşan basit bir RC devresini göstermektedir. Anahtar kapanmadan önce
C'deki gerilimin sıfır olduğu kabul edilirse, anahtar kapandığı (VR1e bağlandığında ve VR1=R
olduğunda) anda bile kondansatörün gerilimi hala sıfır olur böylece tüm gerilim dirence etki eder.
Yani, akmaya başlayan şarj akımının tepe değeri, direnç tarafından belirlenir. I0=V/R
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 18
Şekil 2-6-1 RC devresi
C dolmaya başlayınca üzerinde, batarya gerilimine karşı koyacak yönde ve dirence düşen gerilimi
azaltacak şekilde, bir gerilim oluşur. Dolma işlemi devam ettikçe, akım da azalmaya devam eder.
Şarj akımı İ=(V/R)e-t/RC
formülüyle ifade edilebilir (e=2.718). Şekil 2-6-2, şarj akımının zamanla
nasıl değiştiğini göstermektedir.
Şekil 2-6-3, kondansatör dolarken, direnç gerilimi VR ve kondansatör gerilimi VC'nin zamanla
değişimini göstermektedir. Kondansatör gerilimi VC, VC=V(1-e-t/RC
), direnç gerilimi VR ise VR= Ve-
t/RC formülüyle ifade edilir. Kirchhoff’un gerilim yasasına göre
her zaman V= VR + VC ‘dir.
Şekil 2-6-2 Şarj akımı Şekil 2-6-3 Şarj sırasında VR ve VC
Bir an için VC'nin batarya gerilimine eşit olduğu kabul edilsin. Anahtar, C ve R7 paralel bağlanacak
konuma getirilirse, kondansatör R7 (R7=R alınır) üzerinden boşalır ve bu durumda boşalma akımı,
direnç gerilimi ve kondansatör gerilimi aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
I = - (V/R) e-t/RC
, VC = Ve-t/RC
, VR = - Ve-t/RC
Şekil 2-6-4'te, boşalma akımının zamanla değişimi gösterilmiştir. Şekil 2-6-5 ise deşarj sırasında
VR ve VC'nin zamanla değişimini göstermektedir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 19
Şekil 2-6-4 Deşarj akımı Şekil 2-6-5 Deşarj sırasında VR ve VC
Kondansatör şarj olurken, VC’nin son değeri yalnızca batarya gerilimi, ne kadar sürede bu değere
ulaşacağı direnç ve kondansatör değerlerine bağlıdır. RC çarpımı değeri, RC devresinin zaman sabiti
(T yada TC) olarak adlandırılır. Yani, T=RC’dir ve T saniye, R ohm, ve C farad birimindedir.
t=1T iken, kondansatör son gerilim değerinin %63'üne ulaşır. Zaman sabiti grafiği, Şekil 2-6-6'da
gösterilmiştir. A eğrisi kondansatör dolma gerilimi, B eğrisi kondansatör boşalma gerilimidir.
Pratikte t=5T'de, VC'nin, V gerilimi ile dolduğu ya da 0 gerilimine boşaldığı kabul edilir.
Şekil 2-6-6 Kondansatörün dolma ve boşalma eğrileri
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 20
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve d bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-6-1'deki devre ve Şekil 2-6-7'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
Bağlantı kablolarını kullanarak VR1'i devreye bağlayın.
Şekil 2-6-7 Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok d)
3. VR1’i 1KΩ’a ayarlayın. Anahtarı, VR1 konumuna getirin.
C1 kondansatörü uçlarına voltmetre bağlayın.
KL-22001’deki Ayarlanabilir Güç Kaynağından, devrenin girişine +10VDC gerilim uygulayın.
Bu esnada, C1 kondansatörü dolmaya ve Vc1 kondansatörü gerilimi artmaya başlar. En sonunda,
voltmetrede gösterilen değer 10V’a ulaşır.
4. Anahtarı, R7 konumuna getirin.
Kondansatör boşalmaya başlar ve Vc gerilimi 0V'a kadar azalır.
5. T=R×C denklemi ile VR1 ve C1 (1000µF) değerlerini kullanarak, zaman sabitini hesaplayın. T=
6. t=0T, 1T, 2T, 3T, 4T ve 5T anları için, Vc1 kondansatör gerilimini hesaplayın ve bu değerleri Şekil
2-6-8'deki grafikte gösterin.
Bu gösterilen noktalar üzerinden, düzgün bir eğri çizin. Bu eğri, kondansatörün dolma eğrisidir.
Vc1
10V
8V
6V
4V
2V
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 21
0V
1T 2T 3T 4T 5T
Şekil 2-6-8 Ölçülen dolma eğrisi
7. Zaman sabitini ölçmek için bir kronometre yada osiloskop kullanın.
Anahtarı VR1 durumuna getirin, dolan kondansatörün gerilimi Vc1, 6.32V değerine ulaşana kadar
geçen süreyi ölçün ve kaydedin. T= saniye
Kondansatörü doldurmaya başlamadan once, VC1=0 olduğundan emin olun.
8. t=0T, 1T, 2T, 3T, 4T, 5T anlarındaki VC1 değerlerini ölçün ve sonuçları Tablo 2-6- 1’e kaydedin.
Tablo 2-6-1
Zaman(t) 0T 1T 2T 3T 4T 5T
V
9. Kaydedilen t ve VC1 değerlerini, Şekil 2-6-8'deki grafiğe işaretleyin ve bu noktalardan geçen
düzgün bir eğri çizin.
10.9. ve 6. adımdaki eğrileri karşılaştırın. Bu iki eğri birbirine benziyor mu?
11. R1'i 200Ω'a ayarlayın.
Zaman sabiti T’yi hesaplayın ve kaydedin. T = saniye
Kondansatörü şarj edin ve voltmetre ile VC1’deki değişimi gözlemleyin.
VC1=10V olması için geçen şarj süresi, 3. adımdakine göre daha kısa mıdır?
12.Anahtarı VR1 konumuna getirin.
Kondansatörün VC1=10V’a şarj olması için, +10V gerilim uygulayın.
13.Anahtarı, R7 (10KΩ) konumuna getirin. Kondansatör, R7 direnci üzerinden boşalacaktır.
Boşalma zaman sabitini hesaplayın ve kaydedin. T = saniye
14.Boşalma eğrisi için 6. adımı tekrarlayın.
15.VC1’in, 10V'tan 3.68V'a düşmesi için geçen süreyi ölçün ve kaydedin. t = saniye
Bu sonucu, 13. adımdaki sonuç ile karşılaştırın, iki sonuç aynı mıdır?
16.Boşalma için 8. adımı tekrarlayın ve sonuçları Tablo 2-6-2'ye kaydedin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 22
Zaman(t) 0T 1T 2T 3T 4T 5T
VC1 (V) 10V
Tablo 2-6-2
17.Boşalma eğrisi için 9. adımı tekrarlayın.
18. 17. ve 14. adımlardaki eğrileri karşılaştırın; iki eğri aynı mıdır?
SONUÇLAR
Bu deneyde karmaşık ölçümler sonucu, RC devresi için dolma ve boşalma eğrileri elde edilmiştir.
Eğriler arasındaki hata çok büyükse, deney adımları tekrarlanmalıdır. Hatalar iki ana sebepten
kaynaklanabilir: (1) zaman sabiti tam olarak ölçmek için çok küçüktür; (2) voltmetrenin iç direnci
küçüktür.
2.6 Doğru Akım RL Devresi ve Geçici Olaylar
DENEYİN AMACI
1. RL devresinde zaman sabitinin anlamını öğrenmek.
2. RL devresinde dolma kavramını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Şekil 2-7-1, RL devresini göstermektedir. Eğer anahtar "b" konuma getirilirse, endüktans üzerinden
geçen akım ani olarak değişemediği için, L üzerinde ters elektromotor kuvvet endüklenir.
Bu elektromotor kuvvet,
E = VR+ VL= iR + L di/ dt
Yukarıdaki denklem çözülürse,
İL= (E/R) (1− e −t /( L / R )
)
Burada T=L/R zaman sabiti olarak adlandırılır ve birimi saniyedir. iL(t)'nin değişim eğrisi, Şekil 2-7-
1(b)'de gösterilmiştir.
VL = L di/dt = Ee−t /( L / R )
VL(t)’nin değişim eğrisi de, Şekil 2-7-1(b)'de gösterilmiştir.
VR = iLR = (E/R) (1 − e −t /( L / R )
) R= E(1 − e −t /( L / R )
)
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 23
Yukarıdaki denkleme göre: iL, maksimum değerine t=5T=5(L/R) anında ulaşır; aksine VL,
t=5T anında sıfıra yaklaşır. Bu durum, türev alıcı devrenin çalışması ile benzerdir.
(a) Dolma devresi (b) Dalga şekilleri
Şekil 2-7-1 RL devresi
Şekil 2-7-2'de gösterilen devrenin girişine kare dalga uygulanması durumunda, çıkış dalga şekli, RC
türev alıcı devreninki ile benzer olacaktır. Tek fark, çıkışın, RC türev alıcı devrede VR üzerinden, RL
türev alıcı devrede ise VLden alınmasıdır ve XC=1/(2πfC), XL=2πfL.
Şekil 2-7-2 RL türev alıcı devre
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Osiloskop
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve f bloğunun konumunu belirleyin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
2. Deney: Doğrultucular ve Filtreler Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar 24
Şekil 2-7-3 KL-24002 blok f
2. KL-22001’deki Fonksiyon Üretecinden RL devresinin girişine, 10VP-P, 200Hz’lik bir kare dalga
uygulayın.
3. Osiloskop kullanarak, giriş gerilimi (Vin) ve çıkış gerilimi (VL1) dalga şekillerini ölçün ve
kaydedin. RL devresindeki geçici olayları gözlemleyin.
4. R9=330Ω ve L1= 500mH değerleri için zaman sabitini hesaplayın.
T=L/R= ms
SONUÇLAR
Endüktans üzerindeki akım, ani olarak değişemez. Bununla birlikte, bobin üzerindeki gerilim
değişimi, sınırsızdır ve ani sıçramalar yapabilir. Bu, endüktansın akımdaki değişime karşı
koymasından kaynaklanır.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
1
DENEY NO:3
Temel Ölçümler:Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC
akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
1.1 Direnç Ölçümü
DENEYİN AMACI
1. Ohmmetrenin temel yapısını öğrenmek.
2. Ohmmetre kullanarak nasıl direnç ölçüleceğini öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Tüm malzemeler, bir devrede elektrik akımı akışına karşı koyan, elektriksel dirence sahiptir. Elektriksel
direncin ölçü birimi ohmdur (Ω). Bir ohm, 304,8 metre uzunluğunda 2,54 mm çapında bir bakır telin
elektriksel direnci olarak tanımlanır. Elektriksel direnci ölçmek için kullanılan cihaz, ohmmetre olarak
adlandırılır.
Temel olarak ohmmetre, bir dc güç kaynağı (genellikle pil), bir miliampermetre ve dâhili ayarlama
dirençlerini seçmek için bir aralık seçici anahtardan oluşur. Ohmmetre skalası, verilen bir akımı üretecek
direnç değerine göre ayarlanmıştır. Bilinmeyen direnç, ohmmetrenin uçları arasına bağlanır ve ibrenin
altındaki skaladan direnç değeri okunur.
Ohmmetre genellikle VOM, VTVM, TVM, analog ya da dijital multimetre (DMM) gibi başka test
cihazlarında var olan bir fonksiyondur. Şekil 1-1-1'de gösterildiği gibi, analog bir ölçü aletindeki
ohmmetre skalası, son kısımdaki ölçek aralıkları daha küçük olacak şekilde ölçeklenmiştir. Buna,
doğrusal olmayan skala denir. Kullanılan cihaza bağlı olarak, sıfır ohm skalanın sağında ya da solunda
olabilir. Çoğu cihaz, sıfır ve ohm ayarlama işlemleri için kontrol düğmesine sahiptir.
Ohmmetre, bir devre elemanına, elemana güç uygulanmamış durumdayken bağlanmalıdır. Ohmmetre
ile direnç ölçmek için şu adımlar izlenmelidir:
1. Aralık seçici yardımıyla, uygun bir ölçüm aralığı seçin. Analog multimetreler genellikle R×1, R×10,
R×100, R×1K ve R×10K aralıklarına sahiptir.
2. Ohmetrenin prob uçlarını birleştirin ve 0 ohm ayar düğmesini çevirerek ohmmetrenizi sıfır
ohma ayarlayın.
3. Ohmmetrenin uçlarını, direncini ölçmek istediğiniz elemanın (örneğin direnç) uçlarına bağlayın ve
skaladan direnç değerini okuyun.
4. Skaladan okunan değerle kademe çarpanını çarparak direnç değerini belirleyin.
Örneğin, R×10 kademesindeyken, Şekil 1-1-1’deki gibi skaladan 11 değeri okunursa, 110Ω’luk bir
direnç değeri elde edilmiş olur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
2
Şekil 1-1-1 Ohmmetre skalası
Dijital multimetreler genellikle, 200, 2K, 20K, 200K ve 2M kademelerine sahiptir. Dijital multimetre
kullanarak direnç ölçmek için, uygun bir kademe seçin ve doğrudan gösterge üzerindeki direnç değerini
okuyun. Eğer seçilen kademe direnç değerinden küçük ise, gösterge, genellikle “1” olan, bir uyarı işareti
gösterecektir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24001 Temel Aygıt Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24001 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve
a bloğunun konumunu belirleyin.
Şekil 1-1-2 KL-24001 blok a
2. Ohmmetre kullanarak, blok a’daki dirençlerin değerlerini ölçün ve ölçülen değerleri Tablo 1-1-1’e
kaydedin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
3
Tablo 1-1-1
Direnç Ölçülen Değer (Ω)
R1
R2
R3
R4
R5
SONUÇLAR
Bir devrede yer alan bir direncin değerini ölçmek için ohmmetre kullanılırken, ohmmetrenin zarar
görmesini önlemek için, devreye güç uygulanmamış olduğundan emin olunmalıdır. Doğru bir ölçüm için,
ölçülen direncin uçlarına dokunulmamalıdır.
