Devre Analizi Laboratuvarı Dersi 2. Ünite Sorularla Öğrenelim

Elektrik cihazlarının temelini ne oluşturur?

Enerji üretim, iletim ve dağıtım işlemlerinde elektronik cihazlar oldukça önemli parçalardır. Elektronik cihazların temelini elektrik devreleri oluşturmaktadır. Elektrik devreleri direnç, kondansatör ve indüktör gibi temel elemanlardan oluşmaktadır. Bu elemanların çeşitli tasarımları, elektrik devreleri ve cihazları meydana getirmektedir

Elektrik devre analizinde kullanılan temel ölçüm araç ve gereçleri nelerdir?

Elektrik devre analizinde kullanılan temel ölçüm araç ve gereçleri voltmetre, ampermetre ve ohmmetredir.

Bir elektrik devresinin direnç değerini tek bir dirençle sağlamak teknolojik olarak her zaman mümkün müdür?

Bir elektrik devresini oluşturan temel elemanlardan biri de dirençtir. Bir elektrik devresinin direnç değerini bir tek dirençle sağlamak teknolojik olarak her zaman mümkün olmayabilir. Örneğin devrede 10 ?’luk bir direnç kullanacaksanız, bunu kolayca piyasadan bulup kullanabilirsiniz. Örneğin 51 ?’luk bir dirence ihtiyacınız olduğunda bunu piyasadan bulamazsınız, bunun yerine 50 ?’luk ve 1 ?’luk dirençleri bulabilirsiniz. Bu durumda yapılacak iş 50 ?’luk ve1 ?’luk dirençleri öyle bir değerlendirelim ki 51 ?’luk direnç değerini elde edelim. Dirençleri çeşitli şekillerde bağlayarak devredeki istenilen direnç değerini elde edebiliriz. Dirençleri seri bağlama veya paralel bağlama işlemleriyle istenilen direnç değerine ulaşabiliriz. Diğer taraftan seri ve paralel bağlamanın birlikte olduğu karmaşık bir elektrik devresi ile de istenilen direnç değerini elde edebiliriz.

Eşdeğer direnç nedir? Kısaca açıklayınız.

Bir elektrik devresini analiz etmeye eşdeğer direnç kavramını tanımlayarak başlayalım. Birden fazla dirence sahip bir devredeki bütün dirençlerin yerine geçecek tek bir direnç değeri hesaplanır ki buna biz eşdeğer direnç diyoruz. Eşdeğer direnç devredeki dirençlerin bağlantı şekline göre hesaplanmış tek bir direnç değeridir. Başka bir deyişle dirençlerin seri veya paralel bağlanma şekillerine göre hesaplanmış direnç değeridir. Bu durumda dirençlerin bir devreyi oluştururken nasıl bağlandıkları eşdeğer direncin hesaplanması bakımından önemli olmaktadır.

Paralel bağlı devrenin eşdeğer direnci nasıl hesaplanır?

Paralel bağlı devrenin eşdeğer direnci;

1/R_{eş = 1/ R1 + 1/R2 +1/R3 +.... 1/Rn}

Voltmetre direnç üzerine nasıl bağlanarak voltaj okunur?

Voltmetre direnç üzerine paralel bağlanarak direnç üzerindeki voltaj okunur.

Ohm yasası hakkında kısaca bilgi veriniz.

Ohm yasasına göre bir direnç üzerine gerilim uygulandığında devre elemanları üzerinden direnç değerine bağlı olarak bir akım geçer. Devrede geçen akımla
voltaj arasındaki matematiksel ifade,
V= I R

eşitliği ile verilir.

Burada V devredeki R direnci üzerine uygulanan gerilimi ve I direnç üzerinden geçen elektrik akım şiddetini gösterir.

Eşdeğer direnç nedir?

