ELK273 Elektrik ve Elektronik M hendisliginin Temelleri Ders 4- Diren Devreleri II

1. ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliginin TemelleriDers 4- Direnç Devreleri II Yard.Doç.Dr. Özgür TAMER Ozgur.tamer@deu.edu.tr http://www.eee.deu.edu.tr/~tamer

2. 2 Gerilim Bölücü Bir gerilim kaynagindan farkli seviyelerde gerilim elde etmek için kullanilir. Dirençler üzerinden geçen akim ayni oldugu için gerilimleri Ohm kanunu geregi dirençlerin büyüklükleri ile orantilidir. Soru: Farkli seviyelerdeki gerilimleri nasil elde edebilirsiniz?

3. 3 Problemler Problem 2.5: Gerilim bölücü devresinde R1 direncinin renkleri Kirmizi,Yesil, Turuncu ve gümüs, R2 direncinin renkleri kahverengi, siyah, sari ve gümüs olsun. V=100V ise Vo gerilimin alt ve üst sinirini bulunuz. Problem 2.6: Sekilde verilen devrede gerilim kaynagi 200V, R1=25K?, R2=100K? olsun. Yük direnci RL devrede degilken Vo gerilimini bulunuz. RL=150K? ise Vo gerilimini ve yük direncinin harcadigi gücü bulunuz. Eger yük terminalleri a ve b kisa devre olursa R1 direnci ne kadar güç çeker?

4. 4 Akim Bölücü Gerilim bölücüye benzer sekilde bir akimi iki farkli direnç üzerinde bölmek için de akim bölücü devresi kullanilabilir. Kirchoff akim kuralina göre i=i1+i2 ve Kirchoff gerilim kuralina göre V1=V2=i1 R1 = i2 R2 = i(R1//R2) olduguna göre i1= (R2/(R1+R2)) i ve i1= (R1/(R1+R2)) i olarak elde edilir.

5. 5 Problemler Problem 2.7: Asagidaki devrede akim kaynagi 10A, R1=16?, R2=1.6?, R3=4?, R4=6? olsun. 6?’luk direncin harcadigi gücü bulunuz. Problem 2.8: I1, I2 akimlari ve V gerilimini Is1 ve Is2 cinsinden yaziniz.

6. 6 Wheatstone Köprüsü Direnç ölçmek için kullanilan bir düzenektir. Genellikle 1?’dan 1M?’a kadarlik dirençlerin ölçümünde kullanilir. Dört direnç ve bir akim sezici elemandan olusur. Genellikle Bu eleman ampermetrelerin mikroamperler seviyesinde ölçüm yapan tipi olan galvanometredir. Sekildeki köprü devresi ayarli direnç R3 degistirilerek, galvanometrenin gösterdigi akim sifir olana kadar ayarlanir. Köprü dengeye geldigi anda b ve c dügümleri arasindaki akim sifir olmalidir. i1=ix ve i2=i3. Vb=Vc=ix Rx =i3 R3 Kirchoff gerilim yasasindan Vab=Vac=i1 R1= i2 R2 Bu denklemleri düzenlersek bilinmeyen direnci digerleri cinsinden bulabiliriz: Rx= R2/(R1 R3)

7. 7 Birden Fazla Akim ya da Gerilim Kaynagi Içeren Devreler Problem 2.9: a) Eger iki gerilim kaynagi paralelse ne olur? b) Eger iki akim kaynagi seriyse ne olur?

8. 8 Gerçek Gerilim ve Akim Kaynaklari Ideal bir gerilim kaynagi devredeki dirençlerin degerleri ne olursa olsun, devreye ayni gerilimi saglayan kaynaktir. Benzer sekilde ideal akim kaynagi da her kosulda sabit bir akim verebilmelidir. Ancak gerçekte ideal akim ve gerilim kaynagi yoktur ve gerçek kaynaklar asagidaki gibi modellenirler:

9. 9 Problemler Problem 2.10: Iç direnci 10? olan ve 1A ideal akim kaynagi içeren gerçek akim kaynagi 10?’luk bir yük direncine baglanirsa, yük direnci üstündeki akim ve gerilimi bulunuz. Problem 2.11: Iç direnci 10? olan ve 10V ideal gerilim kaynagi içeren gerçek gerilim kaynagi 10?’luk bir yük direncine baglanirsa, yük direnci üstündeki akim ve gerilimi bulunuz.

10. 10 Dual Kaynaklar Sekildeki gibi kaynaklar dual kaynak olarak adlandirilirlar ve gerektiginde birbirlerine dönüstürülerek kullanilabilirler. Bir akim kaynaginin dualini bulmak için kaynak direnci sabit kalir ve Ohm kanunu kullanilarak uygun gerilim kaynagi dirence seri olarak baglanir.

11. 11 Problem Problem 2.12: Asagidaki devreler için Vs ve Rs’i bulunuz.

12. 12 Devre Teoremleri Bir ya da daha fazla elemanin birlestigi yer dügüm denir. Iki dügüm dal araciligiyla baglanir. Bir dügümden baslayip birbirine bagli devre elemanlarini takip ederek tekrar ayni dügüme gelirken izlenen yola kapali çevrim denir. Içinde baska kapali çevrim içermeyen çevrimlere göz adi verilir.

13. 13 Göz Akimlari Yöntemi Devredeki her bir göze tüm dallardan en az bir akim geçecek sekilde istenen yönde bir akim atanir. Bu gözler için Kirchoff gerilim denkleri yazilir. Denklemler çözülür.

14. 14 Problem Problem 2.14: Asagidaki devreyi göz akimlari yöntemi ile çözerek her bir elemanin harcadigi ya da ürettigi gücü bulunuz.