1.2 Potansiyometre Karakteristikleri
DENEYİN AMACI
1. Potansiyometrenin karakteristiklerini öğrenmek.
2. Bir potansiyometrenin direnç değerlerini ölçmek.
GENEL BİLGİLER
Dirençler, basitçe iki gruba ayrılabilirler: sabit dirençler ve değişken dirençler. Sabit direnç, iki uca
sahiptir ve direnç değeri sabittir. Değişken direnç (VR) ya da potansiyometre, üç uca sahiptir ve direnç
değeri değişkendir.
Değişken direncin devre sembolü, Şekil 1-2-1’de gösterilmiştir. Üç uçtan ikisi A ve C kenar uçları iken,
diğeri hareketli B orta ucudur. Kenar uçlar arasındaki direnç değeri RAC sabittir ve daima nominal
değerine eşittir. Hareketli uç ile kenar uçlar arasındaki RAB ve RBC direnç değerleri ise değişkendir ve
potansiyometre şaftının konumuna bağlıdır. Doğrusal dirençli potansiyometre kullanıldığında, değişken
dirençler, potansiyometre şaftının konumu ile doğru orantılıdır. Bununla birlikte, RAC direnç değeri
daima, RAB ve RBC direnç değerlerinin toplamına eşittir. Yarı değişken direnç (SVR) karakteristikleri de,
potansiyometreninki ile aynıdır.
Şekil 1-2-1 Değişken direnç
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
4
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği üzerine koyun ve VR1’i
yerleştirin.
2. Ohmmetre kullanarak, 1 ve 3 uçları arasındaki direnç değerini ölçün ve R13 olarak kaydedin.
R13= Ω
Kontrol düğmesini sağa (saat dönüş yönü) ve daha sonra sola (saat dönüş yönünün tersi) çevirerek,
ohmmetrede gösterilen değerleri gözlemleyin. R13 değeri değişiyor mu?
3. VR1 kontrol düğmesini tamamen sola çevirin (tam olarak saat dönüş yönünün tersi). 2 ve 3 uçları
arasındaki direnç değerini ölçün ve kaydedin. R23= Ω
Kontrol düğmesini sağa doğru çevirin (saat dönüş yönü) ve ohmmetrede gösterilen değeri gözlemleyin.
Direnç değeri azalıyor mu?
Kontrol düğmesini tamamen sağa çevirin (tam olarak saat dönüş yönü). Direnç değerini ölçün ve
kaydedin. R23= Ω
4. VR1 kontrol düğmesini tamamen sola çevirin. 1 ve 2 uçları arasındaki direnç değerini ölçün ve
kaydedin. R12= Ω
Kontrol düğmesini sağa doğru çevirin ve ohmmetrede gösterilen değeri gözlemleyin. Direnç değeri
artıyor mu?
Kontrol düğmesini tamamen sağa çevirin. Direnç değerini ölçün ve kaydedin. R12= Ω
5. Tablo 1-2-1’de gösterilen diğer direnç değerlerini ölçün ve kaydedin.
6. Tablo 1-2-1’deki R12+R23 sütunu ile 2. adımdaki R13 değerini karşılaştırın.
R12+R23=R13 denklemi sağlanıyor mu?
Tablo 1-2-1
Mil Konumu R12 R23 R12+R23
Tam Saat Yönü Tersi
1/4 Dönüş
1/2 Dönüş
3/4 Dönüş
Tam saat yönü
SONUÇLAR
Bu deneyde bir SVR ve bir VR’nin karakteristikleri ele alınmıştır. Potansiyometrenin uç direnç değeri R13
sabitken, orta uç ile kenar uçlar arasındaki R12 ve R23 direnç değerleri değişkendir ve potansiyometre
şaftının konumuna bağlıdır. R12+R23=R13 denklemi her zaman doğrudur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
5
1.3 DC Gerilim Ölçümü
DENEYİN AMACI
1. DC gerilimin nasıl ölçüldüğünü öğrenmek.
2. KL-22001 Deney Düzeneğini tanımak.
3. Voltmetrenin nasıl kullanıldığını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Devre elemanı üzerinden akım akmasını sağlayan kuvvet, elektromotor kuvvet (emf, E) ya da gerilim
olarak adlandırılır. Gerilim ölçü birimi Volt (V)’tur.
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği, ana ünitenin sağ alt köşesinde, biri Sabit diğeri
Ayarlı olmak üzere iki DC güç kaynağı içerir. Sabit güç kaynağı, ayrı ayrı, +5V, -5V, +12V ve -12V’luk
çıkışlar sağlar. Ayarlanabilir güç kaynağı ise, gerilim kontrol düğmesi ile eşzamanlı olarak kontrol edilen,
değişken pozitif (+3 ile +18V arası) ve negatif (-3 ile -18V arası) çıkışlar sağlar. Bu iki çıkışın gerilim
değerleri daima eşittir ancak polariteleri terstir.
Voltmetre, gerilim ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Voltmetre, gerilimi ölçülmek istenen devre
elemanının uçlarına paralel olarak bağlanmalıdır. Genel anlamda, voltmetre, bağlandığı devreyi
etkilemeyecek kadar büyük bir iç dirence sahiptir.
Gerilim ölçmek için analog DC voltmetre kullanıldığında, devreye güç uygulamadan önce, gerilimin
polaritesinden emin olmak ve ölçüm kademesini doğru seçmek çok önemlidir. Polariteyi ters çevirmek
yada ölçüm kademesini çok küçük seçmek, ibrenin skala kenarlarındaki mekanik engellere çarpmasına
neden olur. Bu durumda voltmetreden doğru bir değer okumak mümkün değildir ve voltmetre zarar
görebilir.
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinde, dc gerilim ve akım ölçümü için, 3½-dijit Dijital
Volt/Amper Metre mevcuttur. DC gerilim ölçmek için, sadece, DC VOLTAGE ve COM uçlarını, ölçüm
yapılacak devre veya elemana paralel olarak bağlayın, V butonuna basarak gerilim kademesini (2V veya
200V) seçin ve 7-parçalı LED göstergeden ölçülen gerilim değerini okuyun. Eğer polarite ters ise,
göstergenin sol tarafında eksi (-) işareti görülecektir. Eğer düşük bir ölçüm kademesi seçilmiş ise, aşma
işareti (1) ekranda gösterilecektir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-22001’in AC güç girişini, uygun bir AC kaynağa bağlayın ve ana güç anahtarını açın. Daha sonra
Ayarlanabilir Güç Kaynağının gerilim kontrol düğmesini, tamamen saat dönüş yönünün tersine çevirin
(min. konumu).
2. Dijital Volt/Amper Metre’nin DC Gerilim ucunu, Ayarlanabilir Güç Kaynağının V+ ucuna ve COM
ucunu, GND2 ucuna bağlayın. Ölçme kademesini 20V’a ayarlayın.
3. Ekranda gösterilen DC gerilim değerini ölçün ve kaydedin. E= V
4. Gerilim kontrol düğmesini yavaşça sağa doğru çevirin ve voltmetrede okunan değerin değişimini
gözlemleyin.
Kontrol düğmesi sağa doğru çevrilirken okunan değer artıyor mu?
Kontrol düğmesi saat dönüş yönünde tam olarak çevrildiğinde (max. konumu), voltmetreden okunan
gerilim değerini ölçün ve kaydedin. E= V
Bu gerilim değeri, KL-22001 Deney Düzeneği’ndeki maksimum pozitif güç değeridir. Voltmetre ile
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
6
pozitif güç kaynağı arasındaki bağlantıları kaldırın. Gerilim kontrol düğmesini yeniden min. konumuna
getirin.
5. Dijital Volt/Amper Metre’nin DC Gerilim ucunu, Ayarlanabilir Güç Kaynağının V- ucuna ve COM
ucunu, GND2 ucuna bağlayın. Ölçme kademesini 20V’a ayarlayın. Ekranda gösterilen DC gerilim
değerini ölçün ve kaydedin. E= V
6. Gerilim kontrol düğmesini yavaşça sağa doğru çevirin ve voltmetrede okunan değerin değişimini
gözlemleyin.
Kontrol düğmesi sağa doğru çevrilirken okunan değer artıyor mu?
Kontrol düğmesi saat dönüş yönünde tam olarak çevrildiğinde (max. konumu), voltmetreden okunan
gerilim değerini ölçün ve kaydedin. E= V
Bu gerilim değeri, KL-22001 Deney Düzeneği’ndeki maksimum negatif güç değeridir.
SONUÇLAR
KL-22001 Deney Düzeneğindeki DC güç kaynağının kullanılması deneyi tamamlanmıştır. Ayarlanabilir
Güç kaynağı, gerilim kontrol düğmesini minimum ile maksimum arasında çevirerek, ±3Vdc ile ±18Vdc
arası çıkış gerilimi sağlayabilir. Ayarlanabilir Güç kaynağı, V+ ve V- uçlarından 6Vdc ile 36Vdc arasında
çıkış gerilimi elde etmek için de bağlanabilir.
Bu deneyde, dc gerilim ölçümü ve dc voltmetre kullanım kuralları ile ilgili bilgi sahibi olunmuştur. DC
voltmetre daima, gerilimi ölçülmek istenen elemana paralel bağlanır ve polarite ile kademe uygun şekilde
seçilir.
1.4 DC Akım Ölçümü
DENEYİN AMACI
1. DC ampermetrenin nasıl kullanıldığını öğrenmek.
2. Devreden akan akımın nasıl ölçüleceğini öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Bir devreye gerilim kaynağı uygulanırsa, o devrede elektrik akımı akar. Ampermetre, bir devrede akan
akımı ölçmek için kullanılan cihazdır. Ampermetre, akımı ölçülmek istenen devre elemanına seri
bağlanmalıdır. Elektrik akımının ölçü birimi amper (A)’dir.
Ampermetre bir devreye bağlandığı zaman, ampermetrenin iç direnci de devrenin direncine eklenmiş
olur. Bundan dolayı akım azalır. Bu etkiyi azaltmak için, ampermetreler daima iç dirençleri küçük olacak
şekilde yapılır.
Akım, dc ampermetrenin daima artı ucundan girip eksi ucundan çıkmalıdır. Uçları ters bağlamak yada
kademeyi çok küçük seçmek, ibrenin skala kenarlarındaki mekanik engellere çarpmasına neden olur. Bu
durumda dc ampermetre zarar görebilir.
KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinde, bir analog ve bir dijital dc ampermetre
mevcuttur. Analog dc ampermetre, ±50mA ölçme aralığına ve sıfır merkezli skalaya sahip bir
miliampermetredir. Pozitif bir değer okumak için, cihaz uçlarında belirtilen polariteler göz önüne
alınmalıdır. Eğer bağlantılar ters çevrilirse, ibre negatif yönde sapacaktır.
3½-dijit dc ampermetre, A butonu ile seçilen iki ölçüm (200µA ve 2A) kademesine sahiptir. DC
CURRENT ve COM uçları üzerinden bir akım aktığı zaman, 7-parçalı gösterge, ölçülen akım değerini
gösterir. Eksi (-) işareti, polaritenin ters olduğunu ve aşma işareti (1), ölçüm kademesinin küçük seçilmiş
olduğunu gösterir.
Dc voltmetreyi bilinen bir direnç ile paralel bağlayarak, eşdeğer dc ampermetre gerçekleştirilebilir.
Eşdeğer dc ampermetre, bir devreye yada direnç gibi bir elemana seri olarak bağlanırsa, akan akım
bilinen direnç üzerinde bir gerilim düşümü üretecek ve bu gerilim voltmetre tarafından gösterilecektir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
7
Böylece akım değeri I=E/R denklemiyle hesaplanabilir. Pratikte voltmetre skalası, belirli bir gerilim
değeri verecek şekilde, akım değerine göre kalibre edilebilir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 1-4-1(a) ve (b)’deki devreler ve Şekil 1-4-1(c)’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli
bağlantıları yapın. +V ve toprak uçlarını sırasıyla, KL-22001 Deney Düzeneğindeki Ayarlanabilir Güç
Kaynağının V+ ve GND2 uçlarına bağlayın. mA uçlarını, KL-22001’deki analog dc ampermetreye
bağlayın.
3. I=E/R1 denklemini kullanarak (R1=1KΩ), Şekil 1-4-1(a)’daki devrenin akımını hesaplayın ve
kaydedin.
I= mA
4. Voltmetreyi, Ayarlanabilir Güç Kaynağının V+ ve GND2 uçlarına bağlayın ve pozitif gerilim çıkışını
+10V’a ayarlayın. İşlem tamamlanınca, voltmetreyi devreden kaldırın.
5. Miliampermetreyi kullanarak, Şekil 1-4-2(c)’deki devrenin akımını ölçün ve kaydedin.
I= mA
Ölçülen ve hesaplanan akım değerleri uyumlu mudur?
(a) Teorik devre (b) mA-metre eklenmiş (c) Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok a) Şekil 1-4-1 DC akım ölçümü için devreler
6. Voltmetreye bilinen bir direnci paralel bağlayarak, eşdeğer ampermetre elde etmek kolaydır. Şekil 1-
4-2’ye bakın. Bu eşdeğer ampermetre, 10mA tam skalalı bir miliampermetredir.
Şekil 1-4-2 Eşdeğer miliampermetre (10mA)
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
8
(a) Eşdeğer miliampermetre (b) Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok a)
Şekil 1-4-3 DC miliampermetre elde etmek için devreler
7. Şekil 1-4-3(a)’daki devre ve Şekil 1-4-3(b)’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. KL-24002 Modülünün sol üst köşesinde bulunan VR1’i 100Ω’a ayarlayın ve blok a üzerindeki
VR1 konumuna bağlayın. KL-22001 Deney Düzeneğindeki Ayarlanabilir Güç Kaynağından, blok a
üzerindeki +V ve – uçlarına +10VDC gerilim uygulayın.
8. Voltmetrede gösterilen gerilim değerini ölçün ve kaydedin. EVR1= V
9. 8. adımda ölçülen gerilim değerini 100Ω’a bölerek akım değerini hesaplayın. I = mA
SONUÇLAR
Bu deneyde, gerçek ya da eşdeğer ampermetre kullanılarak, dc akım ölçme işlemi gerçekleştirilmiştir. 8.
adımda, ölçülen ve hesaplanan akım değerleri arasında 0.9 mA'lık bir fark bulunmuştur. Bu, bilinen
direncin R1 direnci ile seri bağlanmasından ve toplam direncin 1.1KΩ (100Ω+1KΩ) olmasından
kaynaklanmıştır. Bu yüzden, I akımı 9.09 mA’e düşmüştür (I=E / R= 10V / 1.1K).
