ELEKTRİK ELEKTRONİK DERS NOTLARI

Transkript

1 ELEKTRİK ELEKTRONİK DERS NOTLARI ELEKTRİK PRENSİPLERİ Madde: Uzayda yer kaplayan ağırlığı ve hacmi olan her şeye madde denir. Maddenin Fiziksel Halleri Atom ya da molekül denilen tanecikler birbirine çok yakınsa, birbirinden bağımsız hareket edemiyorsa, hareketleri sonucunda maddenin şekli değişmiyorsa bu durumda madde KATI' dır. Eğer tanecikler arası uzaklık biraz artmış, tanecikler birbirinden kısmen bağımsız hareket edebiliyorsa ya da tanecikler birbiri üzerinden kayıyorsa (madde bir yerden bir yere akıyorsa) o zaman bu madde SIVI'dır. Maddenin tanecikleri birbirinden bağımsız hareket ediyorsa, koyuldukları bütün kapları dolduruyorsa o zaman bu madde GAZ' dır. Bu katı, sıvı ve gaz olma durumlarına maddenin FİZİKSEL HALLERİ denir. Element: Doğada saf olarak bulunan basit maddelere denir.(alüminyum, altın, gümüş, krom vb.) Elementler bir araya getirilerek bileşikleri veya alaşımları oluşturur. Örneğin hidrojen ile oksijen birleştirilerek su oluşturmaları gibi. Atomun Yapısı (Elektron Akışı, Madde, Element ) Atom: Bir elementin bütün kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük birimidir. Atom, bölünebilir bir bütündür. Bir çekirdekle bunun çevresinde dolaşan elektronlardan oluşur. Şekil, de görüldüğü gibi. Atomun büyüklüğü elementlere bağlı olarak büyük bir değişiklik göstermez. Buna karşılık, çekirdeğin büyüklüğü kütlesiyle doğru orantılı olarak artar. Atom çekirdeğinde artı (+) elektrik yüklü protonlarla, elektrik yükü olmayan nötronlar bulunur. Bir atomun çekirdeğinin çevresinde, proton sayısı kadar elektron döner. Her elektron (-) eksi elektrik yükü taşır. Atom denilince elektriksel açıdan yüksüz bir birim akla gelmelidir. Elektronlar, çekirdeğin çevresinde belirli enerji düzeylerinde, belirli sayılarda, maksimum 7 yörünge üzerinde hareket eder. Her yörünge belli sayıda elektron alabilir (2, 8, 8,...). Bir atomun en dış enerji düzeyinde en az en çok 8 elektron bulunabilir. En dış enerji düzeyinde 8 elektron bulunduran elementler soy gazlardır. Bir soy gaz olan helyum bu kuralın dışında kalır, çünkü helyumun en dış enerji düzeyinde iki elektron bulunur. Öteki elementlerse en dış enerji düzeylerinde 8 elektron olması eğilimi gösterir ve bu düzeydeki elektron sayılarını 8 yapmaya çalışır. Sekiz elektrondan fazla elektronu olan atomlar elektron verir ve sekiz elektrondan eksik elektronu olanlar da çevredeki bir elementten fazla elektronları alır. Böylece iki element arasında elektron alışverişi olur. Bir atomun en dış yörüngesinde 8 elektron bulundurmak için elektron alışverişi yapması olayına, oktete ulaşma, denir. Bazı maddelerin atomları elektron vermeye yatkındır. Bir atomun dış yörüngesinde dörtten az elektron varsa madde iletken, dörtten fazla elektron varsa yalıtkan niteliği kazanır. Elektron sayısı dörtse madde yarı iletkendir (silisyum, germanyum, karbon..) Atomun Yapısı Atomun Elektrik Yükü

2 Elektron Akışı Potansiyel fark sonucu iletkendeki elektronların hareketine elektron akışı denir. Bu akışın olabilmesi için üreteç, potansiyel fark, iletken ve devrenin kapalı olması gerekir. Aşağıdaki şekilde elektron akışı görülmektedir. 2 Elektron Akışı ELEKTRİK TÜRLERİ - Statik Elektrik: Cisimler üzerinde bulunan ve aralıklarla deşarj olan elektrik yüküdür. Belirli maddelerin birbirine sürtünmeleri ile elde edilir (cam ve ipek gibi). 2- Dinamik Elektrik: Hareket halinde bulunan veya akan elektrik olup, dinamolar, manyetolar veya kimyevi olarak akümülatörler tarafından meydana getirilir. Pozitif ve negatif elektrik yükü ile yüklenmiş iki madde, elektronların geçişini sağlayabilen bir yol ile birleştirilirse maddelerin birindeki fazla elektron diğer maddeye hızla hareket ederek elektron akışı oluşturur. Değişik yüklere sahip bu iki madde arasındaki elektron akışına elektrik akımı, bu olaya da hareketli elektrik denir. Elektron akışı elektriksel yönden denge sağlanana kadar devam eder. Elektrik akımının tesirinden yararlanabilmek için akışın devamlı hâle getirilmesi gerekir. Bunu sağlayabilmek için kutuplar arasında sürekli elektron farkı yaratabilecek bir kaynağın (üretecin) bulunması gerekir. Devrede elektriğin akışından etkilenen bir eleman (alıcı) ve gerektiğinde elektrik akışını durduran veya başlatan bir anahtar olmalıdır. Bazı durumlarda alıcının emniyetini sağlamak amacıyla devreye bir sigorta eklenir. Üretecin elektron fazlalığı olan ucuna negatif kutup, elektron eksikliği olan ucuna da pozitif kutup denir. Elektronların alıcı üzerinden geçişi alıcının yapısına göre ısı, ışık gibi etkiler oluşturur. Hareketli elektrik yükü taşıyıcıları, metaller elektronlar, gaz ve sıvılar için ise iyonlardır. 3- Elektro-Manyetik Dalga: Elektrik enerjisinin yayılabilen şeklidir. Motorlu araçlar üzerinde, radyolar hariç, henüz kullanılmamaktadır. ELEKTRİK AKIMI Herhangi bir vasıtayla bir telin bir ucuna fazla elektron elektron gönderdiğimizi düşünelim; genel olarak, bu elektronlar tel içinde hareket edecekler ve sonuç olarak bir elektrik akımı oluşacaktır. Bu telin herhangi bir kesitinden saniyede geçen elektronların taşıdığı toplam miktarına elektrik akımının şiddeti denir. Elektrik akımının şiddeti (I) harfi ile gösterilir. Birimi Amperdir. (A) harfi ile gösterilir. Amper: Bir amper, saniyede C(Culon) luk elektrik miktarı geçtiği zaman akımın şiddeti Amper dir. Amper Saat (Ah): Bir amperlik elektrik akımı bir saat müddetle akacak olursa geçen elektrik miktarına Amper Saat (Ah) lik elektrik miktarı denir. Elektronların akış sırasındaki sahip oldukları elektrik yükü Elektrik Akım Çeşitleri - Alternatif Akım(AC) Alternatifin kelime anlamı "Değişken" dir. Alternatif akımın kısa tanımı ise "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişen akımdır." Alternatif akım büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizdeki elektrik, alternatif akım sınıfına girer. Buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, aspiratör ve vantilatörler alternatif akımla çalışır. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise alternatif akımı doğru akıma çevirerek kullanır. Aşağıdaki şekil alternatif akımın diyagramı görülmektedir. Alternatif akım

3 2- Doğru Akım (DC) Doğru akımın kısa tanımı "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir" şeklindedir. Doğru akım genelde elektronik devrelerde kullanılır. En ideal doğru akım en sabit olanıdır. En sabit doğru akım kaynakları da pillerdir. Bir de evimizdeki alternatif akımı doğru akıma dönüştüren doğrultmaçlar vardır. Bunların da daha sabit olması için DC kaynağa Regüle Devresi eklenir. Aşağıdaki şekilde doğru akım grafiği görülmektedir. 3 Doğru Akım (DC) Direnç: Devrenin, elektrik akımının geçişine karşı gösterdiği zorluğa denir. Direnç birimi Ohm dur ve ohmmetre ile ölçülür. Kısaca R harfi ile gösterilir. OHM Kanunu: İletken maddeden yapılmış bir telin uçları arasına U gerilimi tatbik edildiği zaman telin içinden I akımı geçtiği görülür. Telin sıcaklığı değişmediği takdirde U/I oranı sabittir. Yani telin uçları arasındaki U gerilimini artırıldığı zaman I akımı da gerilimle orantılı olarak artar. Bu orantı katsayısı R harfi ile gösterilir ve buna telin direnci denir. Bu olayı gösteren kanuna da Ohm kanunu denir. İletken madensel tel I A B U Dirençler Elektrik akımını geçişine zorluk gösteren elemanlardır. Üzerinden elektrik akımı geçtiği zaman elektrik enerjisini ısıya dönüştürür. Elektrik ve elektronik devrelerde kullanılan dirençler nikel- krom alaşımından ve karbondan yapılır. Farklı malzemelerden yapılan dirençlerde elektronik devrelerde kullanılmaktadır. İletken olarak bilinen bakır, alüminyum, demir gibi metallerin de direnci vardır. Bu iletkenler boylarının çok uzun olması durumunda üzerinden geçen akıma direnç gösterir. Bir iletkenin direnci; iletkenin boyuna, kesitine ve özdirencine bağlı olarak değişir. Özdirenç Bir metre boyunda bir milimetre kesitinde ve 25 ºC sıcaklıktaki bir malzemenin direnci, o malzemenin özdirenci olarak tanımlanır. Özdirenç ρ ( ro ) simgesi ile gösterilir. Bir iletkenin direnci: Burada: l = İletkenin boyu ( m ) s = İletkenin kesiti (mm 2 ) ρ = İletkenin özdirenci ( Ω. mm 2 /m ) formülü ile bulunur. Örnek: Bakırdan yapılmış bir iletkenin boyu 80 m, kesiti 0,5 mm 2 olduğuna göre iletkenin direncini hesaplayınız. Bakır için ρ= 0,08 Ω. mm 2 /m dir. Çözüm: Ω olarak bulunur.

