Devre Analizi Laboratuvarı Dersi 1. Ünite Özet

Direnç Değerlerinin Belirlenmesi ve Breadboard ile Devre Kurma

Direnç kelimesi genel olarak bir güce karşı direnme olarak tanımlanabilir. Dirençler elektronikte sık kullanılan en basit devre elemanlarıdır. Elektriksel devrelerde akım ve gerilim düşürücü görevi yaparlar. Devrede herhangi bir noktadaki gerilimi veya herhangi bir noktadan geçen akımı düşürmek için dirençler kullanılır. Bu amaçla seri, paralel ve seri-paralel karışık olmak üzere üç şekilde bağlanırlar. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısı enerjisine dönüşerek harcanır. Direncin değeri kadar gücü de önemlidir. Direnç üzerinde topladığı enerjiyi ısıya çevirerek etrafa yayabilecek güçte olmalıdır. Aksi takdirde direnç üzerindeki ısı artar. Sonuçta direnç değerinde değişme olabilir ve hatta direnç yanabilir. Dirençler devrede “R ” harfi ile gösterilir ve birimi ohm ?’dur (omega diye okunur).

Breadboard, üzerinde devre elemanlarını birleştirip bir devre oluşturulabilen alettir. Breadboard üzerindeki küçük bağlantı noktaları (delikler) yardımı ile bir devre kurulup gerekli ölçümler yapılabilir.

Güvenlik Önlemleri

Laboratuvar çalışanlarının kendileri ve diğer çalışanların güvenliği için laboratuvar güvenlik kurallarına uyması çok önemlidir. Laboratuvar güvenliği, çalışma alanına göre farklı önceliklerde ele alınabilir. Burada çalışma alanı elektrik laboratuvarı olduğundan aşağıdaki güvenlik önlemlerine dikkat ve özen gösterilmelidir.

• Laboratuvara yiyecek ve içecek maddesi kesinlikle getirilmemelidir.

• Laboratuvarda kesinlikle ıslak elle çalışılmamalıdır.

• Laboratuvarda başkalarının da çalıştığı düşünülerek gürültü yapılmamalıdır.

• Dirençleri breadboard üzerine yerleştirirken tellerin ele batmaması için pens kullanılması önerilir.

• Kablo bağlantıları yapılırken yalıtılmış bölgelerden tutulmalıdır.

• Giyim eşyaları, çanta ve kitap gibi malzemeler çalışma masası üzerine konmamalıdır.

• Öğrencilere elektrik enerjisini nasıl kesecekleri anlatılmalıdır.

• Öğrenciler laboratuvara yapacakları deneyi çalışarak gelmelidirler.

• Devre bağlantıları tamamlandıktan sonra mutlaka kontrol edilmelidir.

• Öğrenciler laboratuvar görevlilerinin yaptığı uyarıları dikkate almalı ve uygulamalıdır.

Teorik Bilgi

Multimetre elektriksel olarak çok çeşitli ölçümler yapabilen bir cihazdır. Bir multimetre kullanarak akım, direnç, indüktans, sığa ve voltaj (gerilim, potansiyel farkı) gibi çeşitli ölçümler yapılabilir. Multimetre genel olarak ekran, kadran ve çıkış uçları olmak üzere üç kısımdan oluşur. Ekran üzerinde yapılan ölçümün sonucu görülür. Multimetrenin kırmızı ve siyah olmak üzere iki probu vardır. Kırmızı prob (+) kutbu, siyah prob (-) kutbu ifade etmektedir. Bu iki probun bağlantı uçları ölçülecek niceliğe bağlı olarak uygun çıkış uçlarına bağlanır. Multimetre ekranında (-) değer okunuyorsa, probların ters tutulduğu anlaşılmalıdır.

Kademe anahtarı (düğmesi) dairesel olarak hareket ettirilerek ölçülmek istenen niceliğe göre ayarlanır. Kadran üzerinde akım A, direnç ?, indüktans H, sığa F ve voltaj V ile gösterilmiştir. Direnç değerini ölçmek için kademe anahtarı ? kademesine getirilmelidir. Multimetre direnç değeri belirlemek amacıyla kullanıldığında ohmmetre olarak adlandırılır. ? kademesinde ohm, kiloohm ve megaohm mertebesinde direnç değerleri ölçülebilir.