1.5 Ohm Yasası Uygulaması
DENEYİN AMACI
1. Ohm yasasını doğrulamak.
2. Ohm yasasının devre analizinde nasıl kullanılacağını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Alman fizikçi Simon Ohm (1787-1854) tarafından bulunmuş olan Ohm Yasası, E gerilimi, I akımı ve R
direnci arasındaki ilişkiyi tanımlayan önemli bir yasadır. Devre analizinin temeli olarak değerlendirilen
Ohm yasası, üç farklı şekilde ifade edilebilir:
I = E / R, E = IR ya da R = E / I
Burada;
E : direnç elemanının iki ucu arasındaki potansiyel fark (volt).
I : aynı direnç elemanı üzerinden akan akım (amper).
R : aynı direnç elemanının direnç değeri (ohm).
Direncin azalması ya da gerilimin artması, akımın artmasına neden olur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
9
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Ohmmetre kullanarak, R1 direnç değerini ölçün ve kaydedin. R1= KΩ
Ölçülen değer, 1KΩ ±%5 nominal tolerans aralığında mıdır?
3. Şekil 1-5-1'deki devre bağlantılarını tamamlayın. Voltmetreyi, KL-22001’deki Ayarlanabilir Güç
Kaynağının V+ ve GND2 uçlarına bağlayın ve pozitif çıkışı +10V'a ayarlayın. Daha sonra voltmetreyi
devreden çıkartın.
4. Ohm yasası ile 2. ve 3. adımlardaki değerleri kullanarak akım değerini hesaplayın. I = mA
5. Miliampermetrede gösterilen akım değerini kaydedin. I = mA
Ölçülen ve hesaplanan akım değerleri uyumlu mudur?
V+
R1
1K
GND DCA
Şekil 1-5-1
6. Miliampermetreden 15 mA değeri okunacak şekilde, pozitif gerilimi artırın.
7. Ohm yasası ile 2. ve 6. adımlardaki değerleri kullanarak, gerilim değerini hesaplayın ve kaydedin.
E= V
8. Voltmetre kullanarak, V+ ve GND uçları arasındaki gerilimi ölçün ve kaydedin. E= V
Ölçülen ve hesaplanan gerilim değerleri uyumlu mudur?
9. VR1'i (1 ve 2 uçları) devreye ekleyin ve Şekil 1-5-2'de gösterilen devreyi tamamlayın. Voltmetreyi,
KL-22001 Deney Düzeneğindeki Ayarlanabilir Güç Kaynağının V+ ve GND2 uçlarına bağlayın ve
pozitif çıkışı +15V'a ayarlayın. Daha sonra voltmetreyi devreden çıkartın.
V+
R1
1K VR1
5K
GND
DCA
Şekil 1-5-2
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
10
10. Miliampermetrede gösterilen akım değeri 5mA olacak şekilde VR1 kontrol düğmesini sağa doğru
çevirin.
11. Ohm yasası ile 9. ve 10. adımlardaki değerleri kullanarak, VR1 direnç değerini hesaplayın ve
kaydedin. VR1’nin direnç değeri= Ω
12. Güç kaynağını kapatın. Ohmmetreyi kullanarak VR1'in 1 ve 2 uçları arasındaki direnç değerini ölçün
ve kaydedin. VR1’nin direnç değeri= Ω
Ölçülen ve hesaplanan direnç değerleri uyumlu mudur?
SONUÇLAR
Bu deneyde, Ohm yasasının kullanımını ile ilgili bilgi edinilmiştir. 4. adımda akım hesaplanmıştır:
I = E / R = 10V / 1KΩ = 10 mA
7. adımda gerilim hesaplanmıştır: E = I × R = 15mA × 1KΩ =15V
11. adımda direnç hesaplanmıştır: R = E / I = 10V / 5mA = 2000Ω
1.6 AC Gerilim Ölçümü
DENEYİN AMACI
1. AC gerilimlerin nasıl ölçüldüğünü öğrenmek.
2. AC voltmetrenin nasıl kullanıldığını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
AC voltmetre, ac gerilimleri ölçmek için kullanılan faydalı bir cihazdır. AC voltmetre, ac gerilimi
ölçülmek istenen devre elemanı uçlarına paralel olarak bağlanmalıdır. AC voltmetrenin gösterdiği değer,
genelde ac gerilimin etkin (rms) değeridir.
AC voltmetre, polarite dışında, dc voltmetre ile aynı kurallara sahiptir. AC gerilimin polaritesi periyodik
olarak değiştiği için, ac voltmetreler, polaritelerinde sınırlama olmayacak şekilde, tasarlanmıştır. AC
gerilim ölçümü, analog yada dijital multimetrenin ACV kademesi kullanılarak gerçekleştirilir.
KL-22001 Deney Düzeneğindeki AC KAYNAK (SOURCE), Şekil 1-6-1'de gösterildiği gibi, 9V-0-9V
sabit gerilim üreten, ortak uçlu sargıya sahip alçaltan güç transformatöründen gelmektedir.
Şekil 1-6-1 KL-22001'de bulunan AC KAYNAK
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
11
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve a
bloğunun konumunu belirleyin.
2. AC voltmetre kullanarak (Multimetre ACV kademesinde), AC SOURCE 0-9V çıkış uçları arasındaki
gerilimi ölçün ve kaydedin. EA= V
AC voltmetrenin problarını ters çevirerek, bu AC gücü yeniden ölçün. EA= V
Bu iki ölçüm değeri uyumlu mudur?
3. VR1’i (1 ve 2 uçları) 1KΩ’a ayarlayın. Şekil 1-6-2(a)'daki devre ve Şekil 1-6-2(b)'deki bağlantı
diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. KL-22001 Deney Düzeneğindeki AC SOURCE’dan,
blok a üzerindeki EA uçlarına 9V AC gerilim uygulayın.
(a) Teorik devre (b) Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok a)
Şekil 1-6-2 AC gerilim ölçüm devreleri
4. AC voltmetre kullanarak, VR1 ve R1 üzerindeki gerilimleri ölçün ve kaydedin. EVR1= V,
ER1 = V
5. EA = ER1 + EVR1 denklemini ve 4. adımda ölçülen değerleri kullanarak, EA değerini hesaplayın ve
kaydedin. EA= V
EA'nın ölçülen ve hesaplanan değerleri uyumlu mudur?
6. VR1 direncini 200Ω’a ayarlayın ve 4. ve 5. adımları tekrarlayın.
SONUÇLAR
Bu deneyde ac gerilim ölçümü gerçekleştirilmiştir. Deney adımları sayesinde, ac voltmetre kullanımı
öğrenilmiş ve Kirchhoff’un gerilim yasasının, saf dirençsel yüke sahip bir ac devre için de geçerli olduğu
doğrulanmıştır.
1.7 AC Akım Ölçümü
DENEYİN AMACI
1. AC ampermetrenin nasıl kullanıldığını öğrenmek.
2. AC bir devrede akımın nasıl ölçüldüğünü öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
AC ampermetre, AC bir devrede akan akımı ölçmek için kullanılan faydalı bir cihazdır. AC ampermetre,
akımını ölçmek istediğimiz devre elemanına seri olarak bağlanmalıdır. AC ampermetrenin gösterdiği
değer, genellikle ac akımın etkin (rms) değeridir. AC ampermetre, polarite dışında, dc ampermetre ile
aynı kurallara sahiptir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
12
Devreye güç uygulamadan önce uygun kademeyi seçmek, hem doğruluk hem de güvenlik açısından
önemlidir.
AC voltmetreyi bilinen bir direnç ile paralel bağlayarak, eşdeğer ac ampermetre gerçekleştirilebilir. Ohm
yasasından, ölçülen ac gerilimin bilinen dirence oranı, ölçülmek istenen akım değerini verir.
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. AC Miliampermetre
4. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve c
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 1-7-1(a)'daki devre ve Şekil 1-7-1(b)'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. KL-22001 Deney Düzeneğindeki AC SOURCE’un, 0-9V uçlarını, blok a üzerindeki EA uçlarına
bağlayın.
3. Toplam direnci hesaplayın RT=R5+R6= Ω. (R5=R6=1KΩ) Ohm yasasını kullanarak;
I=EA/RT= mA akımını hesaplayın.
4. Şekil 1-7-1'deki devrenin akım değerini ölçün ve kaydedin. I= mA
Ölçülen ve hesaplanan akım değerleri uyumlu mudur?
Not: AC miliampermetre yoksa, ACV kademesindeki bir multimetre ile, R6 direnci üzerindeki gerilimi
ölçün ve Ohm yasası ile akım değerini hesaplayın.
5. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve b
(a) Teorik devre (b) Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok c)
Şekil 1-7-1 AC akım ölçüm devreleri
bloğunun konumunu belirleyin. VR1'i 1KΩ’a ayarlayın. Şekil 1-7-2(a)'daki devre ve Şekil 1-7-2(b)'deki
bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. VR1'e paralel olarak bir voltmetre bağlayın. KL-
22001’deki AC SOURCE’un 0-9V uçlarını, EA uçlarına bağlayın.
VR1= 1KΩ iken okunan 1V'luk gerilim, 1mA’lik bir akımı ifade eder.
Gerilim değerini ölçün ve kaydedin. EVR1= V.
Akım değerini hesaplayın. I=_________mA.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
13
(a) Teorik devre (b) Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok b)
Şekil 1-7-2
SONUÇLAR
Bu deneyde ac akım ölçümü gerçekleştirilmiştir. Deney adımları sayesinde, ac ampermetre kullanımı
öğrenilmiş ve Ohm yasasının, saf dirençsel yüke sahip bir ac devre için de geçerli olduğu doğrulanmıştır.
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
1.8 AC RC Devresi
DENEYİN AMACI
1. AC devrede, seri RC ağının karakteristiklerini anlamak.
2. Kapasitif reaktans, empedans ve faz açısı kavramlarını anlamak.
GENEL BİLGİLER
Saf bir dirence ac gerilim uygulandığında, akım uygulanan gerilimle aynı fazda olur. Bu yüzden
direnç faz açısına sahip değildir ve basitçe R∠0° şeklinde yazılır. Saf bir kondansatöre ac gerilim
uygulandığında ise, akım gerilimden 90° ileride olur. Bu yüzden kondansatör bir faz açısına
sahiptir. Kondansatörün alternatif akım akışına karşı gösterdiği zorluğa kapasitif reaktans denir
ve XC∠-90° ya da -jXC olarak yazılır. XC’nin genliği XC=1/2πfC=1/wC’dir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
14
AC kaynak gerilimi ile beslenen bir seri RC devresi, Şekil 1-8-1'de gösterilmiştir. Bu devrenin
empedansı şu şekilde ifade edilir: ZT = Z1 + Z2 = R∠0° + XC∠-90°
Şekil 1-8-1 Seri RC devresi Şekil 1-8-2 Bağlantı diyagramı (KL-24002
blok e)
Devredeki akım,
I = E / ZT (akım, gerilimden ileridedir) R'nin üzerindeki gerilim,
ER = I R
C üzerindeki gerilim, EC = I XC Kirchoff’un gerilim yasasına göre, ΣV=E-VR-VC=0 ya da
E= VR+VC
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve e bloğunun konumunu belirleyin.
2. KL-22001’deki AC Kaynaktan EA'ya, 9V AC gerilim uygulayın. EA'yı ölçün ve kaydedin.
EA= V
3. Aşağıdaki değerleri hesaplayın ve kaydedin. (R8=1KΩ, C2=4.7µF)
C2 nin reaktansı XC = Ω,
Toplam empedans ZT = Ω,
Devredeki akım I= mA
R8’deki gerilim ER = V,
C2’deki gerilim EC = V,
Harcanan güç P = mW
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
15
4. AC voltmetre kullanarak, ER ve EC değerlerini ölçün ve kaydedin.
R8’deki gerilim ER = V, C2’deki gerilim EC = V
Ölçülen değerler, 3. adımda hesaplanan değerlere eşit midir?
5. EA = ER + EC denklemini kullanarak, devreye uygulanan gerilimi hesaplayın.
EA = V
Hesaplanan değer, 2. adımda ölçülen değere eşit midir? Değilse, nedenini açıklayın.
6. Ölçülen ER ve EC değerlerini kullanarak, I akımını hesaplayın ve kaydedin.
I = mA
Bu akım değeri, 3. adımda hesaplanan akım değerine eşit midir?
7. R, XC, ve ZT değerlerini kullanarak, aşağıdaki alana bir vektör diyagramı çizin.
SONUÇLAR Bu deneyde, XC, ZT ve θ faz açısı değerleri hesaplanmıştır. Bu XC, ZT ve θ değerleri sırasıyla,
XC=1/(2πfC), burada f=50Hz,
22
cT XRZ ve RX c
1tan denklemleriyle hesaplanabilir.
1.9 AC RL Devresi
DENEYİN AMACI
1. AC devrede, seri RL ağının karakteristiklerini anlamak.
2. Endüktif reaktans, empedans ve faz açısı kavramlarını anlamak.
GENEL BİLGİLER
Saf bir endüktansa ac gerilim uygulandığında, akım gerilimden 90° geride olur. Bu yüzden
endüktans bir faz açısına sahiptir. Endüktansın alternatif akım akışına karşı gösterdiği zorluğa
endüktif reaktans denir ve XL∠90° ya da jXL olarak yazılır. XL’nin genliği, XL=2πfL=wL’dir.
AC kaynak gerilimi ile beslenen seri RL devresi, Şekil 1-9-1'de gösterilmiştir. Bu devrenin
empedansı aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
16
ZT = Z1 + Z2 = R∠0° + XL∠90°
Devredeki akım,
I = E / ZT (akım, gerilimin gerisindedir) R'nin üzerindeki gerilim,
VR = I R
L'nin üzerindeki gerilim, VL = I XL
Kirchoff’un gerilim yasasına göre,
ΣV=E-VR-VL=0 ya da E= VR+VL
Şekil 1-9-1 Seri RL devresi Şekil 1-9-2 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok f)
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve f bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 1-9-1'deki devre ve Şekil 1-9-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. L1 konumuna, 0.5H’lik endüktans yerleştirin. KL-22001’deki AC Kaynaktan EA'ya, 9V
AC gerilim uygulayın.