4 Elektrik Ölçü Birimleri Bir büyüklüğü ölçmek demek, o büyüklüğü kendi cinsinden olan büyüklüğün birimi ile orantılamak veya karşılaştırmak demektir. Ölçülecek büyüklükler değiştikçe bunlara ait birimlerde değişmektedir. Elektrik tesisatlarının düzgün bir şekilde çalışmalarını kontrol için elektrikte kullanılan büyüklüklerin ölçülerek bilinmesi gerekir. Bunlar, gerilim farkı birimi Volt, akım şiddeti birimi Amper, direnç birimi Ohm ve elektrik güç birimi Watt vb. gibi büyüklüklerdir. Bunun için de bu büyüklükleri ölçmeye yarayan ölçü aletlerine ihtiyaç vardır. Böylece elektrik devrelerinde meydana gelen olaylar kolaylıkla anlaşılmış olur. Ölçmeler, cihazların onarımında, arıza yerlerinin bulunmasında veya devrenin muhtelif kısımlarının çalışıp çalışmadığını kontrol etmeye yardım eder. Gerilim Farkı Birimi (Volt) Bir elektrik devresinde elektrik akımının oluşabilmesi için, devrenin iki ucu arasında elektron farkının olması gerekir. Üreteç denilen bir sistemle bu elektron farkı gerçekleştirilir. Bir devrenin iki ucu (iki kutbu) arasındaki elektron sayısı farkına gerilim farkı denir. Birimi volttur. "U veya E" harfi ile ifade edilir. Direnci bir ohm olan ve içerisinden bir amper akım geçen bir iletkenin, iki ucu arasındaki gerilime bir volt denir. Volta pilinin gerilimi l volt olarak kabul edilmiş ve gerilim değeri olarak kullanılmıştır. Gerilim farkı voltmetre olarak adlandırılan ölçü aleti ile ölçülür. Ölçümlerde voltun as katları için mili volt ve mikro volt, üst katları için kilovolt terimleri kullanılır. l mikro volt (μv) = l0 6 volt = 0,00000 volt l mili volt (mv) = l0 3 volt = 0,00 volt l kilovolt (kv) = l0 3 volt = 000 volt Su Devresi: 4 Seviyeleri ve basınçları eşit olduğundan boruda su akışı olmaz. Seviyeler ve basınçların eşit olmaması sonucu boruda su akışı Şekil - Şekil -2 Gerilim farkını daha iyi anlayabilmek için elektrik devresine çok benzeyen su devresine bakmak gereklidir. Alt kısmından bir boruyla birleştirilmiş içi su dolu iki kap düşünelim. Başlangıçta kaplardaki su seviyeleri aynı yüksekliktedir. Bu durum, uçları arasında gerilim farkı olmayan üreteci ifade etmektedir (Şekil ). İki ucu arasında herhangi bir alıcı olmayan üretecin gerilimine o üretecin elektro motor kuvveti (emk) denir. A vanasını kapatıp ilk depoya su doldurduğumuzda kapların birinde seviye artarken diğerinde azalacaktır. Her iki kabın alt kısmına birer manometre bağlandığında, su seviyesi yüksek olan kabın tabanındaki basıncın yüksek, su seviyesi düşük olan kabın tabanındaki basıncın da düşük olduğu görülür. Bu basınç farkı, seviye farkından dolayı oluşmuştur. Bu durum uçları arasında gerilim farkı olan üreteci ifade etmektedir (Şekil 2). Kaplar arasındaki A vanası açıldığı zaman bir kaptan diğerine doğru akış meydana gelecektir. Dikkat edilirse su seviyeleri arasındaki fark akıştan dolayı azalacaktır. Seviye farkı olduğu sürece akış devam edecektir. Su seviyesi ne kadar yüksekse su o kadar basınçlı ve fazla akacaktır. Elektrik devrelerinde de durum aynıdır. Üretecin gerilimi ne kadar fazla voltsa elektronları artı uca iten ve artı kutup tarafından elektronları çeken kuvvet o kadar büyük olacaktır. Bir üretecin uçlarına alıcı bağlandığı zaman üretecin geriliminde düşme meydana gelir. Üretecin uçlarında bir alıcı varken sahip olduğu gerilime üretecin çalışma gerilimi denir. Akım Şiddeti Birimi (Amper) Bir elektrik devresinden saniyede akan elektron miktarını gösteren büyüklüktür. Bu yer değiştirme güç kaynağı içinde "-" den "+" ya doğru, devre içinde ise "+" dan "-" ye doğru olur. Buna elektron akışı (akım) denir. Akım şiddeti birimi amperdir. Amper I harfiyle gösterilir. Bir elektrik devresinden bir saniyede 6,28xl0 8 elektron akıyorsa bu devrenin akım şiddeti amperdir. Elektronları saymak mümkün olmadığından bir amperi farklı şekilde tanımlamak da mümkündür. Bir (C) kulonluk elektrik yükü 6,28x0 8 elektrona eşittir.

5 5 Bir devreden (C) kulonluk yük bir saniyede geçiyorsa devrenin akım şiddeti amperdir. Devredeki akım şiddeti ampermetre denilen ölçü aletleriyle ölçülür. Amperin as katları mili amper (ma) ve mikroamperdir (μa). Amperin üst katı ise kiloamperdir (ka). Fakat kiloamper çok yüksek bir değer olduğu için fazla kullanılmaz. ma = 0,00 A. μa = 0,00000A Su devresi Şekilde görülen su devresinde, su basıncı nedeniyle vana açıldıktan sonra su aşağıdaki kaba akmaya başlayacaktır. Borudaki bu hareket elektrik devrelerindeki elektron hareketine benzemektedir. Akan suyun hızı depodaki suyun basıncına, borunun çapına ve vananın açılma oranına bağlıdır. Buradaki vana elektrik devresindeki anahtara, boru iletkene, depo üretece ve kap ise alıcıya benzetilebilir. Elektrik devresinde elektron fazlalığını yani potansiyel farkını sağlayan ve elektronları harekete geçiren bir akım kaynağı (üreteç) kullanılmıştır. Akım kaynağı su deposu gibi elektron basıncı yaratır. İletken hat elektron yolunu oluştururken anahtar ise devreye enerji vermek veya devrenin enerjisini kesmek için konulmuştur. Üretecin meydana getirdiği gerilim, elektrik alıcısının çalışmasını sağlar. Alıcıyı çalıştıran, alıcıdan geçen elektron hareketidir. Elektrik Ölçü Aletleri Voltmetre Voltmetre Voltmetreler analog ve dijital olmak üzere iki tipte yapılmıştır. Üstteki resimde görüldüğü gibi; Elektrikte gerilim ölçen aletlere voltmetre denir. Voltmetre elektrik devrelerine paralel olarak bağlanır yani devrenin iki ucu arasındaki potansiyel fark ölçüleceğinden bağlantı paralel yapılmalıdır. Voltmetreler ölçme amacıyla bağlandıkları devrede önemli bir değişiklik yapmamalı ve ölçme yaparken fazla güç sarfiyatı olmamalıdır. Bunu sağlamak için devreye paralel bağlandıklarından içlerinden geçen akımın çok küçük olması gerekir. Akımın çok küçük olması için de voltmetrelerin içerisindeki bobin telinin ince olup sarım sayısının fazla olması gerekmektedir. Bu nedenle voltmetrelerin iç dirençleri çok büyüktür. Yanlışlıkla voltmetre devreye seri bağlanırsa iç dirençleri büyük olduğundan alıcının normal çalışmasına engel olur. Analog voltmetrelerde döner bobinli bir ölçü aletini voltmetre olarak kullanırken ölçme alanını genişletmek büyük gerilimleri ölçmek için bobin sargılarına seri olarak büyük değerli bir direnç bağlanır. Ampermetrelerde kullanılan paralel direncin değeri çok küçük olduğu hâlde, voltmetrelerde kullanılan seri direncin değeri oldukça büyüktür. VOLTMETRE DEVREYE SERİ OLARAK BAĞLANMAZ