Akım ve voltaj ölçümleri için multimetrenin A ve V kademelerini kullanmak gerekir. Multimetre akım okumak üzere ayarlandığında ampermetre, voltaj okumak için ayarlandığında voltmetre adını alır.

Multimetreyi ölçüm yapılacak devre elemanına bağlamak için “prob” adı verilen kırmızı ve siyah renkli bağlantı kabloları multimetrenin çıkış uçlarına (yuvalarına) bağlanır. Cihazın dört adet çıkış ucu vardır. Ölçümü yapılacak niceliğe göre doğru çıkış uçlarının kullanılması gerekir. Siyah renkli bağlantı kablosu her zaman “COM” isimli çıkış ucuna, kırmızı renkli kablo ise ölçülecek niceliğe göre uygun çıkış ucuna bağlanmalıdır. Akım ölçümü amper mertebesinde yapılacaksa kırmızı bağlantı kablosu 1 numaralı çıkış ucuna, akım miliamper mertebesinde ise 2 numaralı çıkış ucuna bağlanmalıdır. Siyah bağlantı kablosunun bağlanacağı çıkış ucu 3 numaralı uçtur. Direnç ve voltaj ölçümü için kırmızı bağlantı kablosu 4 numaralı çıkışa bağlanmalıdır.

Direnç Türleri

Dirençler kullanım amaçlarına göre sabit ve değişken direnç olmak üzere iki gruba ayrılır.

Sabit Dirençler: Sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda tercih edilirler. Bu tür dirençlerin hassasiyetleri yüksektir. Karbon, film, tel dirençler olarak üçe ayrılır.

• Karbon Dirençler: Toz haldeki karbona çeşitli değerler elde etmek için katkı maddesi ilave edilerek üretilir. Toleransları yüksektir, en düşük %5 olarak sağlanabilir.

• Film Dirençler: Bir seramik çubuk üzerine elektrik akımına karşı direnç gösteren bir maddenin kaplanmasıyla elde edilirler. Toleransları % 0,1’dir. Film dirençlerin; karbon film, metal film ve metal oksit film dirençler olmak üzere üç çeşidi bulunur.

• Tel Dirençler: Toleransları %1’den küçüktür ve zamanla değer değiştirmezler. Küçük değerli dirençlerin yapılmasına uygundurlar. Güçlü olmaları nedeniyle diğerlerine üstünlük sağlarlar.

Değişken Dirençler: Bu tip dirençler devrede akım ve gerilim ayarlayıcı olarak kullanılır. Hareket ettirilebilen ortak uçları yardımı ile değerleri değiştirilebilen dirençlerdir. Potansiyometre ve trimpot en sık kullanılan türleridir.

• Potansiyometre: Direnç değeri dairesel olarak döndürülebilen bir mil ile değiştirilebilen dirençlerdir. Potansiyometrelerin üç bacakları vardır. Üstteki siyah çubuğu dairesel olarak sağa sola çevirerek direnç değeri değiştirilir.

• Trimpot: Trimpotların çalışma prensibi potansiyometreler ile aynıdır. Tek farkları direnç değerlerinin bir tornavida yardımıyla üstündeki vidanın döndürülmesiyle değiştirilmesidir.

Direnç Değerinin Belirlenmesi

Multimetre ile belirlenebilir. Multimetre devrede direnç okumak için kullanıldığında ohmmetre adını alır.

Bir direncin değerini belirlemenin bir diğer yolu, direnç üzerinde “renk bandı” denilen renkli şeritlerden yararlanmaktadır. Dirençlerin değerine bağlı olarak üzerinde değişik sayıda renk bandı bulunur. Elektrik devresi kurarken kullanılan dirençler çoğunlukla dört veya beş renk bantlı dirençlerdir.

Breadboard ve Kullanımı

Breadboard değişik devre elemanlarını bir araya getirip devre kurmak için en pratik yoldur. Breadboard direnç, kondansatör gibi devre elemanları ve kabloların bağlanacağı küçük delikler ile güç kaynağı gibi devre elemanlarının bağlanabileceği bağlantı noktalarından oluşmaktadır.

Değerleri renk kodları yardımıyla veya ohmmetre ile belirlenmiş dirençler kullanılarak seri ve paralel bağlı basit devreler oluşturulabilir.