Birden fazla dirence sahip bir devredeki bütün dirençlerin yerine geçecek tek bir direnç değeri hesaplanır ki buna biz eşdeğer direnç diyoruz. Eşdeğer direnç devredeki dirençlerin bağlantı şekline göre hesaplanmış tek bir direnç değeridir. Başka bir deyişle dirençlerin seri veya paralel bağlanma şekillerine göre hesaplanmış direnç değeridir. Bu durumda dirençlerin bir devreyi oluştururken nasıl bağlandıkları eşdeğer direncin hesaplanması bakımından önemli olmaktadır. Birden fazla dirence sahip bir devredeki bütün dirençlerin yerine geçecek tek bir direnç değeri hesaplanır. Bu değer eşdeğer direnç olarak adlandırılır. Seri veya paralel bağlı direnç devresinde eşdeğer direncin hesaplanması devrenin tanımlanması açısından önemlidir. Öncelikle yapılması gereken devrede dirençlerin seri veya paralel bağlı olduklarını belirlemek ve dirençlerin bağlantı şekillerine göre eşdeğer direnç değerlerini hesaplamaktır.

Elektrik devreleri hangi temel elemanlardan oluşmaktadır?

Elektrik devreleri direnç, kondansatör ve indüktör gibi temel elemanlardan oluşmaktadır. Bu elemanların çeşitli tasarımları, elektrik devreleri ve cihazları meydana getirmektedir.

Paralel bağlı bir direnç devresi nasıl oluşturulur?

Paralel bağlama dirençlerin kolları (uçları) ayrı ayrı diğer dirençlerin kollarıyla birleştirilerek oluşturulmuştur.

Elektrik devresi analizinde kullanılan ölçüm araç ve gereçleri nelerdir?

Elektrik devresini analiz ederken kullanılan ölçüm araç ve gereçlerin kullanımları da oldukça önemlidir. Elektrik devre analizinde kullanılan temel ölçüm araç ve gereçleri voltmetre, ampermetre ve ohmmetredir.

Güç kaynağının bölümleri hakkında kısaca bilgi veriniz.

Güç kaynağının bölümlerini aşağıda sıralayalım.

1) POWER düğmesi cihazı açma (ON) ve kapama (OFF) için kullanılır

2) (+) Pozitif ve (-) negatif uçtan dc voltaj çıkışı alınır. GND çıkış ucu topraklama için kullanılır.

3) VOLTAGE voltaj ayar düğmelerini gösterir. C.V. lambası cihaz açıldığında yeşil ışık yanar.

COARSE düğmesi ile voltaj değerini hızlı bir şekilde arttırabilirsiniz. FINE düğmesi ile voltaj değerini yavaş bir şekilde arttırabilirsiniz.

4) CURRENT akım ayar düğmelerini gösterir.

Devredeki dirençler üzerindeki gerilim ve akım değerleri nasıl belirlenir?

Devredeki dirençler üzerindeki gerilim (potansiyel fark, voltaj) ve akım değerleri multimetreden okunarak belirlenecektir.

Laboratuvarda dikkat edilmesi gereken güvenlik önlemleri nelerdir?