6 Gerilim ölçmek - Voltmetreyi devreye paralel olarak bağlayın. Akım seçme düğmesini ölçeceğiniz gerilim doğru ise DC, alternatifse AC konumuna getirin. 2- Ölçülecek gerilimin üzerinde bir kademe seçerek ölçmeyi yapın. Düşük kademede yüksek değerde gerilim ölçmek, ibrenin hızla çarpmasına sebep olarak voltmetrenin arızalanmasına yol açar. Örnek: Şehir şebeke gerilimi ölçmek isteniyorsa; Akım seçme düğmesi AC, komütatörü 300 V durumuna getirip test uçları devre uçlarına değdirilir. 0 3 skalası dikkate alınır. Voltmetre akü veya alıcı uçlarına direk bağlanır. Bu tür bağlantıya paralel bağlama denir. Devredeki üreteç ile voltmetrenin aynı kutupları karşılaştırılır. 6 Ampermetre Voltmetrenin bağlanışı Ampermetreler Ampermetre elektrik devresinden geçen akımı ölçer. Üstteki resimde değişik yapıda ampermetreler görülmektedir. Akımın geçtiği yol kesilip araya ampermetre bağlanır. Alıcıdan geçen akım aynı zamanda ampermetreden de geçtiğinden alet, alıcı (yük veya cihaz) ile arka arkaya bağlanmalıdır. Bu tür bağlantıya seri bağlama denir. Bir elektrik devresinden geçen akımı, doğru olarak ölçmek için ampermetre ölçtüğü akımı değiştirmemelidir. Bunun için ampermetre iç dirençleri çok küçük olarak seçilir. Büyük akım ölçen ampermetrelerin iç dirençleri ise daha küçük olarak alınır ki bu direnç üzerinde düşen gerilim uygulamada ihmal edilebilsin. Bunun temini için de ampermetre bobini, kalın telli az sarımlı yapılır( dirençleri 0 ile ohm arasında). Ampermetre devreye yanlışlıkla paralel olarak bağlanacak olursa, ampermetrenin bobini çok az direnç taşıdığından sanki kısa devre olmuş gibi etki oluşturarak ampermetrenin yanmasına sebep olur. Elektrik akımı, ölçü aletinin bobinine geri getirme yayları üzerinden verildiği için alet üzerinden büyük akımlar geçirmek mümkün değildir. Bu nedenle büyük akımları ölçebilmek için ölçü aletinin bobinine paralel bir direnç bağlanması gerekir. Bu durumda akımın büyük miktarı paralel direnç üzerinden, geriye kalanı ise ölçü aletinin bobininden geçer. Ortalama 50 ampere kadar ölçme yapabilen ölçü aletlerinde paralel dirençler ölçü aletinin içerisine yerleştirilirken daha büyük akımları ölçen ampermetrelerde paralel dirençler ölçü aletinin dışında yer alır. Analog ve dijital olarak çeşitleri bulunur. AMPERMETRE DEVREYE PARALEL OLARAK BAĞLANMAZ Ampermetrenin devreye bağlanışı Akım ölçmek - İbrenin çarpma yapmaması için çekilen akım değerine uygun bir kademeye komütatörü çeviriniz. 2- Ampermetrenin test kablolarını alıcıya seri biçimde bağlayınız (alıcıyla arka arkaya gelecek şekilde). Devrede alıcı olmadan ölçüm yapmayınız veya üretece direk temas ettirmeyiniz. Aksi hâlde ampermetre arızalanır. Devredeki üreteç ile ampermetrenin aynı kutupları karşılaşacak şekilde bağlantı yapılır. 3- Ölçme işleminden sonra aleti kapalı konuma getiriniz.

7 Ohmmetre Ohm metrelerde skala, voltmetre ve ampermetrelere göre ters bölüştürülmüştür. Ayrıca skala bölmeleri eşit aralıklı değildir. Skala önce hassas değer gösterir, direnç değeri büyüdükçe hassasiyet azalır. Ohm metrede kullanılan üretecin pozitif (+) kutbu, ölçü aletinin dışarı çıkan siyah renkli negatif kablosuna bağlanmıştır. Aynı şekilde üretecin negatif kutbu da dışarı çıkan kırmızı renkli pozitif kablosuna bağlıdır. Diyot ve transistor kontrollerinde üreteç kutuplarının bağlı olduğu uçların dikkate alınması gerekir. Döner bobinli ölçü aletini ohm metre hâline getirmek için bobin devresine üreteç (pil), skala direnci ve sıfırlama potansiyometresi bağlanmıştır. Piller.5V, 3V, 4.5V veya 9V olabilir. Ölçülecek direncin büyüklüğüne bağlı olarak çeşitli skalalardan birisi seçilir. Zamanla pil EMK'sının azalmasının zararlı etkisini ortadan kaldırmak için devreye sıfırlama potansiyometresi yerleştirilmiştir. Ohmmetre, direnci ölçülecek elemanın iki ucuna bağlanır. Ölçü aletini kullanmak için bağlantı uçları birbirine değdirilir. Devreden akımın geçmeye başlaması ile gösterge ibresi sağ tarafa sapar. İbre, sağ taraftaki sıfır değerini gösterene kadar sıfırlama potansiyometresinden ayar yapılır. Bağlantı uçları açıldığı zaman devreden akım geçmeyeceği için ibre sol taraftaki sonsuz ( ) direnç değerini gösterecektir. 7 Ohmmetre Direnç ölçmek Komütatör anahtarını değeri rahat okuyabilecek şekilde uygun ohm kademesine alın. - Test kablosunun uçlarını sıkıca birleştirin ve kalibre düğmesini çevirerek ohm kadranı üzerindeki sıfır çizgisine ibreyi çakıştırın. İbre çizgiye getirilemiyorsa aletin pilleri kullanılamayacak kadar boşalmıştır, yenileyin. Kalibre işlemini başka ölçümler için diğer kademeleri kullanacaksanız o kademelerde de ölçümden evvel yapın. 2- Ölçme işlemini K veya 0 K durumunda yapıyorsanız aletin uçlarına parmaklarınızı değdirmeyin aksi hâlde ölçüm hatalı olacaktır. 3- Ölçme konumunda yapılıyorsa ohm kadranında okunan değerin kendisini, 0 konumunda yapılıyorsa okunan değerin sağına bir sıfır, 00 konumunda okunan değerin sağına iki sıfır, 000 konumunda okunan değerin sağına üç sıfır ilave ederek gerçek değeri tespit ediniz. Örnek: Komütatör K konumunda ibre 30 rakamının üstünde duruyorsa direncin değeri ohm dur. Ohm metreler pille çalışan aletler olup test kablo uçlarında, içinde bulunan pilin gerilimi bulunmaktadır. Genellikle bu konumda test uçlarının kırmızı renkli olanı pilin eksi, siyah olanı da artı ucuna bağlanmaktadır. Bu durumu dikkate almadan yapılan diyot ve transistor kontrolleri sonuçları yanlış olacaktır. Ancak alet voltmetre veya ampermetre ise test kablo uçlarının kırmızı olanı artıyı, siyah olanı da eksiyi göstermektedir. Ohm metrenin test uçları akım taşıyan devre veya elemanlarına değdirilmemelidir. KABLO ÜSTÜ AMPERMETRE Kablo üstü ampermetre (pensli ampermetre) ile devre açılmadan, direk akım kablosu üzerine kancasından takılmak suretiyle ölçüm yapılması, büyük kolaylık ve pratik ölçüm sağlamaktadır. Kablo üstü ampermetrede akım transformatörleri ölçü aletiyle aynı gövde içerisinde imal edilmiştir. Aletin gövdesinden dışarı çıkan demir nüvesi, pens gibi açılıp kapanabilen şekilde yapılmıştır. Böylece, akım transformatörünün primer iletkeni kesilmeden demir nüve içerisine alınır ve içinden geçen akım kolayca ölçülür. Sekonder sargısı üzerine bağlı olan ampermetrenin kadranı da primer akımına göre bölümlendirilmiştir. Alete ilave edilen seçici bir anahtar ile ampere kadar olan akım şiddetleri kademeli olarak ölçülür. Pens ampermetreyle ölçüm yapılırken akım ölçülecek hat tek olarak kanca içerisine alınmalıdır. Faz ve nötr hattı aynı anda kanca içine alınmaz. Eğer alınırsa gelen ve giden akım toplamı sıfır olduğundan pensli ampermetrede değer okunmaz. Pensli ampermetreler yalnız akım ölçmelerinde kullanıldığı gibi aynı zamanda gerilim ölçmelerine göre de yapılır. Bunun içinde aletin gövdesi üzerine ayrıca çıkarılan iki gerilim ucu ile ve 600 voltluk gerilimler de ölçülür. Böylece aynı alet, her iki ölçümü gerçekleştirmiş olur.