EA'yı ölçün ve kaydedin. EA= V
3. Aşağıdaki değerleri hesaplayın ve kaydedin. (L1=0.5H, R9=1KΩ) L1’in reaktansı XL = Ω
Toplam empedans ZT = Ω
Devredeki akım I = mA
R9’daki gerilim ER = V
L1’deki gerilim EL = V,
Kalite faktörü Q = XL /R = , Faz açısı θ = _______
Harcanan güç P = mW
4. AC voltmetre kullanarak, ER ve EC değerlerini ölçün ve kaydedin.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
17
R9’daki gerilim ER = V, L1’deki gerilim EL = V
Ölçülen değerler, 3. adımda hesaplanan değerlere eşit midir?
5. EA = ER + EL denklemini kullanarak, devreye uygulanan gerilimi hesaplayın.
EA = V
Hesaplanan değer, 2. adımda öngörülen değere eşit midir? Değilse, nedenini açıklayın.
6. R, XL ve ZT değerlerini kullanarak, aşağıdaki alana bir vektör diyagramı çizin.
SONUÇLAR
Bu deneyde, seri RL devresi incelenmiştir. Bir endüktansın endüktif reaktansı, frekansla
orantılıdır. XL sonucu, 60Hz’lik frekans için geçerlidir. RL devresinin, Q kalite faktörü XL’nin
R’ye oranıdır. Yani, Q= XL/R.
1.10 AC RLC Devresi
DENEYİN AMACI
1. AC devrede, RLC ağının karakteristiklerini anlamak.
2. RLC devresinin rezonans frekansını ölçmek.
GENEL BİLGİLER
Şekil 1-10-1'de, ac güç kaynağıyla beslenen bir seri-paralel RLC devresi gösterilmiştir. Daha
önce ifade edildiği gibi, kapasitif reaktans XC ve endüktif reaktans XL, frekansla değişir. Bu
nedenle, L2 ve C3'ten oluşan paralel devrenin net empedansı da frekansla değişecektir. fr
rezonans frekansı olarak ifade edilen bir frekans değerinde, XL ile XC eşit olur ve paralel devre
rezonansta çalışır. Rezonans frekansı,
CLf r
2
1
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
18
Şekil 1-10-1 Seri-paralel RLC devresi Şekil 1-10-2 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok h)
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Osiloskop
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve h bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 1-10-1'deki devre ve Şekil 1-10-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın. L2 konumuna, 0.1H’lik endüktans yerleştirin.
3. Fonksiyon Üretecinin Fonksiyon seçicisini, sinüzoidal dalga konumuna getirin. Osiloskobu,
fonksiyon üretecinin çıkışına bağlayın. 1KHz, 5Vp-p’lik bir çıkış elde etmek için, Genlik ve
Frekans kontrol düğmelerini ayarlayın ve bu çıkışı devre girişine bağlayın (I/P).
4. Osiloskop kullanarak, L2, C3 ve R12 üzerindeki gerilimleri ölçün ve kaydedin.
VL = Vp-p,
VC = Vp-p ,
VR = Vp-p
5. CL
f r
2
1denklemini kullanarak, devrenin rezonans frekansını hesaplayın ve kaydedin.
(L2=0.1H, C3=0.01µF), fr = Hz
6. Maksimum VAB değerini elde etmek için, Fonksiyon üretecinin çıkış frekansını değiştirin.
Osiloskop kullanarak, giriş frekansını ölçün ve kaydedin. f = Hz
SONUÇLAR
Bu deneyde, rezonans frekansı ve devre elemanlarının gerilimleri ölçülmüştür. Rezonans
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
19
frekansı yaklaşık 5 KHz'dir ve maksimum çıkış bu frekansta görülmektedir.
1.11 Seri Rezonans Devresi
DENEYİN AMACI
1. Seri-rezonans devrenin karakteristik parametrelerini ölçmek.
2. Seri-rezonans devrenin rezonans eğrisini elde etmek.
GENEL BİLGİLER
Şekil 1-11-1'deki seri RLC devresi ele alınırsa, devrenin toplam empedansı aşağıdaki gibi ifade
edilebilir;
ZT = R + j(XL - XC)
Bir fr frekans değerinde, reaktif terim sıfıra eşit olur ve empedans tamamen dirençsel olur. Bu
durum seri rezonans ve fr, seri-rezonans frekansı olarak bilinir. fr, reaktif terim sıfıra eşitlenerek,
devre parametrelerine göre şu şekilde ifade edilebilir:
XL - XC = 0, XL = XC
2πfL = 1/(2πfC) CL
ff r
2
1
fr frekansında, devre minimum empedansa (ZT=R) sahip olacağı için, akım maksimumdur ve
gerilimle aynı fazdadır.
I = IR = E∠0° / R∠0° = (E/R)∠0°
IR akımı, uygulanan E gerilimiyle aynı fazdadır. L ve C üzerindeki gerilimler aşağıdaki gibi
ifade edilebilir:
VL = I XL ∠90° , VC = I XC ∠-90°
Böylece, VL ve VC'nin genlik olarak eşit, ancak zıt polariteli olduğu görülmektedir.
Şekil 1-11-1 Seri RLC devresi Şekil 1-11-2 Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok i)
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
20
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Osiloskop
4. Dijital Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun
ve i bloğunun konumunu belirleyin. Şekil 5-4-1'deki devre ve Şekil 5-4-2'deki bağlantı
diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
2. Fonksiyon Üretecinin, Aralık seçicisini 10KHz konumuna, fonksiyon seçicisini sinüzoidal
dalga konumuna getirin. Dijital AC voltmetre yardımıyla, çıkış genliğini 5V’a ayarlayın ve
okunan değeri Ein olarak kaydedin. Ein= VAC
3. Ein'i, devrenin Vs ucuna bağlayın. Frekans kontrol düğmesini çevirirken, R13 üzerindeki
gerilimi ölçün ve maksimum gerilim değerini kaydedin.
ER13 = VAC
Seri-rezonans devresi, rezonans frekansında çalışıyor mu?
4. Osiloskop kullanarak, Fonksiyon Üretecinin çıkış frekansını ölçün ve sonucu, fr rezonans
frekansı olarak kaydedin.
fr= Hz
5. L3 (10mH) ve C3 (0.1µF) değerlerini kullanarak, fr rezonans frekansını hesaplayın ve
kaydedin.
fr= Hz
Ölçülen ve hesaplanan fr değerleri aynı mıdır?
6. Frekans kontrol düğmesini önce tamamen saat dönüş yönünün tersine çevirin ve daha sonra
saat yönünde çevirirken, AC voltmetre yardımıyla L3'ün gerilimini ölçün ve maksimum gerilim
değerini kaydedin. EL= VAC
EL değeri, 2. adımdaki Ein değerinden büyük müdür? 4. adımı tekrarlayın ve bu iki frekans
değerini karşılaştırın.
7. Frekans kontrol düğmesini önce tamamen saat dönüş yönünün tersine çevirin ve daha sonra
saat yönünde çevirirken, AC voltmetre yardımıyla C4'ün gerilimini ölçün ve maksimum gerilim
değerini kaydedin. EC= VAC
EC değeri, 6. adımdaki EL değerine eşit midir? 4. adımı tekrarlayın ve bu iki frekans değerini
karşılaştırın.
8. Şekil 1-11-1'deki A ve B uçlarına, AC voltmetre bağlayın. Frekans kontrol düğmesini sağa
doğru çevirirken, L3-C4 üzerindeki gerilimi ölçün ve minimum gerilim değerini kaydedin.
E = VAC
Bu, EL ve EC'nin eşit genlikli fakat zıt polariteli olduğu anlamına mı gelir? 4. adımı tekrarlayın
ve bu iki frekans değerini karşılaştırın.
9. Q=EL/Ein denklemini kullanarak, seri-rezonans devresinin Q değerini hesaplayın. Q= ______
10.XL = 2πfL denklemi ve 5. adımdaki fr değerini kullanarak, L3'ün empedansını hesaplayın ve
kaydedin. XL= Ω
XC =1/(2πfC) denklemini ve 5. adımdaki fr değerini kullanarak, C4’ün empedansını hesaplayın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
21
XC = Ω
XL ve XC eşit midir?
11.BW=fr/Q denklemini kullanarak, devrenin band genişliğini hesaplayın ve kaydedin.
BW = Hz
Üst yarı-güç frekansı f2 = fr + 1/2 BW = Hz
Alt yarı-güç frekansı f1 = fr - 1/2 BW = Hz
12.L3 uçlarına voltmetre bağlayın. Fonksiyon Üretecinin Frekans kontrol düğmesini, L3 üzerinde
maksimum gerilim elde edecek şekilde ayarlayın ve sonucu kaydedin. EL = VAC
13.Yarı-güç (-3dB) frekanslarındaki EL gerilimini belirlemek için, EL’yi 0.707 ile çarpın.
EL × 0.707 =VAC
14.Fonksiyon Üretecinin Frekans kontrol düğmesini, yarı-güç gerilimi EL elde edilene kadar,
yavaşça sola doğru çevirin.
Osiloskop kullanarak, alt yarı-güç (-3dB) frekansını ölçün ve kaydedin. f1 = Hz
15.Fonksiyon Üretecinin Frekans kontrol düğmesini, diğer yarı-güç gerilimi EL elde edilene
kadar, yavaşça sağa doğru çevirin.
Osiloskop kullanarak, üst yarı-güç (-3dB) frekansını ölçün ve kaydedin. f2 = Hz
Ölçülen frekansları, 11. adımda hesaplana f1 ve f2 değerleriyle karşılaştırın.
Bu frekans değerler aynı mıdır?
16.Tablo 1-11-1'de belirtilen frekanslar için, R13 üzerindeki gerilimi ölçün ve tabloyu
tamamlayın.
Tablo 1-11-1
f (KHz) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ER (VAC)
17.Tablo 1-11-1'de kaydedilen ER ve f değerlerini, Şekil 1-11-3'teki grafiğe işaretleyin ve bu
noktalardan geçen düzgün bir eğri çizin. Bu eğri, seri-rezonans devresinin rezonans eğrisi olur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
22
Şekil 1-11-3 Ölçülen rezonans eğrisi
SONUÇLAR
Bu deneyde, seri-rezonans devresinin karakteristik parametreleri ölçülmüş ve rezonans eğrisi
elde edilmiştir. fr frekansında fonksiyon üretecinin çıkış gerilimi ölçüldüğünde, gerilim, ac
voltmetrenin iç direncine paralel bağlı minimum değerli R yükünden dolayı azalmıştır. Bu
durum, yükleme etkisi olarak bilinir.
5. adımda hesaplanan fr değeri, yaklaşık 5032.92 Hz’dir. Bu değer, cihazlarda ve devre
elemanlarında var olan yapısal hatalardan dolayı, ölçülen değerden biraz farklı olabilir.
Rezonansta akım maksimum olduğu için, seri rezonans devresinde harcanan güç de
maksimumdur. fr’nin her iki tarafında, harcanan gücün, rezonanstaki gücün yarısına eşit olduğu
iki frekans değeri olacaktır. Bu frekanslar, alt (f1) ve üst (f2) yarı-güç frekansları olarak
tanımlanır. f1 ile f2 arasındaki frekans aralığı, seri-rezonans devresinin band genişliği (BW)
olarak adlandırılır. Yani BW=f2-f1. Bu iki frekansta, akım I = 0.707IR’dir. XL/R büyüklüğü,
rezonanstaki devrenin kalite faktörü (Q) olarak ifade edilir. Yani, Q=XL/R=(IR XL)/(IR R)=
EL/Ein ve BW=fr/Q.
1.12 Paralel Rezonans Devresi
DENEYİN AMACI
1. Paralel-rezonans devresinin karakteristik parametrelerini ölçmek.
2. Paralel-rezonans devrenin rezonans eğrisini elde etmek.
GENEL BİLGİLER
Şekil 1-12-1'deki paralel RLC devresi, Deney 1-11'de ele alınan
seri-rezonans devresi ile benzerdir. fr rezonans frekansında, reaktif
terim sıfıra eşit olur ve empedans tamamen dirençsel olur.
1sin LRC II
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
23
LR
L
LRC Z
X
Z
V
X
V
fr frekansı, reaktif terim sıfıra eşitlenerek, devre parametrelerine göre şu şekilde ifade edilebilir: 22
LLC XRXX ,
22 RXXX LCL ,
CLwL
wcXX LC
1 olduğu için
222 2)2( RC
LLfR
C
LLf rr
2
2
2
2
2
1
2
1
L
R
CL
LR
C
L
Lf r
2
21
2
1
L
R
LCf r
Burada R ihmal edilirse, seri rezonans devresinde olduğu gibi LC
f r2
1 olur.
Paralel-rezonans frekansının, R direncine de (Şekil 1-12-1’deki R14) bağlı olduğuna dikkat edin.
Şekil 1-12-1 Paralel RLC devresi Şekil 1-12-2 Bağlantı diyagramı
(KL-24002 blok j)
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Osiloskop
4. Dijital Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
24
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin
üzerine koyun ve j bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 1-12-1'deki devre ve Şekil 1-12-2'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları
yapın.
3. Devredeki değerleri kullanarak rezonans frekansını hesaplayın (L4=0.1H, R14=10Ω,
C5=0.1µF).
fr= Hz
4. KL-22001’deki Fonksiyon Üretecinin Aralık seçicisini 10KHz, Fonksiyon seçicisini
sinüzoidal sinyal konumuna getirin. Dijital AC voltmetre kullanarak, çıkış genliği 5V olacak
şekilde Genlik kontrolünü ayarlayın.
R15’in uçlarına, dijital AC voltmetre bağlayın. Voltmetreden, minimum gerilim değeri okunacak
şekilde, frekans kontrol düğmesini ayarlayın.
Osiloskop kullanarak, fonksiyon üretecinin çıkış frekansını ölçün ve sonucu fr olarak kaydedin.
fr= Hz
Ölçülen ve hesaplanan fr değerleri aynı mıdır?