Bulunduğumuz her ortamda çok çeşitli tehlikelerle veya kazalarla karşı karşıya kalabilmekteyiz. Özellikle çalıştığımız ortamlarda tehlike veya kazalarla daha fazla karşılaşmaktayız. Yaptığımız çalışmalarda dikkatsizce davranmamız nedeniyle tehlikelerle yüz yüze kalmaktayız. ? Bulunduğumuz ortamda tehlikelere karşı dikkatli ve güvenlik önlemleri alarak çalışmalıyız. Bulunduğumuz ortamlar çalışma yerleri, okullardaki laboratuvarlar veya atölyeler olduğunda hem öğrenciler olarak hem de görevliler olarak güvenlik önlemlerini en üst seviyede tutma zorunluluğu vardır. Eşdeğer Direnç, Voltaj ve Akım Ölçümü Eğer çalışanlar veya görevliler kendi güvenlikleri için dikkatli davranırlarsa, bulundukları ortamın güvenliğini de sağlamış olacaklardır. ? Elektrik laboratuvarında çalışmaya başlamadan önce, laboratuvardaki görevliler öğrencilere bir tehlike anında laboratuvardaki elektriği kesecek ana elektrik panosunun yerini ve elektrik enerjisinin nasıl kesileceğini öğretmelidirler. ? Öğrencilere, herhangi bir kaza anında itfaiyeye, sağlık görevlilerine ve okulda bulunan görevlilere asıl haber verecekleri konusunda bilgi verilmelidir. Ülkemizde İTFAİYE’ye 110, HIZIR ACİL SERVİSİ’ne 112 ve POLİS’e 155 numaralı telefonlardan kolayca ve ücretsiz haber verilebilmektedir. Bu telefon numaralarının akıldan çıkarılmaması çok önemlidir. Bir tehlike anında ülkemizde herhangi bir telefondan İTFAİYE’yi 110, HIZIR ACİL SERVİSİ’ni 112 veya POLİS’i 155 numaralı telefonlardan arayabilirsiniz. Güvenli bir ortamda deney yapabilmek için, görevliler güvenlik önlemlerine dikkat ederken öğrenciler de önce kendi güvenliklerini sonra da kullanacakları laboratuvarın, deney araç ve gereçlerin güvenliğinin sağlanmasından sorumludurlar. Bu aynı zamanda vatandaşlık görevimizdir.

Paralel bağlı bir direnç devresi nasıl oluşturulur?

Bir elektrik devresinde istenilen direnç değerini elde etmek için kullanılan diğer bağlama şekli paralel bağlamadır. Paralel bağlama dirençlerin kolları (uçları) ayrı ayrı diğer dirençlerin kollarıyla birleştirilerek oluşturulur. Dirençlerin her iki ucu kendi aralarında bağlanarak paralel bağlı direnç devresi oluşturulmuştur.

Seri bağlı devrenin eşdeğer direnci nasıl hesaplanır?

Seri bağlı devrenin eşdeğer direnci,

R_eş=R₁ + R₂ + R₃ ... + R_n

Bir direnç üzerinden geçen akımı ölçmek için ampermetre dirence nasıl bağlanır?

Bir direnç üzerinden geçen akımı ölçmek için ampermetre dirence seri bağlanır.

Güç kaynağı hakkında kısaca bilgi veriniz.

Güç kaynağı elektrik devrelerine voltaj ve akım sağlayan cihazlardır. Güç kaynakları ac (alternative current) alternatif akım ve voltaj, dc (direct current) doğru akım ve voltaj sağlayabilen elektrikli cihazlardır.

Paralel bağlı devrede dirençler üzerindeki gerilim ifadesi nasıl verilir?

Paralel bağlı direnç sayısı n tane ise her bir direnç üzerindeki gerilim birbirine eşittir. V₁=V₂=V₃...=V_n

Güç kaynağı nedir?

Güç kaynağı elektrik devrelerine voltaj ve akım sağlayan cihazlardır. Güç kaynakları ac (alternative current) alternatif akım ve voltaj, dc (direct current) doğru akım ve voltaj sağlayabilen elektrikli cihazlardır. Kitaptaki şekil 2.10’daki numaralara göre, 1) POWER düğmesi cihazı açma (ON) ve kapama (OFF) için kullanılır 2) (+) Pozitif ve (-) negatif uçtan dc voltaj çıkışı alınır. GND çıkış ucu topraklama için kullanılır. 3) VOLTAGE voltaj ayar düğmelerini gösterir. C.V. lambası cihaz açıldığında yeşil ışık yanar. COARSE düğmesi ile voltaj değerini hızlı bir şekilde arttırabilirsiniz. FINE düğmesi ile voltaj değerini yavaş bir şekilde arttırabilirsiniz. 4) CURRENT akım ayar düğmelerini gösterir. COARSE düğmesi ile akım değerini hızlı bir şekilde arttırabilirsiniz. FINE düğmesi ile akım değerini yavaş bir şekilde arttırabilirsiniz. Güç kaynağı voltaj kontrolündeyken (CV) LED yeşil ve akım sınırlama kontrolündeyken (CC) LED kırmızı yanar. Güç kaynağından çekilen akım ayarlanan akım değerini geçtiği zaman (CC) LED kırmızı yanar ve akım sınırlama sistemi voltaj değerini düşürerek akımı ayarlanan değerde sınırlar. Bu durumda akım ayarı uygun miktarda arttırılırsa kırmızı ışık söner, (CV) LED tekrar yeşil yanar ve voltaj artırımı sağlanır. Bu güç kaynağı ile bir elektrik devresine 0-30 V dc voltaj ve 0-3 A dc akım sağlanabilmektedir.