8 8 Analog pens ampermetre Dijital pens ampermetre Pens Ampermetre ile ölçüm yapılması Elektrik Kazalarına Karşı Alınacak Tedbirler İnsan vücudu 50 volt luk ve üstü gerilimlerden etkilenir. Gerilim 65 volt ise tehlike artar. 0, 220 ve 380 volt gerilimler ve yüksek gerilim hatları insan için tehlike arz eder. Gerilimle birlikte akım da çok önemlidir. Yukarıdaki gerilimler altında doğru akımda 50, alternatif akımda 25 miliamper akım insan vücudunu etkilemektedir. Evlerimizde kullanmakta olduğumuz 50 frekanslı AC akım insan için çok tehlikelidir. İnsan vücudu iletken metaller gibi elektriğe direnç göstermeyen durumda olmamakla birlikte yine de elektrik akımını üzerinden geçirmekte ve ölümle sonuçlanan kazalar meydana gelmektedir. Elektrik akımının insanın üzerinden geçmesi hücreleri elektroliz eder, sinir sistemini bozar, solunum sistemini aksatır ve kalbi durdurabilir. İç ve dış yanıklara neden olabilir. Elektrik Çarpmaması İçin Alınması Gereken Önlemler - Hiçbir zaman çıplak elle elektrik tellerine dokunmayınız. 2- Islak elle elektrik düğmelerine basmayınız. 3- Elektrikle çalışan alıcılarda çalışırken alıcıların fişini prizden çıkarınız. 4- Atan sigortalara tel sarmayınız ya buşonu değiştiriniz ya da otomatik sigorta kullanınız. 5- Yerde elektrik kablosu bulundurmayınız. 6- Islak ortamlarda özel priz kullanınız. 7- Çocukların ulaşabileceği prizleri plastik kapaklı olarak seçiniz. 8- Elektrik kaçaklarını kontrol ediniz. 9- Cihazları mutlaka topraklı prizlere bağlı olarak kullanınız. 0- Elektrikle ilgili işlerde sol el yerine sağ elinizi kullanınız. Elektrik Kazalarında Alınacak Önlemler ve İlkyardım -Elektrik kazasına uğramış biri için yapılması gereken ilk iş onun elektrikle olan ilişkisini kesmektir. Bunun için çabuk ve soğukkanlı hareket edip devrenin şalterini kapatmak, yoksa kuru bir bez, ceket, ağaç parçası veya herhangi bir yalıtkanla kazazedeyi elektrikten ayırmak gerekir. 2- Bu işlemden hemen sonra bir doktor çağrılmalıdır. Doktor gelinceye kadar yapılması gereken ilk yardımlar şunlardır: 3- Kazazede soluk alamıyorsa suni teneffüs yaptırılmalıdır. Bol hava alabilmesi için pencere ve kapı açılmalı ve oda havalandırılmalıdır. Kişinin üzerindeki vücudu sıkan kemer, kravat, gömlek yakası gibi şeyler açılmalıdır. ELEKTRİK DEVRELERİ Elektrik Devresi: Elektrik enerjisi ile çalışan herhangi bir aygıtın çalıştırılabilmesi için içinden sürekli elektrik akımının geçmesi gerekir. Bu da ancak aygıtın devresine bağlanan elektrik enerji kaynağı ile temin edilir. Enerji kaynağının bir ucundan çıkan elektrik yükleri bir yol takip ederek, diğer ucuna ulaşırlar. İşte Bir elektrik enerji kaynağı yardımıyla, bir elektrik aygıtını çalıştırabilmek için sürekli elektrik akımının geçtiği yola elektrik devresi denir. Elektrik Devre Elemanları: Üreteç: Herhangi bir enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren aygıtlara (pil, akümülatör, dinamo ve alternatör vb. cihazlara) üreteç (kaynak) denir. Anahtar (devre kesici): İstendiğinde elektrik akımının geçmesini önleyen veya geçmesine izin veren devre kesici elemanlara anahtar adı verilir. Alıcı: Elektrik enerjisini istenilen başka bir enerjiye dönüştüren devre elemanlarına alıcı veya almaç denir. Elektrik sobası, elektrik motoru, farlar, silecekler vs. Sigorta (Devre Koruyucu): Elektrik devrelerinden geçen akım şiddeti, bazen istenilmeyen değerlere yükselerek, devre elemanlarına zarar verebilir. Akım şiddetinin zararlı olabilecek belli bir değerin üzerine çıkmasını önleyen devre koruyucu elemanlara sigorta denir. İletkenler: Elektrik devre elemanlarının birbirine bağlantıları metal tellerle yapılır. Bu tellere uygulamada iletken denir. İletkenler, elektrik akımına karşı çok az zorluk gösteren bakır, alüminyum, gümüş, altın gibi metallerden, genellikle dairesel kesitli olarak imal edilen tellerdir.

9 9 Elektrik devrelerinin özelliklerine ve amaçlarına göre değişik devre elemanları ve ölçü aletleri ayrıca devreye ilave edilebilir. Elektrik devre elemanları (Kapalı Devre) Açık devre Kısa devre Elektrik Devresi Çeşitleri: Elektrik devreleri, çalıştırdıkları alıcılara göre adlandırılırlar. Zil devresi, aydınlatma devresi, motor devresi vb. Elektrik devreleri, Uygulanan gerilimlerim büyüklüklerine göre de adlandırılırlar. Alçak gerilim, orta gerilim ve yüksek gerilim devresi gibi Elektrik devreleri, devreden geçen akımın şiddetine göre de adlandırılırlar. Hafif akım devresi, kuvvetli akım devresi vb. Elektrik devreleri, devreden geçen akımın, almaçtan geçmesine göre; açık devre, kapalı devre ve kısa devre olarak da adlandırılırlar. Açık Devre: Devre akımının, isteyerek veya istenilmeden devreden geçmesinin önlendiği, devrenin bir noktadan açıldığı, almacın çalışmadığı devredir. Kapalı Devre: Devre akımının normal olarak geçtiği, alıcının normal çalıştığı devredir. Kısa devre: Devreyi oluşturan iletkenlerin devredeki anahtar kapatıldığında akımın alıcıya ulaşmadan veya alıcı içerisinde kısa yoldan devresini tamamlamasıdır. Böyle bir devre kısa devre olarak adlandırılır. Böylece üretecin iki kutbu kısa yoldan birleştirilmiş olacağından iletkene ve üretece zarar verir. Kısa devreden kaynaklanan tehlikeleri önlemek ve devredeki alıcıyı korumak amacı ile elektrik devrelerine sigorta ilave edilir. Seri Devre Birden fazla alıcı veya üretecin tek bir iletken üzerinde sıralanmasıyla meydana gelen devreye seri devre denir. Seri bağlı devrede akım, tüm devre elemanlarından geçerek devresini tamamlar. Şayet devrenin herhangi bir yerinde bir kopma, kesilme olursa, devreden akım geçmez Örnek: R = 30 Ω ve R 2 = 50 Ω luk iki direnç Seri bağlanmış olsun ve U= 2 V gerilimle beslensin; bu devrenin şemasını çiziniz, verilen değerleri devre üzerinde gösteriniz. 30 ohm I I + _ 2 V 50 ohm Seri devreler Ohm Kanununa Göre Her Bir Direnç İçin: Seri bir elektrik devresinde devrenin toplam direnci, devrede bulunan alıcıların dirençlerinin toplamına eşittir. Her bir direncin toplanması ile bulunur. Toplam direnç: R= R ı +R 2 +R R n Akım her yerde aynı olduğu için, akım şiddeti sabittir. Toplam akım şiddeti: I = I =I 2 = I 3 =...I n Devrenin gerilimi; seri bağlı alıcıların ayrı ayrı gerilimleri toplamına eşittir. Toplam gerilim: U = U ı +U 2 +U U n Devrenin gücü, devreyi oluşturan alıcıların her birinin güçleri toplamına eşittir. Toplam güç: P= P + P 2 + P 3 + +P n Problem: R = 30 Ω ve R 2 = 80 Ω (ohm) luk iki direnç seri bağlanmış olsun ve 220 V gerilimle beslensin. a)devreyi çiziniz. b) R ve R 2 yerine geçen toplam direnci hesaplayınız. c) I ve I 2 akımlarını ile toplam akımı bulunuz. d) U ve U 2 gerilimlerini bulunuz. Çözüm: R = Rı + R 2 = =0 ohm 30 Ω I = U/R = 220V/0 = 2A I I Uı = I.Rı = 2A.30 = 60V v 80 Ω U 2 = I.R 2 = 2A.80 = 60V - U = Uı + U 2 = 60V + 60V = 220V