5. R14 ve R15 üzerindeki gerilimleri ölçün. Hangisinin gerilimi daha yüksektir?
6. Devreye, R14’ü kısa devre edecek şekilde klips yerleştirin. R15 üzerindeki gerilimi ölçün ve
kaydedin.
ER15= VAC
Bu ER15 değerini, 5. adımdaki değer ile karşılaştırın ve yorumlarınızı yazın.
7. Klipsi devreden kaldırın.
Tablo 1-12-1'de belirtilen frekanslar için, R15 üzerindeki gerilimi ölçün ve tabloyu tamamlayın.
Tablo 1-12-1
f (KHz) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ER15 (VAC)
8. Tablo 1-12-1'de kaydedilen ER15 ve f değerlerini, Şekil 1-12-3'teki grafiğe işaretleyin ve bu
noktalardan geçen düzgün bir eğri çizin. Bu eğri, paralel-rezonans devresinin rezonans eğrisi
olur.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
3.Deney: Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü
RC, RL, RLC Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
25
Şekil 1-12-3 Ölçülen rezonans eğrisi
SONUÇLAR
Bu deneyde, paralel-rezonans devresinin karakteristik parametreleri ölçülmüş ve rezonans eğrisi
elde edilmiştir. Rezonans frekansında, empedans maksimum olduğu için akım minimumdur. Bu
yüzden, rezonansta R15 üzerindeki gerilim de minimumdur.
Şekil 1-11-3 ve 1-12-3’ten, paralel-rezonans devresinin rezonans eğrisinin, seri-rezonans
evresininkinin tam tersi olduğu sonucuna varılabilir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
1
DENEY NO:4
Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı,
Özindükleme, Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
4.1 Magnetik Cihazlar
DENEYİN AMACI
1. Mıknatıs çeşitlerini ve özelliklerini anlamak.
2. Rölelerin nasıl çalıştırılacağını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Magnetizma 2000 yıl önce antik Yunanlılar tarafından belirli bir cins taşın demiri çektiğini fark
ettiklerinde keşfedildi. Bu taş Anadolu’da Magnesia’da bulunduğundan taşa, manyetit adı verildi.
Daha sonra bu taş bir ipe asıldığında kuzey ve güneyi gösterdiği fark edildiğinde taşa, yol gösteren taş
ya da mıknatıs taşı ismi verildi. Bu yüzden mıknatıs taşı, magnetik malzemeleri çeken doğal bir
mıknatıstır.
Magnetik malzemeler magnetik moleküller taşıdığından her zaman mıknatıs gibi davranacakları
düşünülebilir. Ama davranmazlar. Çünkü normal koşullarda magnetik moleküller rastgele dağılmış
olduğundan magnetik alanlar, birbirlerini yok eder. Metal, mıknatıslanmamış olarak kabul edilir.
Eğer tüm magnetik moleküller aynı yöne doğru sıralanmış olsaydı, aynı yönü işaret ederdiler ve
magnetik alanları toplanırdı. O zaman metal mıknatıslanmış olurdu. Magnetik bir malzemeyi
mıknatıslamanın en iyi yolu magnetik bir kuvvet uygulamaktır. Bu kuvveti her magnetik molekülün
magnetik alanına karşı gelip her bir molekülü düzenler. Bu iki şekilde yapılabilir: magnetik sürtünme
ve elektrik akımıyla.
Bir mıknatıs, bir parça mıknatıslanmamış demirin yüzeyine sürtüldüğünde mıknatısın alanı
demiri mıknatıslamak için molekülleri sıraya dizer.
Mıknatıslanmamış bir demir parçası, bobinin içine konduğunda ve tel bir pile bağlandığında,
elektrik akımı demiri mıknatıslayan bir magnetik alan oluşturur.
Magnetik bir malzeme, magnetik alanını uzun süre koruyorsa, sürekli (kalıcı) mıknatıs olarak
adlandırılır. Mıknatıslığını çabuk kaybediyorsa, geçici mıknatıs denir. Sert demir ve çelikten, iyi bir
kalıcı mıknatıs alet yapılır. Yumuşak demir geçici, mıknatıs olarak kullanılır.
Şekil 3-1-1, soldan sağa sırayla; çubuk, at nalı şeklinde (U şeklinde) ve pusula mıknatıslarını
göstermektedir. Günlük hayatımızda kullandığımız mıknatıslar genelde bu üç tip mıknatıstır.
Röleler, yaygın olarak kontrol devrelerinde bir olaylar dizisini açan ya da kapatan uzaktan
kontrollü mekanik anahtarlar olarak kullanılırlar. Büyük açık- devre direncine, küçük temas direncine
sahiptir ve genellikle büyük yükleri anahtarlayabilirler. Reed röleleri, kalıcı bir mıknatıs ya da bobin
ile harekete geçirilebilirler. Elektromagnetik röleler, bir bobinden akan akımı, anahtar kontaklarını
hareket ettirecek magnetik alan sağlamak içim kullanırlar. Solid- state röleler (SSR), mekanik
bağlantısı ve sivri uçlu çubuğu olmayan yarı-iletken cihazlardır.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
2
Şekil 3-1-1
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13002 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu
belirleyin.
2. a bloğuna bir mıknatıs yaklaştırın ve sonucu aşağıya yazın. _
3. b bloğunun konumunu belirleyin.
b bloğu üzerindeki magnetik anahtara bir mıknatıs yaklaştırın ve anahtar temas direncini ölçün.
İkisi arasındaki mesafe 0.5~1 cm arasında olduğunda magnetik anahtar kapanacak ve temas direnci
Ω olacaktır.
Mıknatısı kaldırın ve magnetik anahtarın direncini yazın. R= _Ω
4. c bloğunun konumunu belirleyin ve bobin uçlarına +5V uygulayın.
Ohmmetreyi kullanarak, anahtarın direncini ölçün ve kaydedin. R = _
Gücü kapatın. Anahtarın direncini ölçün ve kaydedin.
R = _
5. d bloğunun konumunu belirleyin. Ohmmetreyi 2 ve 3 uçlarına, artı gücü ise 4 ve 5 uçlarına
bağlayın.
Ohmmetrenin okuduğu direnç değeri ∞ olana kadar gücü yavaşça artırın.
Güç gerilimini ölçün ve kaydedin. E = V
6. e bloğunun konumunu belirleyin.
Şekil 3-1-2'de gösterildiği gibi deney devresini tamamlayın.
Şekil 3-1-2
7. Güç kaynağını +V'ye bağlayın. SSR ve lamba yanana kadar +V gerilimini yavaşça artırın. Güç
gerilimini ölçün ve kaydedin.
E = V
SONUÇ Magnetik aletlerin çalışması üzerine deneyler yaptınız. Bunlar: mıknatıs (adım2), magnetik
anahtar (adım 3), reed röle (adım 4), elektromagnetik röle (adım 5), ve SSR (adım 7) dir.
Bir mıknatısın kutupları, kuzey (N) kutbu ve güney (S) kutbu olarak isimlendirilir.
Magnetizmanın çekme ve itme yasaları, elektrik yük yasaları ile aynıdır, ancak artı ve eksi yerine N ve
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
3
S kutupları kullanılır. Bu iki yasa şu şekildedir: aynı kutuplar çeker, zıt kutuplar iter.
4.2 Magnetik Alan
DENEYİN AMACI
1. Magnetik alan uygulamalarını göstermek.
2. Alarm devrelerindeki magnetik aletlerin nasıl kullanıldığını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Magnetik anahtarlar ve röleler, kontrol devrelerinde yaygın olarak kullanılırlar. Magnetik
anahtarlar, genellikle mıknatısla, elektromagnetik röleler ise bobinlerden akan akımlarla iletime
geçirilirler. Şekil 3-2-1’de basit bir alarm devresi gösterilmektedir. Bu devrede MS magnetik anahtarı,
kapı olarak düşünülmüştür. Mıknatıs anahtara yaklaştığında, magnetik anahtar magnetik alan
tarafından etkinleştirilir ve kontak kapanır. Bu kapının kapanması durumudur.
Alarm devresinin çalışma şekli, adım adım aşağıdaki gibidir:
1. Reset anahtarını, ON konumuna getirin. Röle etkinleşecek ve NO (normalde açık) kontağı da
kapanacaktır.
2. Mıknatısı, magnetik anahtara yaklaştırın. (kapıyı kapatın)
3. Reset anahtarını, OFF konumuna getirin. Röle hala magnetik anahtardan akan akım yoluyla etkin
durumdadır.
Şimdi, alarm devresi normal durumdadır.
4. Mıknatısı, anahtardan uzaklaştırın. (kapıyı birisi tarafından açıldı)
5. LED yanar. Devre alarm verir.
Şekil 3-2-1 Şekil 3-2-2
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13001 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-2-1 ve 3-2-2’ye göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın. Reset anahtarını
OFF durumuna getirmek için a kısa devre klipini çıkartın.
3. V+’ya +6V uygulayın.
LED açık mı kapalı mı? _ _ Röle açık mı kapalı mı? _
4. Reset anahtarını ON durumuna getirmek için a kısa devre klipsini geri takın.
Röle açık mı kapalı mı? _
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
4
a kısa devre klipsini kaldırın.
Röle açık mı kapalı mı? _ Devre normal çalışıyor mu?
5. Mıknatısı magnetik anahtara yaklaştırın.
Röle açık mı kapalı mı? _
a kısa devre klipsini geri takın ve mıknatısı magnetik anahtara yaklaştırın. Röle açık mı kapalı mı? _
6. Mıknatısı magnetik anahtara yaklaştırın. Tekrar a kısa devre klipsini kaldırın.
Röle açık mı kapalı mı? _ Devre normal çalışıyor mu?
LED açık mı kapalı mı? _ _
7. Mıknatısı magnetik anahtardan uzaklaştırın.
Röle açık mı kapalı mı? _ LED açık mı kapalı mı? _ _
Devre alarm veriyor mu?
SONUÇ
Alarmla ilgili deney yaptınız ve magnetik alanın varlığını ve işlevini anladınız. Dünya dönen
büyük bir kütle olduğundan, o da magnetik alan üretir. Dünya merkezinden geçen, bir ucu kuzey
kutbu yakınında diğer ucu güney kutbu yakınında olan çubuk bir mıknatıs varmış gibi davranır.
Bir önceki deneyde magnetik kutupların çekme ve itmelerini gördüğünüz gibi bu olaylara sebep
olan, magnetik kutuplardan çıkan kuvvetler vardır. Ama olaylar yalnızca magnetik kutuplarda
gerçekleşmez. Magnetik kuvvet, aslında tüm mıknatısı bir alan içinde sarar.
4.3 Magnetik Eğrilerin Çizimi
DENEYİN AMACI
1. Magnetik alanın özelliklerini anlamak.
2. Kuvvet ya da akı çizgilerini çizmek.
GENEL BİLGİLER
Magnetik kutupların çekme ve itmelerinden gördüğünüz gibi bu olaylara sebep olan magnetik
kutuplardan çıkan kuvvetler vardır. Ama olaylar yalnızca magnetik kutuplarda meydana gelmez.
Magnetik kuvvet aslında tüm mıknatısı bir alan içine alır. Bu durum, Şekil 3-3-1'de gösterildiği gibi
bir pusula çubuk mıknatısın etrafında dolandırıldığında gözlemlenebilir. Çubuk mıknatısın etrafında
her durumda, pusula ibresinin bir ucu bardaki zıt kutbu gösterecektir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
5
Şekil 3-3-1
Bir mıknatısın magnetik alanı, N kutbundan S kutbuna uzanan kuvvet çizgilerinden oluşur. Bu
kuvvet çizgileri, karışmaz ve mıknatıstan uzaklaştıkça araları genişler. Kuvvet çizgileri ne kadar
yakınsa ve sayıları ne kadar çoksa magnetik alan o kadar güçlü olur.
DENEYİN YAPILIŞI
1. Şekil 3-3-2'de gösterildiği gibi çubuk mıknatısı masanın üstüne yerleştirin.
2. Pusulayı mıknatısın etrafında en az 20 farklı yere koyun ve pusula ibresinin gösterdiği yönleri
kaydedin.
3. Kaydettiğiniz yönleri Şekil 3-3-2'ye işaretleyin ve kuvvet veya akı çizgilerini göstermek için bu
noktalarda geçen düzgün eğriler çizin.
Şekil 3-3-2
4.4 Magnetik Alan Kuvveti
DENEYİN AMACI
1. Bir bobinin etrafındaki magnetik alan kuvvetini anlamak.
2. Magnetik alan üretmek için gereken faktörleri öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
6
1819’da Hans Christian Oersted akım taşıyan bir telin pusulayı nasıl etkilediğini
gördüğünde akımın magnetik alan yarattığını keşfetti.
Birkaç tel sarımı, bobin oluşturacak şekilde aynı yönde sarılırsa, bobinden geçen akı çizgilerini
yoğunlaştıracak daha çok alan eklenecektir. Bobindeki magnetik alan daha da güçlenir. Ne kadar çok
sarım varsa magnetik alan o kadar güçlü olur.
Çok güçlü bir magnetik alan yaratmak için yapılmış sarmal şeklinde sarılmış bobine solenoid
adı verilir. Solenoid deki akı çizgileri aynen mıknatıs gibi davranır. N kutbundan çıkıp S kutbuna
giderler. Şekil 3-4-1'de gösterildiği gibi bir solenoid demir bir çubuğu etkilediği zaman, çubuğu
bobinin içine çekecektir.
Şekil 3-4-1
Telde akan akımın sebep olduğu mıknatıslama kuvvetine, magnetomotor kuvveti, mmf denir. mmf
bobinde akan akıma ve sarım sayısına bağlıdır.
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13003 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve c bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-4-1 ve 3-4-2’ye göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın. Ampermetre
(0~1A) ana ünitede bulunmaktadır.
Şekil 3-4-2
3. V+’ya +18V uygulayın. Demir çubuk bobinin içine girene kadar VR1'i sağa doğru yavaşça çevirin.
Ampermetrede gördüğünüz akım değerini kaydedin. I = A
Gücü kapatın ve gerilim kontrolünü tamamen sola çevirin.
