TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI

Konu: TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI C.tesi Şub. 21, 2009 4:17 am

TEMEL ELEKTRONIK KANUNLARI

OHM KANUNU
Bir elektrik devresinde; akim, voltaj ve direnç arasinda bir baglanti mevcuttur. Bu baglantiyi veren kanuna Ohm kanunu adi verilir. 1827 yilinda Georg Simon Ohm su tanimi yapmistir: "Bir iletkenin iki ucu arasindaki potansiyel farkinin,iletkenden geçen akim siddetine orani sabittir."
R = V / I seklinde ifade edilir. Burada R dirençtir. Bu direnç rezistans veya empedans olabilir. V volttur. I de akim yani Amperdir.
Su dolu bir depo olsun, bunun dibine 5 mm çapinda bir delik açalim, bir de 10 mm çapinda bir delik açalim. Büyük delikten daha çok suyun aktigini yani bu deligin suyu daha az engelledigini görürüz. Burada deligin engellemesi dirence, akan suyun miktari akima, depodaki suyun yüksekligi voltaja karsilik gelir. Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karsisina bir direnç koyarsaniz, direncin müsaade ettigi kadar elektron geçebilir, yani akim akabilir, geçemeyen itisip duran bir kisim elektron ise, isi enerjisine dönüsür ve sicaklik olarak karsimiza çikar. Direnç birimi "Ohm"dur bu deger ne kadar büyük ise o kadar çok direnç var anlamina gelir.

JOULE KANUNU
James Prescott Joule 1818 ile 1889 yillari arasinda yasamis bir Ingiliz Fizikçidir. Esasen Isi enerjisi ile Mekanik enerjinin esdeger oldugunu göstermistir ve "Joule" adi enerji birimine verilmistir. Bizi ilgilendiren Joule Kanunu söyledir: "Bir iletkenden bir saniyede geçen elektrigin verdigi isi: iletkenin direnci ile, geçen akimin karesinin çarpimina esittir".
W = R x I2 dir.
Esasen formül kalori olarak su sekildedir:
Kalori = 0.2388 x R x I x I x t saniye
Bir kalori 4.1868 Joule esittir.
O halde Joule = R x I x I x t saniye olur.
Güç birimi olan Watt, Iskoç mühendis James Watt'tan isim almistir.
Watt = Joule / saniyedir.
O halde; yukaridaki formül ortaya çikar. W = R x I2 olur. Ohm kanununda ki R = V / I esitligini burada yerine koyarsak, bir formülümüz daha olur: W = V x I

KIRCHHOFF KANUNLARI
Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887) bir Alman fizikçidir. Bizi ilgilendiren iki kanunu vardir.
Bunlar birinci kanun veya dügüm noktasi kanunu ile ikinci kanun veya kapali devre kanunudur.
Dügüm Noktasi Kanunu
Bir dügüm noktasina gelen akimlarin toplami ile bu dügüm noktasindan giden akimlarin cebirsel toplami esittir. 1, 4, 5 nolu akimlar giden, 2 ve 3 nolu akimlar gelen olduguna göre; I 1 +I 4 + I 5 = I 2 + I 3 olur.
Sekilde görüldügü gibi, gelen I akimi giden IR1+IR2+IR3 akimlari toplamina esittir. Burada: R1 =10 ohm R2 = 20 Ohm ve R3 = 20 Ohm olsun, devre gerilimini de 50 V kabul edelim. Devreye gelen I akimi 10 amper olur ve bu 10 amper lik akim, dirençler üzerinden su sekilde geçer. I = V / R oldugundan : IR1 = 5 A IR2 ve IR3 = 2.5 A dir. Böylece dirençler üzerinden giden akimlarin toplami da 10 A olur ve gelen ile giden akimlarin toplami ayni kalir.
Kapali Devre Kanunu
Kapali bir elektrik devresinde bulunan gerilim kaynaklari toplami ile bu devredeki dirençler üzerinde düsen gerilimlerin toplamlari esittir.
Devrede 20 ve 10 V'luk iki gerilim kaynagi mevcut olsun ve ters yönde bagli olsunlar.Gerilim kaynaklarinin toplami 20 - 10 = 10 volt eder. R1 2 , R2 3 , R3 de 5 Ohm ise, her bir direncin uçlarinda düsen gerilim nedir ?
Toplam direnç 10 Ohm oldugu için devreden 1 Amper akim geçer, her dirençten bu akim geçtigi için; V = I x R den V1 = 1x2 volt V2 = 1x3 volt V3 = 1x5 volt Olur, böylece toplam voltaj düsümleri de 10 V'a esit demektir.