10 Paralel Devre Alıcı veya üreteçlerin, paralel iki hat üzerine yerleştirilmesiyle elde edilen devreye paralel devre denir. Paralel devre oluştururken alıcı veya üreteçlerin aynı kutuplarının birbirlerine bağlanması gerekir. Paralel devrelerde her dirençten farklı akım geçer. Paralel devreler seri devrelere oranla daha çok kullanılır. Evlerde kullanılan birçok lamba ve prizler paralel bağlıdır. Paralel devrelerde alıcılar çalışırken birbirine etki etmezler. Yani bir alıcı çalışırken diğer alıcının çalışmaması devreyi etkilemez. Elektrik devresinin direncini azaltmak için dirençleri paralel bağlamak gerekir. 0 I I I 2 I 3 I n + U T U R U 2 R 2 U 3 R 3 U n R n - I Paralel devre Paralel Devrenin Özellikleri: a) Paralel bağlı devrede alıcıların hepsi eşit gerilimle çalışır. U T = U = U 2 = U 3 =... = U n Eşitlikte dirençler üzerine düşen gerilim devreye uygulanan emk 'e eşit olduğundan E=U şeklinde yazılmıştır. b) Toplam akım, her bir koldan geçen akımların cebirsel toplamına eşittir. I T = I + I 2 + I I n Ohm (Ω) kanunundan toplam akım ve her bir koldan geçen akım değerleri: U I R I U R U I2 R Kol akımlarının değerleri yukarıdaki formülde yerlerine yazılırsa: U R R2 R3 2 U I3 formülleri ile bulunur. R U U U Eşitliği elde edilir. Eşitlik U parantezine alınırsa ifade, U U( ) olur. R R R R Bu ifadeden toplam direnç: formülü ile bulunur. R R R R R3 c) Devrenin toplam (Eşdeğer) direnci: Devrenin toplam (Eşdeğer) direnci paralel bağlı dirençlerin terslerinin toplamına eşittir. Paralel bağlı devrelerde toplam direnç değeri değişik şekillerde bulunur. Bunlar: - Eğer paralel bağlı direnç sayısı ikiden fazla ise toplam direnç değeri: R formülü ile veya R R R2 R3 2 3 formülü ile bulunur. R. R 2 R. R. R R. R R. R Problem: R = 30 Ω ve R 2 = 80 Ω luk iki direnç paralel bağlanmış olsun ve U= 220 V gerilimle beslensin; ) Devre şemasını Çiziniz 2) Eşdeğer (R eş ) direncini bulunuz 3) U ve U 2 gerilimlerini bulunuz. 4) I ve I 2 akımlarını bulunuz ile toplam akım ( I t ) Çözüm: ) I t U tot = U = U 2 = 2 V I tot = I + I 2 I tot = 4 A + 3 A = 7 A I I 2 + _ U U R U 2 R 2

11 2) R eş R. R2 R eş R R R R R eş R eş R eş ) Devre paralel olduğundan devredeki bütün paralel kollarının gerilimleri üretecin gerilimine eşittir. Yani: U=U =U 2 =220 v 4) U 220 T I t I I t t R 2.8 eş U 220 I I I R 30 U I 2 I I R 80 2 d) Devreye uygulanan gerilim sabit kaldığı sürece kolların birinden geçen akım değerinin değişmesi diğer kollardan geçen akım değerini etkilemez. e) Paralel direnç sayısı arttıkça devrenin toplam direnci azalır, toplam akım artar. Problem: Şekildeki devrede I 2 akımını bulunuz. Çözüm: Devreye Kirşhof un akımlar kanunu uygulanırsa I 2 akımı: I + I 2 + I 3 = I 4 + I I = I 2 = 5 I 2 = 5A (amper) bulunur. Problem: 24 voltluk bir akümülatöre sırasıyla 6 Ω, 6 Ω, 4 Ω ve 0 Ω 'luk ampuller paralel bağlanmıştı a) Her ampulün çektiği akımı, b) Akümülatörden çekilen toplam akımı bulunuz. Çözüm: a) Ohm Kanunundan: U 24 U 24 U 24 U 24 I = 4 A I 2 = 4A I 3 = 6 A I 4 = 2, 4A R 6 R 6 R 4 R4 0 b) Toplam akım formülün 'den: 2 I T = I + I 2 + I 3 + I 4 I T = ,4 I T = 6,4 (A) Amper olur. 3 İŞ ve GÜÇ Tanımı ve Birimi İŞ: Uçlardaki gerilimi U volt olan ve içinden t saniye süresince geçen Q kulonluk elektrik miktarına iş denir. W = UxQ formülü ile gösterilir. Birimi Jul dur. Q = Ixt yerine konulursa, elektrikteki iş; W = UxIxt (Jul) GÜÇ: Bir cihazın veya makinanın birim zamanda yapılan işe güç denir. P ile gösterilir ve birimi watt tır. P = W/t (watt) förmülü ile gösterilir. P = W/t = U.I.t / t = U.I = R x I 2 (watt) P: Cihazın gücü (watt) U: Uygulanan gerilim (volt) I: Çekilen akım (A) t: Çalışma süresi (sn) W: Cihazın yaptığı iş (jul) R: Cihazın direnci (Ω)

12 Değerlendirme Soruları - 220v luk bir doğru akım şebekesinden 2 A çeken bir cihazın bir günde sarf edeceği işi bulunuz. Bir gün 24 saattir. 2- Bir elektrikli ütü 220 v gerilimde 5 A akım çekmektedir. Ütünün gücünü bulunuz ma akımla çalışan röle bobininin direnci 4,4 k dur. Bobinin çalışma gerilimi ve gücünü bulunuz. Örnek: 0 ohm değerinde bir direnç 0 volt luk bir gerilime bağlanıyor. Bu direncin gücü ne olmalıdır? U= R x I olduğundan bu dirençten amper akım geçtiğini görüyoruz. Bu direncin amper akıtması için gücünün, Akım: I= U/R = 0 / 0 = A Güç: P = U x I = 0 x = 0 watt olması gerekir. Örnek: 220 V şehir şebekesiyle çalışan bir elektrik ısıtıcısının çektiği akım 6A dır. Isıtıcının gücünü bulunuz. Güç: P= U x I =>P= 220 x 6 = 320 W Örnek: Bir otomobil üzerinde kullanılan alıcının direnci 3 Ω dur. Alıcının çektiği akımı ve gücü bulunuz. Akım: Güç: U= R x I P= U x I I= U/R P= 2 x 4 I= 2/3= 4A P= 48W Örnek: Bir elektrik ocağı teli 440 ohm olsun, bununla yapılan elektrik ocağı ne kadar akım akıtır? Akım: U =R x I 220 = 440 x I I =220/440 = 0.5 A (amper) olduğunu görürüz. Örnek: Bir otomobil üzerinde kullanılan far ampulü 60 W gücündedir. Ampulün çektiği akımı bulunuz. Akım: P =U x I 60 =2 x I I= 60 / 2 I = 5 A 2 ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI Dirençler: Görevi: Elektrik ve elektronik devrelerinde, devreden geçen akımı sınırlamak ve bir gerilim düşmesi meydana getirmek üzere imal edilmiş olan elemanlara denir. Dirençler büyük "R" harfi ile gösterilir ve R=U / I (Ω) formülü ile hesaplanır. Birimi (Ω) ohm dur. Elektronik devrelerde direnç kullanırken direncin ohm olarak değerine ve watt olarak gücüne dikkat edilmelidir. Dirençler AC veya DC gerilimlerde ayni özelliği gösterirler. Değişik direnç örnekleri Direnç sembolleri

13 Dirençler Yapıldıkları Maddelere Göre Çeşitleri - Karbon Dirençler: Karbon ve plastik reçineden yapılır. 2- Telli Dirençler: Porselen üzerine tel sarılarak yapılır. Yüksek akım ileten yerlerde kullanılır 3- Film Dirençler: İki tipte yapılır. Bunlar; karbon film ve metal filmdir. 4- Cermet Dirençler: Seramik gövdenin çok yüksek sıcaklıkta karbonlanması ile elde edilir. 3 Dirençlerin Karakteristiği Dirençlerin iki önemli karakteristiği vardır. Bunlardan birincisi direncin omik değeri, ikincisi ise direncin gücü olarak tanımlanır. Piyasada çok geniş bir yelpazede çeşitli omik değerlere sahip dirençler bulunmaktadır. Bir direncin omik değeri, o direncin elektrik akımına gösterdiği zorluk demektir. Elektrik veya elektronik devrelerinde 0.0 (Ω) ohm dan birkaç mega (Ω) ohm a kadar dirençler kullanılabilmektedir. Direncin Omik Değerinin Katları kilo ohm ( kω) = 000 Ω mega ohm ( MΩ) = 000 kω= Ω Direnç Renk Kodları Dirençlerin iki önemli karakteristiği olduğu daha önce belirtilmişti. Bu karakteristikler: - Direncin omik değeri, 2- Direncin gücü olarak tanımlanır ve devrede kullanılacak dirençlerin seçiminde bu büyüklükler dikkate alınır. Şimdi bu büyüklüklerden omik değeri inceleyelim. Direncin omik değeri ya üzerine doğrudan doğruya rakamla yazılır ya da renk kodları aracılığıyla belirtilir. Omik değeri üzerinde yazılı dirençler Direncin üzerindeki renk bantları Diğer bir grup dirençlerde ise (genellikle 0.25 w watt'lık dirençlerde), omik değer, direncin üzerindeki renk bantlarıyla ifade edilir. Genellikle, dirençlerin üzerinde 4 tane renk bandı bulunur. Bu bantların soldan üç tanesi direncin omik değerini, en sağdaki band ise direncin toleransını verir. Aşağıdaki şekilde direncin üzerinde bulunan renk bantları ve diğer şekilde de renk bantlarının karşılıkları olan sayıları görülmektedir. Renkler. Sayı Çarpan Tolerans Siyah Kahverengi 0 ±%2 Kırmızı ±%2 Turuncu Sarı Yeşil ±%0,5 Mavi ±%0,25 Mor ±%0, Gri ±%0,5 Beyaz Gümüş --- 0,0 ±%0 Altın --- 0, ±%5 Renk bantlarının karşılıkları olan sayılar, çarpanları ve tolerans değerleri Not: Dirençte tolerans değeri (%)ile ifade edilir. Direncin omik değerinin çevre şartlarına göre artması veya azalması demektir. - Turuncu : 3 2- Mavi : 6 3- Sarı : 0 4. Band 2. Band 3. Band 4. Band 4- Altın : %5 Cevap: 36 x 0000 %5 = %5 ohm