4. Gücü açın. Demir çubuk bobinin içine girene kadar artı gücü sağa doğru yavaşça çevirin.
Güç gerilimi ve akım değerlerini kaydedin. E = V, I = A
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
7
SONUÇ
3. ve 4. adımlarda, bir bobinin oluşturduğu magnetik alanın bobinde akan akıma ve sarım sayısına
orantılı olduğunu ispatladınız. Bir bobinin magnetik alanı, bobin içinde bir demir çekirdek
bulundurarak daha da kuvvetlendirilebilir. Yumuşak demir magnetik olduğundan ve düşük magnetik
dirence sahip olduğundan akı çizgilerinin toplanmasına havadan daha çok izin verir.
4.5 Lenz ve Faraday Yasaları
DENEYİN AMACI
1. Elektromagnetik indüksiyonda Lenz yasasına aşina olmak.
2. Elektromagnetik indüksiyonda Faraday yasasını aşina olmak.
GENEL BİLGİLER
Lenz yasasına göre akımdaki veya akıdaki bir değişiklik, akım veya akıdaki değişimin tam tersi
yönünde olan bir emf üretir. Yani, akım veya akı azalırken indüklenmiş emf, akım veya akıyla aynı
yöndedir ve indüklenmiş emf, akım veya akının azalmasını engellemeye çalışır. Akım veya akı
artarken indüklenmiş emf’nin polaritesi akım veya akının yönünün tersidir ve indüklenmiş emf, akım
veya akının artmasını engellemeye çalışır.
Bu kavramları, Şekil 3-5-1'de gösterildiği gibi hareket edebilen bir mıknatıs ile sabit bir bobin
arasındaki göreceli hareketi inceleyerek gösterebiliriz. (a) ve (c) şıklarında, mıknatıs bobinin içine
konduğunda, bobin mıknatısın içeri girmesini engellemek için mıknatısın yakın olan kutbuyla bir
magnetik alan yaratır ve indüklenmiş akım, ampermetrenin ibresinin bir yöne sapmasına neden olur.
Mıknatıs bobinin dışına konursa, bobin solundaki mıknatıs kutbunun ters kutbuyla magnetik alan
oluşturarak mıknatısın dışarı çıkmasını engellemeye çalışacak ve indüklenmiş akım (b) ve (d)
şıklarındaki gibi ampermetrenin diğer yönüne sapacaktır.
Şekil 3-5-1
Faraday yasasına göre, N sarımlı bir bobinde değişken akı ile indüklenen gerilim eL = -N(d/d
t), burada d /d t değişen akının anlık değeridir. Bir bobinde akımdaki değişiklik magnetik akının da
değişmesine sebep olur. Bundan dolayı, bobindeki akım değişikliği bobinde gerilimin de
indüklenmesine sebep olur. Şekil 3-5-2'deki devrenin çalışma prensibi, Şekil 3-5-1'deki devrenin
çalışma prensibine benzer. Mıknatısı içinden akım akan bir bobinle değiştirirsek sonuç aynı olur.
Şekil 3-5-3, aynı boruya bağlanmış iki farklı P ve S bobinini gösteriyor. S bobininin uçları bir
ampermetreye, P bobininin uçları ise bir pile bağlanmış. K anahtarı açıldığı ya da kapandığı anda
ampermetre S bobininde P bobinindeki akımın hızlı değişimine bağlı olarak indüklenmiş bir akım
gösterecektir.
DENEYİN YAPILIŞI
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
8
1. KL-13003 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve b bloğunun
konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-5-2 ve 3-5-4’e göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın.
3. Bobinin içindeki mıknatısı aşağı yukarı oynatın ve µA metredeki ölçümü gözleyin.
µA metrede akım görülüyor mu?
4. Mıknatısın hareket hızını değiştirin ve µA metredeki ölçümü gözleyin.
İndüklenmiş akım ile hareket hızı arasındaki ilişki nedir?
Şekil 3-5-2 Şekil 3-5-3
5. Mıknatısı bobinin içinde sabit tutun. Akım ölçümü sıfıra döndü mü?
Şekil 3-5-4
SONUÇ
Magnetik bir alanda hareket eden her telde bir emf indükleneceğini hatırlayın. Bu durumda,
alan hareket ediyor, ama telin hareket ettiği ve alanın sabit olduğu durumla aynı etki elde ediliyor.
Tüm bu durumlar, magnetik alan ve iletken arasındaki göreceli harekete ihtiyaç duyar. Bundan dolayı,
magnetik alan iletkene doğru genişlerken kendi kendine alıç akışı üretme eğilimindedir. Benzer olarak
magnetik alan kesildiğinde akı çizgileri iletkeni tekrar keser ve tekrar emf üretilir.
4.6 Ampere Yasası
DENEYİN AMACI
1. Bir tel kullanarak sağ el kuralını ispatlamak.
2. Bobin kullanarak sağ el kuralını ispatlamak.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
9
GENEL BİLGİLER Bir elektronun çevresindeki magnetik alan, bir çember oluşturduğundan elektronların alanları
birleşerek telin çevresinde bir çember dizisi oluşturur. Magnetik alanın yönü akımın akış yönüne
bağlıdır. Bu, bir pusula kullanılarak incelenebilir. Telin çevresinde hareket ettirilen pusula kendisini
akı çizgileriyle aynı hizaya getirecektir.
Ampere kuralı da denen sağ el kuralı, magnetik alanın yönünü belirlemek için kullanılabilir.
Başparmağımız akan akımın yönünü gösterecek şekilde elinizi telin çevresine sararsanız,
parmaklarınız magnetik alanın yönünü gösterecektir.
Bir bobini oluşturacak şekilde birçok tel sarımı aynı yönde sarılmışsa, daha çok alan
ekleneceğinden bobindeki akı çizgileri daha da yoğun olacaktır. Bobinin magnetik alanı da daha güçlü
olur. Ne kadar çok sarım varsa magnetik alan o kadar güçlü olur.
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13004 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-6-1 ve 3-6-2’ye göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın.
3. V+’ya 3V, V-‘ye –5V uygulayın.
4. Pusulayı tele yaklaştırın. SW1’e basın ve pusula ibresinin sapmasını gözlemleyin. (Not: SW1’in
açık olduğu süre çok uzun olmamalı.)
Pusula ibresinin sapma yönü nedir? _
5. Hafif sapmaya magnetik alan mı sebep oldu? _
Evet ise bu telin çevresindeki magnetik alan mıdır? _
6. Şekil 3-6-3 ve 3-6-4’e göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın.
Şekil 3-6-1
Şekil 3-6-2
7. SW2’ye basın ve pusula ibresinin sapmasını gözlemleyin.
Pusula ibresinin sapma yönü nedir? _
8. KL-13004 modülü üzerinde blok b’yi bulun ve 4. Adımdan 7. adıma kadar olan adımları tekrar
edin.
9. 8. Adımın sonuçlarını 4’ten 7’ye kadar olan adımların sonuçlarıyla karşılaştırın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
10
Sapma yönleri aynı mı?
Sapma dereceleri aynı mı?
Şekil 3-6-3
Şekil3-6-4
SONUÇ Bir tel ve bir bobin tarafından oluşturulan magnetik alanın yönünü belirleyen sağ el kuralını
ispatladınız. Magnetik alanın yönünün ve büyüklüğünün sırasıyla akım yönüne ve sarım sayısına
bağlı olduğunu buldunuz.
4.7 Fleming Kuralı
DENEYİN AMACI
1. Fleming’in sol el kuralını öğrenmek.
2. Fleming’in sağ el kuralını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER Daha önce bahsedildiği üzere, bir telin etrafında magnetik alan ancak telden akım akıyorsa
oluşacaktır. Bu tel magnetik bir alanın içindeyse, tel iki magnetik alanın etkileşimine bağlı olarak bir
yöne hareket edecektir. Fleming kuralları, genelde magnetik alan, akım ve hareket yönünün ilişkilerini
tanımlamakta kullanılır.
Fleming kuralları, sağ el ve sol el kurallarını içerir. Çoğunlukla motorların çalışmalarını
göstermek için kullanılan sol el kuralına motor kuralı da denir. Var olan magnetik alan, iletkendeki
akım ve hareket yönünün ilişkisi Şekil 3-7-1'de gösterilmiştir. İşaret parmağı magnetik alanın (kuvvet
çizgilerinin) yönünü ve orta parmak iletkende akan akımın yönünü gösteriyorsa başparmak iletkenin
hareket edeceği yönü gösterir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
11
Şekil 3-7-1
Çoğunlukla güç üreteçlerin çalışmalarını göstermek için kullanılan Fleming’in sağ el kuralına
üreteç kuralı da denir. Bu durum, Şekil 3-7-2'de gösterilmiştir. Baş parmağınız iletkenin hareket
yönünü, işaret parmağınız magnetik alan yönünü gösteriyorsa, orta parmağınız akımın yönünü
gösterir.
Şekil 3-7-2
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13005 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-7-3 ve 3-7-4’e göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın. V+’ya 5V
uygulayın.
3. SW1’e basın ve telin hareketini gözleyin.
(Not: SW1’in açık kaldığı süre çok uzun olmamalı.) Hareketin yönü nedir?
_ _
4. Şekil 3-7-5 ve 3-7-6’ya göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın. V-’ye -5V
uygulayın.
5. SW1’e basın ve telin hareketini gözleyin.
Hareketin yönü nedir?
_ _
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
12
Şekil 3-7-3
Şekil 3-7-4
6. Blok b’yi bulun ve Şekil 3-7-7'deki deney devresini tamamlayın.
Şekil 3-7-5
Şekil 3-7-6
7. Yavaşça artı gücü artırın ( ≤ +10V) ve lambanın parlaklığını gözleyin.
Güç arttıkça parlaklık da arttı mı?
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
13
Şekil 3-7-7
SONUÇ
3. ve 5. adımlarda Fleming’in sol el kuralını ispatladınız ve telin hareket yönü teldeki akımın
yönüne bağlı olduğunu buldunuz. 7. adımda da Fleming’in sağ el kuralını ispatladınız. Bu devre, bir
üreteci göstermek için iyi bir örnektir.
4.8 Öz İndüksiyon
DENEYİN AMACI
1. Bir bobinin öz indüksiyonunu anlamak.
2. Öz indüksiyon kavramını ispatlamak.
GENEL BİLGİLER
Akımdaki değişim, iletkenin etrafındaki magnetik alanın genişlemesine ya da daralmasına
neden olur, bu da iletkende bir emf oluşturur. Buna öz indüksiyon denir.
Öz indüklenmiş emf’nin büyüklüğü, bobindeki akımın büyüklüğüyle orantılıdır. Lenz yasasıyla,
iki gerilim de 180 derece faz dışında olacak şekilde akım akmasına sebep olan indüklenen emf ile
uygulanan gerilim arasındaki ilişkiyi de bulabiliriz.
Magnetik akının büyüklüğü bobindeki akımın büyüklüğüne orantılı olduğundan N sarımlı bir
bobinin öz indüklenmiş emf’si şu denklemle ifade edilebilir: e=-N∆Φ/∆t. Bobinin magnetik alanı ve
akı çizgileri bobinin içine yumuşak bir demir çubuk koyarak artırılabilir.
Şekil 3-8-1’deki devre öz indüksiyon kavramını anlatmak için kullanılabilir. Anahtar
kapalıyken, bobin magnetik alan (akı) oluşturur. Anahtar açılırsa, Magnetik akı hemen yok olur. Bu
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
14
nedenle, ∆Φ/∆t büyük olacağından büyük bir indüklenmiş emf ortaya çıkar ve
lambanın parlaklığı maksimum olur.
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13006 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 3-8-1 ve 3-8-2’ye göre kısa devre klipsleri ile eşdeğer devreyi tamamlayın.
Şekil 3-8-1
Şekil 3-8-2
3. V+’ya 5V uygulayın.
4. SW’ya basarken ve basmazken lambanın durumunu gözlemleyin ve yorumlarınızı aşağıya yazın.
_
_
SONUÇ
Magnetik akının olduğu yerde, endüktans da vardır. Endüktans bir telin ya da bobinin olabilir,
ama her zaman magnetik akı ve endüktans birlikte vardır. N sarımlı bir bobinin öz endüktansı
L=N*(∆Φ/∆t) denklemiyle ifade edilir. Öz endüktans L’nin birimi henry’dir (H).
4.9 Ortak İndüksiyon
DENEYİN AMACI
1. Bobinler arasındaki ortak indüksiyonu anlamak.
2. Ortak indüksiyon kavramını anlamak.
GENEL BİLGİLER
Bir bobindeki akım değişirken başka bir bobinde indüklenmiş bir gerilim oluşur. Bu etkiye
ortak indüksiyon denir.
Şekil 3-9-1(a')yı ele alalım: S anahtarı kapandığı anda, bobin 1’den akan akım kendi etrafında
bir magnetik alan (akı) oluşturur. Bu akının bir bölümü yalnızca bobin 1’e aittir. Diğer bölümü ise
hem 1 hem de 2 bobinlerine ait olduğundan ortak akının bir parçasıdır. Bu ortak akı bobin 2’de bir
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
15
indüklenmiş emf oluşturur. Bu indüklenmiş emf ampermetreden akan bir akım üretir.
Benzer şekilde, Şekil 3-9-1(b)'de gösterildiği gibi S anahtarı açıldığında ampermetreden tam tersi bir
akım akacaktır.
Şekil 3-9-1
Daha önce anlatıldığı üzere, magnetik akının olduğu yerde endüktans da vardır. Ortak akı, ortak
endüktans M tarafından oluşturulur. İki bobin arasındaki ortak endüktans M, bobinlerin biçimine,
geçirgenliğine ve kendi endüktanslarına bağlıdır.
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13006 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve b bloğunun konumunu
belirleyin.
2. Şekil 3-9-2'ye göre deney devresini tamamlayın.
3. V+’ya +3V uygulayın.
4. SW’ya basın ve µA metredeki ölçümü gözleyin. µA metrede akım görülüyor mu?
5. SW'yi bırakın ve µA metredeki ölçümü gözleyin.
µA metrede akım görülüyor mu?
6. Güç kaynağını azaltın ve 4. ve 5. adımları tekrar edin.
Sonuçları aşağıya yazın.
_
Şekil 3-9-2
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
16
4.10 Magnetik Akı Algılama
DENEYİN AMACI 1. Magnetik-akı-yoğunluk algılayıcısının çalışma prensibini öğrenmek.