Seri bağlı bir direnç devresinde ampermetreden ölçülecek akım değeri nasıl hesaplanır?

I = ? / R_eş

Ampermetre güç kaynağına nasıl bağlanır?

Ampermetrenin pozitif ucu (kırmızı) güç kaynağının pozitif ucuna, ampermetrenin negatif ucu (siyah) direncin bir ucuna bağlanmıştır.

Voltmetre nedir?

Direnç üzerindeki gerilimi okuduğumuz cihaza voltmetre adı verilir.

R₁=5 ?, R₂=9 ? ve R₃=6 ? dirençleri ile oluşturulan seri bağlı direnç devresi oluşturulmuştur? Bu devrenin eşdeğer direnç değeri kaçtır?

5? + 9?+ 6? = 20?

Bir direnç üzerinden geçen akım ne aracılığı ile okunur?

Bir direnç üzerinden geçen akım ampermetre yardımıyla okunur.

Seri bağlı direnç devresinde gerilim ve akım değerlerinin multimetre ile okunması nasıl olur?

Bir direnç devresinde herhangi bir direnç üzerindeki gerilim voltmetreyle ve dirençten geçen akımın ampermetreyle ölçüleceğini daha önce söylemiştik. Ancak bu işlem için çoğunlukla voltaj, akım, ohm veya kapasitans gibi değerlerin ölçülebildiği multimetreler kullanılır. Multimetreler ayrı ayrı ölçümler için çok sayıda cihaz kullanma zorunluluğundan bizleri kurtarır. Biz de direnç, gerilim ve akım değerlerini ölçerken multimetreden yararlanacağız. Şekil olarak kitapta şekil 2.13’te multimetre üç bölgeye ayrılmıştır. Sarı bölge multimetrenin dijital ekranını göstermektedir. Ekranda ölçüm yapılan niceliklerin değerlerini göstermektedir. Örneğin ölçülen değerin doğru gerilim (DC) ve büyüklüğünün (0.00 V) olduğu ekran üzerinde görünmektedir. Siyah bölgede multimetre ile okunacak voltaj kademeleri görülmektedir. Kolayca dönebilen ve üzerinde ok işareti bulunan KADEME ANAHTARI yardımıyla okunmak istenilen voltaj değeri ayarlanır. Bu bölgede okunabilecek voltaj değerlerinin 400 mV ile 1000 V arasında değiştiği görülmektedir. Okunacak gerilim değeri (DC) veya değişken gerilim (AC) olabilir.

Seri bağlı bir direnç devresi nasıl oluşturulur?

Seri bağlı bir direnç devresi, dirençlerin ardışık bağlanmasıyla oluşturulur.

R₁=4 ?, R₂=3 ? ve R₃=6 ? dirençleri ile oluşturulan paralel bağlı direnç devresi oluşturulmuştur? Bu devrenin eşdeğer direnç değeri kaçtır?

1/4? + 1/3? + 1/6? = 0,75 ?

"Devreyi tamamlama" ne anlam ifade etmektedir?

Akımın pozitif uçtan, direnç üzerinden geçerek, negatif uca gelmesi “devreyi tamamlama” olarak adlandırılır.