14 4 Örnek: Bir direnç üzerindeki renk dağılımı kırmızı-kırmızı-kahverengi-gümüş olan direncin temsil ettiği direnç değeri nedir? Cevap: Kırmızı (2), kırmızı (2), kahverengi (0 ) olduğu için; 22x0=220 Ω dur. Son renk kodunun da gümüş olduğu için toleransı % 0 olur. Sonuç olarak 220 Ω ±%0 dur. Soru: Aşağıdaki direncin renk kodlarına göre omik değerini tablodan seçerek yazınız.. Kırmızı 2. Mor 3. Yeşil 4. Altın Cevap: 37 x ± %5 = ± %5 ohm (Ω) = 3700 ± %5 kω Tablo - Kırmızı : 2 2- Mor : 7 3- Yeşil : Altın : ±%5 Direnç kontrolü: Analog avometre ile direnç kontrolü yaparken; - Ölçülecek direncin tahminî değerine göre avometrenin skalası seçilir. 2- Avometrenin kablosunun uçları birleştirilerek ölçü aletinin sıfırlama ayarı yapılır. 3- Avometrenin kablosunun uçları şekildeki gibi direncin uçlarına değdirilerek skaladan değer okunur. (Okunan bu değer direnç üzerindeki değer veya renk bantlarının sayısal değeri ile karşılaştırılıp doğruluğu kontrol edilebilir.) Analog ölçü aletlerinde skala üzerinde direnç değeri okunurken ibrenin sağ taraftaki bölgede olmasına dikkat edilir. Şayet avometrenin kablosu direnç uçlarına değdirildiği zaman ibre sol tarafta kalıyor ve çok az hareket ediyor ise avometrede uygun skala seçilmemiş demektir. Avometre ile direnç ölçümü DİYOTLAR Diyot tek yöne elektrik akımını ileten bir devre elemanıdır. Diyotun P kutbuna "Anot", N kutbuna da "Katot" adı verilir. Genellikle AC akımı DC akıma dönüştürmek için Doğrultma devrelerinde kullanılır. Çeşitleri ve Sembolleri - Zener Diyot: Zener diyotlar normal diyotların delinme gerilimi noktasından faydalanılarak yapılmıştır. Zener diyot doğru polarmada normal diyot gibi, ters polarmada ise Zener diyota uygulanan gerilim "Zener Voltajı" 'nın altında ise yalıtıma geçer. Fakat bu voltajın üzerine çıkıldığında Zener diyotun üzerine düşen gerilim zener voltajında sabit kalır. Üzerinden geçen akım değişken olabilir. Zenerden arta kalan gerilim ise zenere seri bağlı olan direncin üzerine düşer. Zener diyotlar voltajı belli bir değerde sabit tutmak için yani regüle devrelerinde kullanılır.

15 5 2- Tunel Diyot: Saf silisyum ve Germanyum maddelerine daha fazla katkı maddesi katılarak imal edilmektedir. Tunel diyotlar ters polarma altında çalışır. Üzerine uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulaşana kadar akım seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir seviyeye ulaştıktan sonrada üzerinden geçen akımda düşüş görülür. Tunel diyotlar bu düşüş gösterdiği bölge içinde, yüksek frekanslı devrelerde ve osilatörlerde kullanılırlar. 3- Varikap Diyot: Varikap diyot, uçlarına verilen gerilime oranla kapasite değiştiren bir ayarlı kondansatördür ve ters polarma altında çalışır. Bu eleman televizyon ve radyoların otomatik aramalarında kullanılır. 4- Şotki (Schottky) Diyot: Normal diyotlar çok yüksek frekanslarda üzerine uygulanan gerilimin yön değiştirmesine karşılık veremez. Yani iletken durumdan yalıtkan duruma veya yalıtkan durumdan iletken duruma geçemez. Bu hızlı değişimlere cevap verebilmesi için şotki diyotlar imal edilmiştir. Şotki diyotlar normal diyotun N ve P maddelerinin birleşim yüzeyinin platinle kaplanmasından meydana gelmiştir. Birleşim yüzeyi platinle kaplanarak ortadaki nötr bölge inceltilmiş ve akımın nötr bölgeyi aşması kolaylaştırılmıştır. 5- Led Diyot: Led, şık yayan bir diyot türüdür. Yeşil, kırmızı, sarı ve mavi olmak üzere 4 çeşit renk seçeneği vardır. 6- Foto Diyot: Foto diyotlar ters polarma altında kullanılır. Doğru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır. Diyot Kontrolü Avometre ile veya bir batarya ve bir lambadan faydalanılarak yapılır. Bilindiği gibi diyotlar tek yönde akım geçiren devre elemanlarıdır. Batarya ve lamba ile yapılan diyot kontrolünün yapılışı aşağıdaki devre bağlantısı yapıldığı zaman devredeki lamba yanıyor ve diyot uçları ters çevrildiğinde de lamba sönüyor ise diyot sağlamdır. Şayet lamba yanmaya devam ediyor ise diyot arızalıdır. Ayrıca bağlantı yapılırken diyot üzerindeki şerit, bize o ucun negatif uç olduğu hakkında bilgi verir. Diyotun Kontrolü Avometre ile Diyot Kontrolü Diyotun muayenesi, esasta Avometrenin içindeki pil voltajından yararlanarak doğru polarmada iletimi, ters polarmada kesimi sağlayıp sağlayamadığının belirlenmesidir. Muayene Avometrenin Ω kademesinde ve aşağıda işlem sütununda gösterilen basamaklar takip edilerek yapılır. Ortaya çıkan sonuçlar bize o diyotun durumu hakkında bilgi verir. Ölçüm yapmadan önce, ölçü aletinin ibresi sıfıra ayarlanmalıdır. Ölçü aletinin uçları diyota bağlanırken ölçü aleti içerisindeki pilin hangi kutbunun hangi uca geldiği belirlenmelidir. Analog (ibreli) ölçü aletlerinde kullanılan pilin eksi (-) ucunun, kırmızı renkli artı (+) uca bağlı olduğu unutulmamalıdır. Avometre ile Diyot Kontrolü

16 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME - Elektron akışına karşı gösterilen zorluğa ne denir? A) Direnç B) Akım C) Gerilim D) Üreteç 6 2- Dirençler yapıldıkları maddelere göre nasıl sınıflandırılmalıdır? Yazınız. A) B) C) D) 3- Yandaki şekil hangi elektronik devre elemanının sembolüdür? A) Tristör B) Tünel diyot C) Zener diyot D) Led 4- Yapılan konrol sonucunda diyot bir yönde akım geçiriyor diğer yönde geçirmiyor ise bu diyot için ne söylenebilir? A) Boş B) Nötr C) Arızalı D) Sağlam 5- Karşılıklı iki iletken ve bunların arasında bulunan bir yalıtkandan oluşan ve elektrik yükü depo edebilme yeteneğine sahip devre elemanlarına ne denir? A) Kondansatör B) Diyot C) Direnç D) Özdirenç 6- Aşağıdakilerden hangisi kondansatörün birimidir? A) Ohm B) Farad C) Kalori D) Isı 7- Aşağıdakilerden hangisi bir kondansatör çeşidi değildir? A) Seramik B) Kâğıt C) Tahta D) Mika 8- Şekli verilen direncin omik değerini yazınız. 9- Aşağıdaki direncin renk kodlarına göre omik değerini tablodan seçerek yazınız. - Kahverengi : 3- Kırmızı : 0 2. Band 2. Band 3. Band 4. Band 2- Yeşil : 5 4- Mor : %0, 0- Elektrik devrelerinin çektiği akımı ölçmek için Ampermetre devreye nasıl bağlanmalıdır? A) Paralel B) Seri C) Fark etmez D) Hiç biri 0- Elektrik devrelerinin üzerindeki gerilimi ölçmek için Voltmetre devreye nasıl bağlanmalıdır? A) Paralel B) Seri C) Fark etmez D) Hiç biri TRANSİSTÖRLER Geçirgeç veya transistör girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır. BJT (Bipolar Junction Transistor) çift birleşim yüzeyli transistördür. İki N maddesi, bir P maddesi (NPN) ya da iki P maddesi, bir N maddesi (PNP) birleşiminden oluşur. Transistör üç kutuplu bir devre elemanıdır. Devre sembolü üzerinde orta kutup Base (B), okun olduğu kutup Emitter (E), diğer kutup Collector (C) olarak adlandırılır. Beyz akımının şiddetine göre kollektör ve emiter akımları ayarlanır. Bu ayar oranı kazanç faktörüne göre değişir. Transistörler elektronik cihazların temel yapı taşlarındandır. Günlük hayatta kullanılan elektronik cihazlarda birkaç taneden birkaç milyara varan sayıda transistör bulunabilir. Transistör Çeşitleri