2. Magnetik akı detektör devresinin uygulamasını anlamak.
GENEL BİLGİLER
En çok kullanılan magnetik-akı-yoğunluk algılayıcıları, Hall-etkili cihazlar kullanılanlarıdır. Bu
aletler, üzerlerinden sabit bir uyarma akımı geçtiğinde enine magnetik bir alanın akı yoğunluğu ile
orantılı bir çıkış gerilimi üretirler. Bu çıkış geriliminin polaritesini magnetik alanın yönü belirler.
Elektronik devrelerde en çok kullanılan Hall-etki aletleri yarı iletken aletlerdir.
Magnetik akıyı algılamak için yapılmış bir devre, Şekil 3-10-1'de gösterilmiştir. Magnetik-akı-
yoğunluk dönüştürücüsü U1, bir magnetik alan algıladığı zaman dc bir çıkış gerilimi üretir. Çıkış
gerilimim büyüklüğü, akı yoğunluğuna bağlıdır ve çıkış polaritesini magnetik alanın yönü belirler. Bu
DC çıkış gerilimi U2-b veU2-a kuvvetlendiricileri tarafından kuvvetlendirilir. U2-a’nın çıkış gerilimi,
LED1 ve LED2’den geçen bir sürücü akım üretir. Pozitif çıkış LED2’yi, negatif çıkış LED1’i açar.
LED'lerin parlaklığı U2-a çıkış geriliminin büyüklüğüne bağlıdır. Devredeki R6, devre başlangıç
durumuna getirildiğinde çıkış gerilimini sıfırlayan offset ayarı olarak kullanılır.
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-13006 modülünü, KL-21001 ana ünitesi üzerine koyun ve c bloğunun konumunu
belirleyin.
2. Şekil 3-10-1'de gösterildiği gibi devreye +12V ve –12V uygulayın.
3. R6’yı U2-b’nin çıkışında (U2 7. bacak) 0V elde edecek şekilde ayarlayın.
Şekil 3-10-1
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
4. Deney: Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming Kuralı, Özindükleme,
Karşılıklı indüksiyon ve Magnetik Akı Algılama
17
4. Mıknatısı U1’e yaklaştırın ve U2-a’nın çıkış gerilimini voltmetrede gözlemleyin.
Magnetik alanın büyüklüğü ve polaritesi değiştikçe U2-a’nın çıkış gerilimi nasıl değişiyor?
_
5. LED1 ve LED2’nin durumlarını gözleyin ve sonuçları aşağıya yazın.
_
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
1
DENEY NO:5
Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
1. Doğru Akım RC Devresi ve Geçici Olaylar
DENEYİN AMACI
1. RC devresinde zaman sabitinin anlamını öğrenmek.
2. RC devresinde dolma ve boşalma kavramlarını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
Kondansatör, üzerinde yük biriktirerek elektrik enerjisi depolayan bir elemandır. Kondansatör üzerindeki
yükün bir anda değişemeyeceği unutulmamalıdır. Şekil 2-6-1, bir dc gerilim, anahtar, kondansatör ve
dirençlerden oluşan basit bir RC devresini göstermektedir. Anahtar kapanmadan önce C'deki gerilimin
sıfır olduğu kabul edilirse, anahtar kapandığı (VR1e bağlandığında ve VR1=R olduğunda) anda bile
kondansatörün gerilimi hala sıfır olur böylece tüm gerilim dirence etki eder. Yani, akmaya başlayan şarj
akımının tepe değeri, direnç tarafından belirlenir. I0=V/R
Şekil 2-6-1 RC devresi
C dolmaya başlayınca üzerinde, batarya gerilimine karşı koyacak yönde ve dirence düşen gerilimi
azaltacak şekilde, bir gerilim oluşur. Dolma işlemi devam ettikçe, akım da azalmaya devam eder. Şarj
akımı İ=(V/R)e-t/RC
formülüyle ifade edilebilir (e=2.718). Şekil 2-6-2, şarj akımının zamanla nasıl
değiştiğini göstermektedir.
Şekil 2-6-3, kondansatör dolarken, direnç gerilimi VR ve kondansatör gerilimi VC'nin zamanla değişimini
göstermektedir. Kondansatör gerilimi VC, VC=V(1-e-t/RC
), direnç gerilimi VR ise VR= Ve-t/RC
formülüyle
ifade edilir. Kirchhoff’un gerilim yasasına göre
her zaman V= VR + VC ‘dir.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
2
Şekil 2-6-2 Şarj akımı Şekil 2-6-3 Şarj sırasında VR ve VC
Bir an için VC'nin batarya gerilimine eşit olduğu kabul edilsin. Anahtar, C ve R7 paralel bağlanacak
konuma getirilirse, kondansatör R7 (R7=R alınır) üzerinden boşalır ve bu durumda boşalma akımı, direnç
gerilimi ve kondansatör gerilimi aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
I = - (V/R) e-t/RC
, VC = Ve-t/RC
, VR = - Ve-t/RC
Şekil 2-6-4'te, boşalma akımının zamanla değişimi gösterilmiştir. Şekil 2-6-5 ise deşarj sırasında VR
ve VC'nin zamanla değişimini göstermektedir.
Şekil 2-6-4 Deşarj akımı Şekil 2-6-5 Deşarj sırasında VR ve VC
Kondansatör şarj olurken, VC’nin son değeri yalnızca batarya gerilimi, ne kadar sürede bu değere
ulaşacağı direnç ve kondansatör değerlerine bağlıdır. RC çarpımı değeri, RC devresinin zaman sabiti (T
yada TC) olarak adlandırılır. Yani, T=RC’dir ve T saniye, R ohm, ve C farad birimindedir. t=1T
iken, kondansatör son gerilim değerinin %63'üne ulaşır. Zaman sabiti grafiği, Şekil 2-6-6'da
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
3
gösterilmiştir. A eğrisi kondansatör dolma gerilimi, B eğrisi kondansatör boşalma gerilimidir. Pratikte
t=5T'de, VC'nin, V gerilimi ile dolduğu ya da 0 gerilimine boşaldığı kabul edilir.
Şekil 2-6-6 Kondansatörün dolma ve boşalma eğrileri
KULLANILACAK ELEMANLAR
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Multimetre
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve d
bloğunun konumunu belirleyin.
2. Şekil 2-6-1'deki devre ve Şekil 2-6-7'deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın.
Bağlantı kablolarını kullanarak VR1'i devreye bağlayın.
Şekil 2-6-7 Bağlantı diyagramı (KL-24002 blok d)
3. VR1’i 1KΩ’a ayarlayın. Anahtarı, VR1 konumuna getirin.
C1 kondansatörü uçlarına voltmetre bağlayın.
KL-22001’deki Ayarlanabilir Güç Kaynağından, devrenin girişine +10VDC gerilim uygulayın.
Bu esnada, C1 kondansatörü dolmaya ve Vc1 kondansatörü gerilimi artmaya başlar. En sonunda,
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
4
voltmetrede gösterilen değer 10V’a ulaşır.
4. Anahtarı, R7 konumuna getirin.
Kondansatör boşalmaya başlar ve Vc gerilimi 0V'a kadar azalır.
5. T=R×C denklemi ile VR1 ve C1 (1000µF) değerlerini kullanarak, zaman sabitini hesaplayın. T=
6. t=0T, 1T, 2T, 3T, 4T ve 5T anları için, Vc1 kondansatör gerilimini hesaplayın ve bu değerleri Şekil 2-
6-8'deki grafikte gösterin.
Bu gösterilen noktalar üzerinden, düzgün bir eğri çizin. Bu eğri, kondansatörün dolma eğrisidir.
Vc1
10V
8V
6V
4V
2V
0V
1T 2T 3T 4T 5T
Şekil 2-6-8 Ölçülen dolma eğrisi
7. Zaman sabitini ölçmek için bir kronometre yada osiloskop kullanın.
Anahtarı VR1 durumuna getirin, dolan kondansatörün gerilimi Vc1, 6.32V değerine ulaşana kadar geçen
süreyi ölçün ve kaydedin. T= saniye
Kondansatörü doldurmaya başlamadan once, VC1=0 olduğundan emin olun.
8. t=0T, 1T, 2T, 3T, 4T, 5T anlarındaki VC1 değerlerini ölçün ve sonuçları Tablo 2-6- 1’e kaydedin.
Tablo 2-6-1
Zaman(t) 0T 1T 2T 3T 4T 5T
V
9. Kaydedilen t ve VC1 değerlerini, Şekil 2-6-8'deki grafiğe işaretleyin ve bu noktalardan geçen
düzgün bir eğri çizin.
10.9. ve 6. adımdaki eğrileri karşılaştırın. Bu iki eğri birbirine benziyor mu?
11. R1'i 200Ω'a ayarlayın.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
5
Zaman sabiti T’yi hesaplayın ve kaydedin. T = saniye
Kondansatörü şarj edin ve voltmetre ile VC1’deki değişimi gözlemleyin.
VC1=10V olması için geçen şarj süresi, 3. adımdakine göre daha kısa mıdır?
12.Anahtarı VR1 konumuna getirin.
Kondansatörün VC1=10V’a şarj olması için, +10V gerilim uygulayın.
13.Anahtarı, R7 (10KΩ) konumuna getirin. Kondansatör, R7 direnci üzerinden boşalacaktır. Boşalma
zaman sabitini hesaplayın ve kaydedin. T = saniye
14.Boşalma eğrisi için 6. adımı tekrarlayın.
15.VC1’in, 10V'tan 3.68V'a düşmesi için geçen süreyi ölçün ve kaydedin. t = saniye
Bu sonucu, 13. adımdaki sonuç ile karşılaştırın, iki sonuç aynı mıdır?
16.Boşalma için 8. adımı tekrarlayın ve sonuçları Tablo 2-6-2'ye kaydedin.
Zaman(t) 0T 1T 2T 3T 4T 5T
VC1 (V) 10V
Tablo 2-6-2
17.Boşalma eğrisi için 9. adımı tekrarlayın.
18. 17. ve 14. adımlardaki eğrileri karşılaştırın; iki eğri aynı mıdır?
SONUÇLAR
Bu deneyde karmaşık ölçümler sonucu, RC devresi için dolma ve boşalma eğrileri elde edilmiştir. Eğriler
arasındaki hata çok büyükse, deney adımları tekrarlanmalıdır. Hatalar iki ana sebepten kaynaklanabilir:
(1) zaman sabiti tam olarak ölçmek için çok küçüktür; (2) voltmetrenin iç direnci küçüktür.
4.2 Doğru Akım RL Devresi ve Geçici Olaylar
DENEYİN AMACI
1. RL devresinde zaman sabitinin anlamını öğrenmek.
2. RL devresinde dolma kavramını öğrenmek.
GENEL BİLGİLER
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
6
Şekil 2-7-1, RL devresini göstermektedir. Eğer anahtar "b" konuma getirilirse, endüktans üzerinden geçen
akım ani olarak değişemediği için, L üzerinde ters elektromotor kuvvet endüklenir.
Bu elektromotor kuvvet,
E = VR+ VL= iR + L di/ dt
Yukarıdaki denklem çözülürse,
İL= (E/R) (1− e −t /( L / R )
)
Burada T=L/R zaman sabiti olarak adlandırılır ve birimi saniyedir. iL(t)'nin değişim eğrisi, Şekil 2-7-
1(b)'de gösterilmiştir.
VL = L di/dt = Ee−t /( L / R )
VL(t)’nin değişim eğrisi de, Şekil 2-7-1(b)'de gösterilmiştir.
VR = iLR = (E/R) (1 − e −t /( L / R )
) R= E(1 − e −t /( L / R )
)
Yukarıdaki denkleme göre: iL, maksimum değerine t=5T=5(L/R) anında ulaşır; aksine VL, t=5T
anında sıfıra yaklaşır. Bu durum, türev alıcı devrenin çalışması ile benzerdir.
(a) Dolma devresi (b) Dalga şekilleri
Şekil 2-7-1 RL devresi
Şekil 2-7-2'de gösterilen devrenin girişine kare dalga uygulanması durumunda, çıkış dalga şekli, RC türev
alıcı devreninki ile benzer olacaktır. Tek fark, çıkışın, RC türev alıcı devrede VR üzerinden, RL türev alıcı
devrede ise VLden alınmasıdır ve XC=1/(2πfC), XL=2πfL.
Şekil 2-7-2 RL türev alıcı devre
KULLANILACAK ELEMANLAR
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
5. deney: Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici Olaylar
7
1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği
2. KL-24002 Temel Elektrik Deney Modülü
3. Osiloskop
DENEYİN YAPILIŞI
1. KL-24002 modülünü, KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneğinin üzerine koyun ve f
bloğunun konumunu belirleyin.
Şekil 2-7-3 KL-24002 blok f
2. KL-22001’deki Fonksiyon Üretecinden RL devresinin girişine, 10VP-P, 200Hz’lik bir kare dalga
uygulayın.
3. Osiloskop kullanarak, giriş gerilimi (Vin) ve çıkış gerilimi (VL1) dalga şekillerini ölçün ve kaydedin.
RL devresindeki geçici olayları gözlemleyin.
4. R9=330Ω ve L1= 500mH değerleri için zaman sabitini hesaplayın.
T=L/R= ms
SONUÇLAR
Endüktans üzerindeki akım, ani olarak değişemez. Bununla birlikte, bobin üzerindeki gerilim değişimi,
sınırsızdır ve ani sıçramalar yapabilir. Bu, endüktansın akımdaki değişime karşı koymasından
kaynaklanır.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon ve LC filtrenin ve
transformatörün incelenmesi
1
DENEY NO:6
GÜÇ, ENERJİ VE COSφ’NİN ÖLÇÜLMESİ ALTERNATİF
AKIM DEVRELERİNDE KOMPANZASYON
1. DENEYDEN ÖNCE İSTENENLER
1. Wattmetre, Aktif enerji sayacı, Ampermetre ve Voltmetrenin çalışma prensibini ve bağlantı
şekillerini öğreniniz.
2. Yapacağınız deneylerin bağlantı şekillerini deneyden önce çiziniz.
3. Endüktif bir yükü kompanze etmek için hangi elemanlar kullanılabilir?
4. Seri ve paralel kompanzasyon nasıl yapılır? Bu kompanzasyonlarda karşılaşılabilecek sorunlar
neler olabilir ve bu iki tür kompanzasyonu karşılaştırın.