THEVENIN TEOREMI
Leon Thevenin (1857 - 1926) bir Fransiz fizikçisidir. 1883'de adi ile anilan teoremi ortaya atmistir.
Buna göre: "Dogrusal direnç ve kaynaklardan olusan bir devre, herhangi iki noktasina göre bir gerilim kaynagi ve ona seri bagli bir direnç haline dönüstürülebilir" Elde edilen devreye "Thevenin"in esdeger devresi denir. Bu teoremin bize ne faydasi vardir? Faydasi sudur: Devrenin herhangi bir kolundan geçen akimi, diger kollardan geçen akimi hesaplamadan bulabiliriz.
Örnek: Asagidaki gibi bir devremiz olsun. Devre no 1 R2 ve R3 3 Ohm R1 ve R4 2 Ohm olsun.V1 gerilim kaynagi 120 Volt , V2 gerilim kaynagi zit yönde 80 V olsun. Rx direnci 17.5 Ohm ise bu dirençten ne kadar akim geçer? Bu devreyi "Thevenin" kuralina göre bir gerilim kaynagi ve buna seri bagli bir Ro direnci haline getirebiliriz.Bunun için Rx direncinin uçlarindaki gerilimi ve bu gerilime seri direnci bulmamiz gerekir.
Thevenin'in Esdegeri Devre no 1 de Rx direnci yokken Rx direnci uçlarindaki gerilim Vo gerilimidir. V1 - V2 = 120 - 80 = 40 volt kaynak gerilimi R1, R2, R3, R4 dirençleri üzerinden akar.Ohm kanununa göre V = I x R oldugu için, 40 V = 10 Ohm x I amper olur buradan I = 4 amper bulunur. R3 ve R1 dirençlerinde ayni formülden: V = 4 x (3+2) = 20 volt düser ve 120 - 20 = 100 Volt gerilim Rx uçlarinda kalir. Bu Esdeger devrenin Vo voltajidir. Rx uçlarindan görülen esdeger Ro direnci ise iki paralel bagli (3+2) Ohmluk dirence estir. Ro = 2.5 Ohm olur. Esdeger devrede Vo = 100 Volt Ro = 2.5 Ohm ve üzerinden geçen akimi bilmek istedigimiz Rx direnci ise 17.5 Ohm oldugu için; V = I x R den 100 = I x ( 17.5 + 2.5) I = 100/20 =5 amper olur.
Özetle:Thevenin esdeger devresini bulmak için.
1. Gerilim kaynaklari kisa devre sayilir,istenen noktayi gören direnç esdeger dirençtir.
2. Devre akimi hesaplanir ve bu akima göre Rx uçlarindaki voltaj bulunur. Bu esdeger kaynak gerilimidir.

NORTON TEOREMI
"Dogrusal bir devre, herhangi iki noktasina göre, bir akim kaynagi ve buna paralel bir direnç haline getirilebilir." Bunun için;
1.Herhangi iki nokta uçlari kisa devre iken geçen akim kaynak akimidir
2. Gerilim kaynagi kisa devre iken, iki nokta arasi direnç esdeger dirençtir.
Daha önce inceledigimiz devreyi ele alalim ve Norton esdegerini elde edelim. Gerilim kaynaklarini kisa devre ederek Thevenin teoremine benzer olarak
A B noktasini gören esdeger direnci bulalim. V1 ve V2 kaynaklari kisa devre edilirse AB noktasini gören birbirine paralel iki adet 5 Ohm luk direnç olur ( 3 Ohm +2 Ohm). Bunlarin toplam degeri de 2.5 Ohm dur. Esdeger Ro direnci = 2.5 ohm olur. AB noktalari kisa devre edildiginde AB den akan Ik akimi: I = V / R kullanilarak Ik = I1+I2 I1 = 120/5 = 24 Amper I2 = 80/5 = 16 Amper Ik = 24+16 = 40 Amper olur Ao esdeger Akim kaynagi 40 Amper,Ro esdeger direnç 2.5 Ohm dur.
O Halde AB noktasinda Rx den geçen akim:yani I Rx I Rx = 40 x { Ro / Ro +R } olur I Rx = 40 x { 2.5/ 17.5+2.5 } I Rx = 40 x { 2.5 / 20 } I Rx = 5 Amper olur.

Konu: Geri: TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI Ptsi Şub. 23, 2009 10:35 am

teşekkür ederim 10. sınıfta az basıma bela olmadı Very Happy

:D

Konu: Geri: TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI Ptsi Şub. 23, 2009 11:48 am

nele bu kitabı taşımışın buraya