17 Transistörün Sağlamlık Kontrolü ve Ayaklarının Bulunması Transistörün sağlam olup olmadığının kontrol ettiğimizde aslında ayaklarını da bulmuş oluruz. Transistörün 3 ayağı bulunur ve bunlar Emiter(E), Base(B) ve Kollektördür(C). Base ayağı tetikleme yani transistörün iletime geçmesini sağlayan ucu olduğu için ilk önce base ucu bulunmalıdır. Ayaklar bulunduğunda transistörün sağlam olup olmadığı anlaşılmış olur. Eğer ayaklarını bulamıyorsak transistörümüz zaten bozuktur. Transistörün Sağlamlık Kontrolü Aşağıdaki Adımlarla Yapılır:. Ölçü aleti diyot ölçüm konumuna getirilir ve problar doğru şekilde yerlerine takılır. 2. Problar transistörün rastgele iki ayağına dokundurulur ve ekrandaki değere bakılır. Eğer değer gösteriyorsa ayakların birisi base dir diyebiliriz. Problardan birini 3. ayağa dokundurun yine değer gösterirse sabit kalan ayak basedir. Yok değer göstermezse değiştirdiğiniz ayak basedir. 3. Eğer değer göstermiyorsa uçları yer değiştirerek tekrar aynı ayaklara dokundurun. Eğer yine değer göstermiyorsa bu iki ayağında base olma olasılığı azdır. 4. Problardan birini diğer ayağa dokundurun. Yine değer göstermiyorsa, probları tekrar yer değiştirin. Bu kezde değer göstermiyorsa transistör kesinlikle arızalıdır anlamına gelir. Ya 2. adımda yada 4. adımda base ayağını bulmuş olduk. Gelelim diğer iki ayak olan E ve C ayaklarını bulmaya. 5. Base ayağındaki probu sabit tutarak diğer iki ayaktaki değerleri okuyun. Bu değerler birbirine çok yakın olacaktır. O sebeple birkaç kez ölçüm yapmanız gerekebilir. 6. Yaptığınız ölçümler sonucunda ayakların birisi küçük değer gösterecektir. Küçük değer gösteren uç kolektör (C) diğeri ise emiterdir (E). 7. Ayakları bulduktan sonra sıra geldi transistörün tipini bulmaya (PNP ya da NPN). Base ucuna bağlı uç eğer siyahsa -siyah uç eksiyi ( - ) temsil eder. Bu durunda base ucunda eksi ( - ) vardır ve transistörümüz PNP dir. Eğer kırmızı uç basede ise transistörümüz NPN tipindedir. 7 NPN transistörünün AVO metre ölçü aleti ile tespit etmek Not : PNP ya da NPN olması transistörün polarlanmasını ilgilendirdiği için çok dikkatli olunmalıdır. Not 2: Ayaklarda ölçüm yaparken her ölçümde değer gösteriyorsa ya da hiçbir ölçümde değer göstermiyorsa transistörünüz arızalıdır demektir. (Ölçü aletinin sağlam olduğuna emin olmalıyız). Not 3: Bu ölçümleri ölçü aletinin ohmmetre kademesinde de yapabilirsiniz. Ama bu durumda unutmayınız ki ölçü aletlerinde ohmmetre konumunda uçlar ters olur. Yani kırmızı ( - ) ve siyah (+). Transistör Uç Tespiti ve Sağlamlık Kontrolü

18 Transistör Uç Tespiti. ADIM: Eksi probu ayağa tutunuz. Artı probu 2 ayağa değdirerek ekranda okuduğunuz değeri tabloya kaydediniz( - 2 ). 2. ADIM: Eksi probu ayırmadan Artı probu 2. ayaktan alıp 3. ayağa değdirerek okuduğunuz değeri tabloya kaydediniz( -3 ). 3. ADIM: Eksi probu 2. ayağa tutunuz. Artı probu. ve 3. ayaklara değdiriniz( 2- ve 2-3 ). 4. ADIM: Eksi probu 3. ayağa, Artı probu önce. sonra 2. ayağa değdiriniz( 3- ve 3-2 ). Her defasında okuduğunuz değeri tablodaki ilgili yere kaydediniz. 8 Transistör Sağlamlık Kontrolü Okunan iki değer tabloda dikey ya da yatay olarak kesiştiğinde hangi satır ya da sütuna geliyorsa orası beyz, yüksek değer emiter, düşük değer kolektördür. Eğer bir ya da hiç değer okunamıyor, okunan değerler çapraz çıkmışsa ve ayaklar arasında kısa devre varsa transistör bozuktur. Örnek: Yanda verilen transistör sağlamlık tespiti tablosuna göre tipini ve uç isimlerini tespit ediniz. Çözüm: Değerler dikey TİPİ - NPN dir Uçlar: Yüksek değer Emiter, 0,55-> 2 nolu uç Düşük değer Kolektördür, 0,5-> nolu uç Son uç ise Beyz dir, 3 nolu uç +IB IC IE - C 2- E 3- B I E = Ic + I B Örnek: Yanda verilen transistör sağlamlık tespiti tablosuna göre tipini ve uç isimlerini tespit ediniz. Çözüm: Değerler yatay TİPİ - PNP dir Uçlar: Yüksek değer Emiter, 0,6-> 3 nolu uç Düşük değer Kolektördür. 0,5-> 2 nolu uç Son uç ise Beyz dir, nolu uç -IB IC IE - B 2- C 3- E Ic = I E - I B Örnek: Yanda verilen transistör sağlamlık tespiti tablosuna göre tipini ve uç isimlerini tespit ediniz. Çözüm: Değerler dikey TİPİ - NPN dir Uçlar: Yüksek değer Emiter, 0,72-> 3 nolu uç Düşük değer Kolektördür, 0,7-> 2 nolu uç Son uç ise Beyz dir, nolu uç +IB IC - B 2- C 3- E I E = Ic + I B IE

19 Örnek: Yanda verilen transistör sağlamlık tespiti tablosuna göre tipini ve uç isimlerini tespit ediniz. 9 Çözüm: Değerler yatay TİPİ - PNP dir Uçlar: Yüksek değer Emiter, 0,7-> nolu uç Düşük değer Kolektördür, 0,68-> 3 nolu uç Son uç ise Beyz dir, 2 nolu uç -I B (B) Base Ic (C) Kolektör - E 2- B 3- C Ic = I E - I B I E (E) Emiter Örnek: Yanda verilen transistör sağlamlık tespiti tablosuna göre tipini ve uç isimlerini tespit ediniz. Çözüm: Değerler dikey TİPİ - NPN dir Uçlar: Yüksek değer Emiter, 0,8-> nolu uç Düşük değer Kolektördür, 0,77-> 3 nolu uç Son uç ise Beyz dir, 2 nolu uç +I B (B) Base Ic (C) Kolektör - E 2- B 3- C I E = Ic + I B I E (E) Emiter ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Yandaki Transistörün sağlamlık kontrolünde elde edilen değerler yandaki tabloda verilmiştir? Buna göre aşağıdaki soruları cevaplandırınız. - Transistörün tipi aşağıdakilerden hangisidir? A) -NP B) -PN C) PNP D) NPN 2- Transistörün Beyz ucu aşakğıdakilerden hangisidir? A) 3 B) 2 C) D) Belli değil 3- Transistörün Emiter ucu aşakğıdakilerden hangisidir? 2 3 A) B) 2 C) 3 D) Belli değil 4- Transistörün Collector ucu aşakğıdakilerden hangisidir? A) B) 2 C) 3 D) Belli değil