5. Münferit, grup ve merkezi kompanzasyon nedir?
6. Sürkompanzasyon nedir?
7. Güç faktörünün 1’e yükseltilmesinin seri ve paralel kompanzasyonda elektriksel ve ekonomik
olarak ne gibi sakıncaları olabilir?
2. GÜÇ, ENERJİ VECOS’NİN ÖLÇÜLMESİ
Bir gerilim kaynağının uçları elektriksel bir yüke bağlandığında bu yükün değerine ve özelliğine
göre bir akım akar. Uygulanan gerilim zamanın bir fonksiyonu ise devreden geçen akımda zamanın bir
fonksiyonudur.
Şekil 9.1 Seri bir RL devresine ait elemanların akım gerilim ve güç değişimleri
Herhangi bir t anında akım ve gerilim ani değerlerinin çarpımı ani gücü veriri;
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon
ivp . (1)
Direnç ve reaktanstan oluşmuş bir devrede;
tVv m sin. (2)
gerilimi uygulandığında, eğer reaktans kapasitif ise,
tIi m sin. (3)
eğer reaktans endüktif ise,
tIi m sin. (4)
şeklinde bir akım akar. Burada akım ve gerilim arasındaki açısına faz açısı denir. Reaktansın
endüktif olduğunu kabul ederek güç ifadesini yazacak olursak;
ttIViv mm sin.sin... (5)
.2sin.sin.2
.2cos1.cos
2
.. t
IVt
IViv mmmm
(6)
Eşitliğin sağ tarafındaki birinci kısım direnç üzerinde harcanan güç ifadesi Şekil 1’de
gösterilmiştir. İkinci kısım, endüktans üzerindeki güç ifadesi olup yine Şekil 1’de çizilmiştir. İki gücün
toplamı ise görünür güç olarak ifade edilir ve yine şekil 1’de gösterilmiştir.
Direnç üzerinde harcanan güç sürekli olarak pozitiftir. Buda direncin devreden sürekli güç
çektiği manasına gelir. Direnç üzerinde harcanan gücün ortalama değeri aktif güç olarak adlandırılır ve
p ile gösterilir.
Birimi Watt olan güç, ısıtıcılarda termik, motorlarda mekanik ve lambalarda aydınlatma gücünü
oluşturan faydalı bileşendir. Aktif güç Wattmetre ile ölçülür.
RIIUP .cos.. 2 (7)
Yükün kaynaktan çektiği
tPW . (8)
olup, harcanan aktif enerji, KWh olarak aktif enerji sayaçları ile ölçülür.
3. BOBİNLİ DEVRELERDE GÜÇ
Sadece bobinden (bobinin iç direnci yok kabul edilmiştir) oluşan alternatif akım devresinde,
önceden de bilindiği gibi devreye uygulanan gerilimle, devreden geçen akım arasındaki 900’lik bir faz
farkı vardır ve akım gerilime göre geri fazdadır.
.90..2cos.. olurtIUP (9)
tt ..2sin90..2cos
tIUP ..2sin.. (10)
bu formüle göre bobinli bir alternatif akım devresine ait güç eğrisi Şekil 1’de verilmiştir. 00, 180
0 ve
3600’de gerilim sıfır olduğundan bu açılardaki gücün değeri de sıfırdır. Yine 90
0 ve 270
0’de akımın
sıfır olması, bu açılardaki ani gücü sıfır yapar. Güç 00 ile 90
0 arasında negatif değerler almaktadır.
Çünkü bu aralıkta gerilim pozitiftir. 1800 ile 270
0’ arasında akımın pozitif gerilimin negatif olması
gücü negatif yapar. 2700 ile 360
0 arasında akım ile gerilim birlikte negatif olduğundan güç pozitif olur.
Denklem 9 ve 10’un ortalama değeri sıfırdır. Bu sonuç Şekil 1’de görülmektedir. Gücün ortalama
değerinin sıfır olması, bobinin kaynaktan bir enerji çekmediğini gösterir. Ani gücün pozitif ve negatif
değerleri birbirine eşittir. Pozitif alternansta çekilen güç negatif alternansta kaynağa geri
verilmektedir.
Elektromagnetikten de hatırlanacağı üzere bobin magnetik alanı oluşturmak için bir güç
çekmekte, daha sonra da alan yok olurken güç geri verilmektedir. Dolayısı ile bobinlerin güç harcayan
değil de güç depolayan bir eleman olduğu sonucuna varılır. Saf bobin devrelerinde gücün sıfır olduğu,
formülde =900 konularak da görülebilir. =90
0 için güç katsayısı sıfırdır ( 0cos ) ve P=0 olur.
Bununla beraber U*I değeri bobinde depo edilen enerji ile ilgilidir. Saf bobindeki gerilim ve akımın
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon
etkin değerlerinin çarpımına reaktif güç denir. Reaktif güç QL ile gösterilir ve birimi Volt-Amper-
Reaktif (VAr)’dır.
Bobin Endüktif bir devre elemanı olduğundan çektiği güç endüktif reaktif güçtür.
L
LLLX
UXIIUQXIU
22 ...
(11)
ifadesi elde edilir.
4. KONDANSATÖRLÜ DEVRELERDE GÜÇ
Kondansatörlü bir alternatif akım devresinde, önceden de bilindiği gibi gerilimle akım arasında
900’lik bir faz farkı vardır ve akım ileri fazdadır.
Şekil 9.2 Seri bir RC devresine ait elemanların akım gerilim ve güç değişimleri
.90..2cos.. olurtIUP (12)
tt ..2sin90..2cos
tIUP ..2sin.. olur.
Kondansatörlü bir alternatif akım devresine ait güç değişimleri Şekil 2’de verilmiştir. Bu
eğrilerin incelenmesinden de görüleceği gibi, kondansatör güç eğrisinin ortalama değeri sıfırdır.
Çünkü güç eğrisinin pozitif ve negatif alternansları birbirine eşittir. Kondansatörün dolması anında
kaynaktan çekilen güç, kondansatörün boşalması anında kaynağa geri verilir. Dolayısı ile
kondansatörlerde bobinler gibi güç çekmeyip enerji depolayan bir elemandır.
Kondansatörün çektiği gücün sıfır olduğu, formülde =900 konularak da görülebilir. =90
0 için
güç katsayısı sıfırdır ( 0cos ) ve P=0 olur. Saf bobindeki gibi san kondansatörde de gerilim ve
akımın etkin değerlerinin çarpımına reaktif güç denir. Reaktif güç QC ile gösterilir ve birimi Volt-
Amper-Reaktif (VAr)’dır.
Kondansatörler kapasitif bir devre elemanı olduğundan çektiği güç kapasitif reaktif güçtür.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon
C
CCCX
UXIIUQXIU
22 ...
(13)
ifadesi elde edilir.
5. ALTERNATİF AKIM DEVRELERİNDE KOMPANZASYON
Reaktif güç ihtiyacını karşılamak için reaktif gücün bir yerde üretilmesi gerekir. Bunu için en
eski ve en klasik yol aktif güç gibi reaktif gücün de senkron generatör tarafından üretilmesidir. Reaktif
güç üretimi aktif güç gibi santrallerde su kuvveti, akaryakıt, kömür vb ham enerji sarfını gerektirmez,
sadece generatör uyartımı arttırılarak reaktif güç üretimi sağlanır. Dolayısı ile bu şekilde üretilen
reaktif gücün tüm enerji sistemini meşgul etmesi söz konusu olur.
Tüketicilerin normal olarak şebekeden çektikleri endüktif gücün, kapasitif yük çekmek sureti ile
özel bir reaktif güç üreticisi tarafından dengelenmesine kompanzasyon denir. Böylece tüketicinin
şebekeden çektiği reaktif güç çok azalır.
Reaktif güç üretimi için iki işletme aracından yararlanılır, bunlar dinamik faz kaydırıcılar ve
kondansatörlerdir.
6. SONUÇ
Uygun bir yöntemle güç katsayısını düzeltmek şebekeden çekilen reaktif gücü azaltır. Enerji
taşımadaki kayıplarda azalacağından aynı teçhizatla daha çok aktif güç taşınacaktır. Böylece güç daha
iyi kullanılmış, teçhizatın boyutlandırılması ve miktarı daha ekonomik olarak sınıflandırılmış olur.
7. DENEYİN YAPILIŞI
1. Set üzerindeki fluoresan lambaların etiket değerlerini alınız
2. Gerilim akım ve güç değerlerini ölçecek şekilde iki adet flouresan lambayı 220 V aa şebekesine
paralel bağlayarak devreyi kurunuz. Devreyi kurarken yükün özelliklerini, gerilim ve ölçü
aletlerinin özelliklerini göz önünde alarak ölçü aletlerinin kademe ve gerekiyorsa pozisyonlarını
ayarlayınız.
3. Ölçülen değerlere göre güç faktörünü 0,9 yapmak (yani yükü 0,9’a kompanze etmek ) için gerekli
kapasite değerlerini hesaplayınız.
4. Deney setinde bulunan kondansatörü kurduğunuz devrede ampermetreden önde olacak şekilde
paralel bağlayınız. Akım, gerilim ve aktif güçleri ölçünüz.
5. Bir önceki işlemi kondansatörü ampermetreden sonra olacak şekilde bağlayarak tekrarlayınız.
6. Set üzerinde bulunan tek fazlı aktif enerji sayacının etiket değerlerini alınız.
7. İki flouresan lamba paralel bağlı iken aktif enerji sayacını bağlayarak sayaç diskinin bir turu ne
kadar zamanda döndüğünü ölçerek. Lambaların saatte çekecekleri aktif enerjiyi hesaplayınız.
8. DENEYDEN SONRA İSTENENLER
1. Kompanzasyondan sonra ölçülmesi gereken değerleri hesaplayarak ölçtüğünüz değerlerle
karşılaştırınız. Hesaplamalarla yapılan ölçümler arasında fark varsa bunun nedenlerini izah ediniz.
2. Çok daha büyük Endüktif yüklerde (deneyde etkisi izlenmese bile) kompanzasyon işleminden
sonra ölçülen hangi büyüklüklerde değişim olabilir? Neden?
3. Deneyin yapılış kısmında 4. ve 5. maddelerde belirtilen ölçümler sonucunda küçük olsa dahi
farklar varsa bunların nedenini izah ediniz.
4. Flouresan lamba güçlerinin gerçekte ölçtüğünüz değerler olduğunu kabul ederek aktif enerji
sayacının yaptığı hatayı % olarak hesaplayınız (Ölçülen değerin gerçeğinden az veya çok olduğunu
da belirtiniz).
5. Bir aa devresinde kaynağa paralel olarak yük (R+L yükü) ve C kapasitesi bağlanmıştır. Bu
devrenin fazör diyagramını çiziniz. Şekil 1 ve Şekil 2’de olduğu gibi bu devrenin de önce
şebekeden çektiği Görünür gücün, Aktif gücün ve Reaktif gücün zamana göre değişimini ölçekli
olarak çiziniz (Değerler aykırı olmamak şartı ile istenildiği gibi alınabilir).
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon
Şekil 9.3 Deney bağlantı şeması
Şekil 9.4 Güç analizörünün devreye bağlantısı
Deney işlem sırası:
1. Omik yükü devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü okuyunuz. Güç katsayısını
hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
2. Endüktif yükü devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü okuyunuz. Güç katsayısını
hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
3. Kapasitif yükü devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü okuyunuz. Güç katsayısını
hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
4. Omik yük ile endüktif yükü birlikte devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü
okuyunuz. Güç katsayısını hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
5. Omik yük ile kapasitif yükü birlikte devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü
okuyunuz. Güç katsayısını hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
6. Endüktif yük ile kapasitif yükü birlikte devreye alınız. Akım, gerilim, aktif ve reaktif gücü
okuyunuz. Güç katsayısını hesaplayınız. Ölçülen güç katsayısı ile karşılaştırınız.
Kompanzasyon etkisini tespit ediniz.
ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI
6. deney: güç, enerji ve cosφ’nin ölçülmesi alternatif akım devrelerinde kompanzasyon
Tablo: Ölçülen değerler
Kapalı
Anahtar
Akım
(A)
Gerilim
(V)
Aktif
Güç
(W)
Reaktif
Güç
(VAR)
Görünür
Güç
(VA)
Güç
Katsayısı
Hesaplanan
güç
katsayısı
1
2
3
1 ve 2
1 ve 3
2 ve 3
1,2 ve 3
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LABORATUVARI DENEY PROGRAMI
Deney
No Deney Adı
Deney Sorumlusu Öğretim
Üyesi
1. Deney
Seri-Paralel Bağlı Devreler, Kirchhoff Akım ve
Gerilim Yasaları, Wheatstone Köprüsü,
Süperpozisyon, Thevenin, Norton Teoremleri ve
Maksimum Güç Teoremi
Arş. Gör. Burhan Şeker
2. Deney Doğrultucular ve Filtreler, Doğru Akım RC Devresi,
RL Devresi ve Geçici Olaylar Arş. Gör. Hakan Uyanık
3. Deney
Temel Ölçümler: Direnç ölçümü, DC akım ve gerilim
ölçümü, AC akım ve gerilim ölçümü, RC, RL, RLC
Alternatif Akım Devreleri, Seri ve Paralel Rezonans
Arş. Gör. Harun Gülan
4. Deney
Lenz ve Faraday Yasaları, Ampere Yasası, Fleming
Kuralı, Özindükleme, Karşılıklı indüksiyon ve
Magnetik Akı Algılama
Arş. Gör. Elif Kılıç
5. Deney Doğru Akım RC Devresi, RL Devresi ve Geçici
Olaylar Arş. Gör. Merve Boydak
6. Deney Güç, cos∅ ölçülmesi ve alternatif akım devrelerinde
kompanzasyon,
Dr. Öğr. Üyesi Zeki Omaç
DENEY TARİHLERİ
TARİH 08.10.2019 15.10.2019 22.10.2019 29.10.2019 05.11.2019 12.11.2019
DENEY 1.Deney 2.Deney 3.Deney 4.Deney 5.Deney 6.Deney
Deney saatleri: 15:00-16.45 (Salı günü)
Dr. Öğr. Üyesi Zeki Omaç
24.09.2019