20 Kondansatörler 20 Tanımı: Karşılıklı iki iletken ve bunların arasında bulunan bir yalıtkan maddeden oluşan ve elektrik yükü depo edebilme yeteneğine sahip devre elemanlarına kondansatör denir. Kondansatörün elektrik yükü depo edebilme yeteneği "kapasite" olarak adlandırılır ve bu yükü depo edebilmesi için haricî bir gerilim kaynağı tarafından beslenmesi gerekir. Kondansatörün Yapısı ve Sembolleri: Kondansatörün yapısı Değişik kondansatör örnekleri Şekilde görüldüğü gibi kondansatör, iki iletken plaka ve bunların arasında bulunan bir yalıtkan tabakadan oluşmaktadır. Yalıtkan maddeye dielektrik madde de denilmektedir. Kondansatörlerde kapasite birimi farad dır F ile gösterilir. Bir kondansatör uçlarına voltluk gerilim uygulandığında o kondansatör üzerinde kulonluk bir elektrik yükü oluşuyorsa kondansatörün kapasitesi farad demektir. Farad, çok büyük bir birim olduğu için uygulamada faradın askatları olan mikro farad (μf), nano farad (nf) ve piko farad (pf) kullanılır. Aşağıda faradın askatları görülmektedir: farad = μf = 0 6 μf = 0 9 nf = 0 2 pf μf = 0 3 nf = 0 6 pf Aşağıda sembolü görülen kapasitörlerin (kondansatörlerin) değerinin okunması direnç değerlerinin okunmasına benzer. Kondansatörlerin birimi Farad tır ve F ile kısaltılır. Elektronikte kullanılan kondansatör değerleri pf, nf ve µf mertebesindedir. Dolayısıyla mf, F gibi kondansatörler oldukça büyük sayılabilecek kondansatörlerdir. Kondansatörler küçük birimlerde olduğundan k(kilo), M(Mega), G(giga), T(tera) gibi büyüklükleri almazlar. Bu nedenle birimleri istisna durumlar dışında pf cinsinden yazılır. Sık kullanacağımız dönüşümler için yandaki tabloyu kullanabiliriz. Aşağıdaki seramik kondansatörün üzerindeki değerleri okuyalım; Dikkat: Kondansatör değerlerinin belirli bir sıcaklık için geçerli olduğunu ve kondansatörü oluşturan dielektrik malzemenin özelliğine göre sıcaklık değişiminin kondansatör sığasını etkilediğini unutmayın. Bunun yanında kondansatörler üretici tarafından belirtilen belirli gerilim değerlerine kadar çalışabilirler ve bu gerilim aşıldığında aşırı gerilimden dolayı dielektrik malzeme delinir ve kapasitör tahrip olur. Örnek - Suntan 2A 473 J Üretici firmanın ismi Tolerans kodları Üreticiye özgü kod Kondansatör değeri (pf) Tolerans 473 = 47x0 3 pf = pf = 47 nf J = ±%5 O halde bu kondansatör 47 nf ± %5 yani nf ile nf değerleri arasında ölçülür. Tolerans kodları ise yukarıdaki tabloda verilmiştir.

21 Örnek = 0x0 3 pf = 0000 pf = 0 nf M = ± %20 C= 0 nf ± %20 = 8 nf ile 2 nf değerleri arasındadır. 2 Örnek = 0x0 2 pf = 000 pf = nf K= ± %0 C = nf ± %0 = 0.9 nf ile nf değerleri arasındadır. KV delinme gerilimi 000 V Örnek = pf = pf = 2.2 µf Elektrolitik Kondansatörler: Yukarıda şekli gösterilen elektrolitik kondansatörler ise seramik kondansatörlerden farklı olarak kutuplu kondansatörlerdir. Çalışmaları için belirli yönde ( DC ) gerilimle kutuplanmaları gerekmektedir. Bu nedenle sembol olarak gösterilirken, kutuplu olduklarının anlaşılması için ( + uç ) belirtilir. Yukarıdaki şekle dikkat edilirse ( + uç ) uzun, ( - uç ) kısa bacak bağlantılarına sahiptir. Bu bilgiyi yeni aldığınız kondansatörler için kullanabilirsiniz, ancak herhangi bir devreden söktüğünüz kondansatörlerin bacakları kısaltılmış ve aynı uzunlukta olacağından bu bilgi ise yaramaz. Üreticiler ( - ) ucun bilinmesi için, kondansatör üzerinde bacak bağlantısına doğru yönlenmiş beyaz ok seklinde gösterirler. Dikkat: Elektrolitik kondansatörlerin uçlarının ters bağlanması kondansatörün aşırı ısınıp patlamasına neden olabilir! Negatif ucu belirten işaret Sığa: 0 µf 450V Kondansatörlerin AVOMETRE ile Sağlamlık Kontrolü Nasıl Yapılır? Elektrolitik kondansatörün kutup uçları ve sembölü - Kondansatörlerin sağlamlık kontrolü yapılırken ilk önce kondansatörün uçları bir kablo ile kısa devre edilerek deşarj edilir. 2- Kondansatörün sağlamlık kontrolünü yapılırken; Analog AVOMETRE kullanılırsa, sonuçlar daha net gözlemlenebilir. 3- Analog AVOMETRE nin, Dijital AVOMETRE den farkı; içindeki pillerin yönleri terstir. 4- Bundan dolayı Analog AVOMETRE ile malzeme ölçümü yaparken; Kırmızı probun takılması gereken yere siyah prob, Siyah probun takılması gereken yere kırmızı prob takılmalıdır. Bu değişiklik yapıldıktan sonra doğru ölçümler yapılabilir. Elektrolitik kondansatörünkısa devre edilmesi Elektrolitik kondansatörün Avometre sağlamlık kontrolü 5- AVOMETRE ohm kademesine alınır, Kırmızı prob kondansatörün (+) bacağına, Siyah prob ise (-) bacağına temas ettirildiğinde AVOMETRE ibresinin hareketi izlenir. 6- Normalde sonsuzda duran ibre; önce sıfır ohma doğru sapmalıdır, sonra kondansatörün Ohmmetre bataryası ile şarj olmasından dolayı, tekrar sonsuz ohma doğru yavaş yavaş geri dönmeye başlamalı ve sonsuzda durmalıdır. 7- Bu olay kondansatörün sağlam olduğunu gösterir. Aksi halde kondansatör bozuktur. Kutupsuz kondansatörlerin sağlamlık kontrolünü yaparken; problar, kondansatör uçlarına rastgele temas ettirilir. Yönleri önemli değildir. Kondansatörün kapasite değerini avometre ile tespit etmek mümkün değildir. Avometre ile ancak sağlamlık kontrolü yapılabilir. Kondansatörün kapasite değerini ölçmek için kapasite metre kullanılır.

22 TRİSTÖRLER PNPN yüzey birleşmeli yarı iletken elemanlardır. Çok küçük tetikleme akım ve gerilimleri ile kontrol edilebilir. Tek yönlü akım geçişine izin verirler. Buna kontrollü diyot da denilebilir. Anahtarlama süresinin çok kısa (saniyenin /000'i kadar) olması, sürekli kontrol gerilimine ihtiyaç duymaması olumlu özelliklerdir. 22 Tristörün sembolü ve iç yapısı Tristörler güç elektroniği devrelerinde hızlı anahtarlama görevinde kullanılan, dört yarı iletken maddenin bileşiminden oluşan devre elemanlarıdır. Tristörlere Silikon Kontrollü Doğrultucu anlamına gelen SCR (Silicon Controlled Rectifiers) adı da verilir. Tristörlerin yapısı birbirini izleyen P tipi ve N tipi dört yarı iletken tabakasından oluşur. Tristörlerin üç bacağından ikisi, P tipi yarı iletken kısımdaki anot, N tipi yarı iletken kısımdaki katot ve diğeri de katota yakın olan P tipi yarı iletken kısımdan çıkarılan Gate bacağıdır. Tristörün yarı iletken tabakaları farklı kalınlıklarda olduklarından ve değişik miktarlarda katkılandırıldıklarından dolayı iletkenlikleri de farklıdır. Tristörler DC ve AC motorların sürücü devrelerinde hız ayarlaması ve dönüş yönlerinin değiştirilmesinde, elektronik kontaktörlerde, zaman rölesinde ve kumandalı doğrultucularda kullanılabilir. Avometre İle Tristörün Sağlamlik Kontrolü Sağlam bir tristörün A-K uçları ve G-A uçları arası her iki yönde de ölçü aleti üzerinde sonsuz direnç göstermesi gerekir. Tristörün A-K uçları arası her iki yönden de sonsuz direnç göstermesi Tristörün G-A uçları arası her iki yönden de sonsuz direnç göstermesi gerekir. Tristörün G-K uçları doğru polarize edildiğinde küçük direnç, ters polarma edildiğinde ise sonsuz direnç göstermesi Tristörün G-K uçları doğru polarize edildiğinde küçük direnç, ters polarma edildiğinde sonsuz direnç göstermesi Tristörün Uç Tespiti Ölçü aletinin siyah probu tristör ayaklarından birine sabit tutulur. Diğer prop tristörün her iki ayağına değdirilir. Sapma olana kadar sabit tutulan uç değiştirilerek ölçü tekrarlanır. Sapma olduğu anda siyah prop tristörün Geyt (G) ucunu, kırmızı prop ise Katot (K) ucunu gösterir. Boşta kalan uç ise tristörün Anot (A) ucudur. Tristörün uçlarının tespiti