DENEY 3: EŞDEĞER DİRENÇ, VOLTAJ VE AKIM ÖLÇÜMÜ

Transkript

1 A. DENEYĠN AMACI : Direnç devrelerinde eşdeğer direnç ölçümü ypmk. Multimetre ile voltj ve kım ölçümü ypmk. Ohm knununu sit ve prtik devrelerde nlmy çlışmk. B. KULLANILACAK AAÇ VE MALZEMELE : 1. DC güç kynğı, 2. Multimetre, 3. Protoord, 4. Değişik değerlerde dirençler C. DENEY ĠLE ĠLGĠLĠ ÖN BĠLGĠ: EġDEĞE DĠENÇ HESABI: Bir devre nliz edilirken, işimizi kolylştırmk için genellikle iririne çeşitli şekillerde ğlnmış dirençleri tek ir eşdeğer dirence indirgemeye çlışırız. Dirençleri eşdeğerine indirgerken ypcğımız işlem, dirençlerin prlel vey seri olrk ğlnmsın göre frklılık gösterir: 1. Seri ğlı dirençler için eģdeğer direnç hesı: Şekil 1 de görüldüğü gii, dirençlerin iriri rdı sır ğlnmsın seri ğlntı denir n eş Şekil 1. Seri ğlntı. Dört tne seri ğlı direncin protoord nsıl ğlncğın it ir örnek Şekil 2 de verilmiştir. Şekil 2. Protoord üzerinde örnek ir seri ğlntı şekli. 1

2 Böyle ir durumd eşdeğer direnç eş n n i şeklinde hesplnır. i1 2. Prlel ğlı dirençler için eģdeğer direnç hesı: Şekil 3 te görüldüğü gii, dirençlerin uçlrının krşılıklı olrk iririne ğlnmsın prlel ğlntı denir. Şekil 3. Prlel ğlntı. Dört tne prlel ğlı direncin protoord nsıl ğlncğın it iki örnek Şekil 4 te verilmiştir. Şekil 4. Protoord üzerinde örnek prlel ğlntı şekilleri. Prlel durumd eşdeğer direnç eş n n 1 i1 1 i ile hesplnır. 2

3 3. Yıldız-Üçgen dönüģümü: c c c c c c.. c. c.. c. c c c.. c. c 4. Üçgen-Yıldız dönüģümü: c c c c c. c c c. c c c c c. c c c Not: Seri-prlel krışık direnç devrelerde, -derste öğrenildiği gii- genellikle devrenin şlngıç noktlrın göre en uzk kısmındn şlnrk eş değer direnç hesı ypılır. 3

4 MULTĠMETE ĠLE VOLTAJ ÖLÇÜMÜ: Multimetrenin irinci föyde nltıln genel kullnım özelliklerini htırlyrk, ir direncin üzerindeki voltjı nsıl ölçeceğimize klım: Bunun için önce multimetreyi voltmetre olrk yrlmmız lzımdır. Bun göre, önce multimetrenin ortsınd ulunn kdeme tuşunu dc V kdemesine yrlrız (u durumd ekrnın kenrınd dc olrk V işreti görülmelidir), dh sonr elimizdeki iki prodn siyh olnını COM çıkışın, kırmızı olnı ise V Ω çıkışın ğlrız. Son olrk üçlü kontrol kurlı nı unutmmlıyız. Artık multimetre, dc voltj ölçümü için hzır hle gelmiştir. Şimdi Şekil 5 te verilen devreyi göz önüne llım. Devrede ulunn 1 direncinin üzerindeki voltjı ölçeceğiz. Şekil 6 d devrenin protoord kurulumu ve voltmetre ile voltjın nsıl ölçüleceği görülmektedir. Şekil 5. Multimetre ile voltj ölçümü için örnek ir devre. Şekil 6. 1 direnci üzerindeki voltjın multimetre ile ölçümü. 4

5 Şekil 6 dn voltmetrenin direnç üzerine prlel ir şekilde ğlndığı görülmektedir. Voltj ölçümünde önemli ir husus, voltmetrenin doğru polrite ile dirence ğlnmsıdır. Bunun için multimetreye it kırmızı proun ucu, direncin kynğın + ucun ykın cğın, siyh proun ucu ise direncin kynğın - ucun ykın diğer cğın ğlnmlıdır. Eğer tersi ypılırs sonuç ekrnd negtif olrk görülecektir. Ekrnd okunuln değer, voltjın Volt cinsinden değeridir. Bzen voltj değeri çok küçük olilir. Bu durumd mv kdemesinde ölçme ypmk gerekir. MULTĠMETE ĠLE AKIM ÖLÇÜMÜ: Bir direncin üzerindeki kımı multimetre ile ölçmek için önce multimetreyi mpermetre olrk yrlmmız lzımdır. Devrelerdeki kım değeri voltj göre dh küçük olduğundn genellikle milimper kdemesi kullnılır. Bun göre, önce multimetrenin ortsınd ulunn kdeme tuşunu dc ma kdemesine yrlrız (u durumd ekrnın kenrınd dc olrk ma işreti görülmelidir), dh sonr elimizdeki iki prodn siyh olnını COM çıkışın, kırmızı olnı ise ma çıkışın ğlrız. Son olrk üçlü kontrol kurlı nı unutmmlıyız. Artık multimetre, dc milimper ölçümü için hzır hle gelmiştir. Eğer üyük kım değeri ölçülecekse (-ki u değerler insn sğlığı için çok tehlikelidir. DİKKAT!!!) o zmn doğrudn mper kdemesinde ölçüm ypmk gerekir. Şimdi yukrıd kullnıln ynı devrede 1 direncinin üzerinden kn kımı ölçelim. Bunun için Şekil 7 te verilen devre şemsını kullncğız. Şekilden mpermetrenin dirence seri olrk ğlncğı çıkç görülmektedir. Seri ğlntı için direncin ir ucu devreden çıkrılır, çıkrıln nokty mpermetrenin + ucu ğlnır. Ampermetrenin ucu ise direncin çıkrıln ucun ğlnır. Böylece devre direncin sol trfındn kırılrk ry mpermetre seri olrk ğlnmış olur. Ampermetrenin, voltmetrede olduğu gii prlel ğlnmsı ynlıştır ve ölçü letinin sigortsının tmsın neden olur. Bu nedenle kım ölçerken dikktli olunmlıdır. Şekil 7. Multimetre ile kım ölçümü için örnek ir devre. 5

6 Şekil 8. Şekil 7 de verilen şem kullnılrk 1 direnci üzerindeki kımın multimetre ile ölçümü. Şekil 7 de görülen devrenin protoord kurulumu ve mpermetre ile kımın nsıl ölçüleceği Şekil 8 de verilmiştir. Tıpkı voltj ölçümünde olduğu gii kım ölçümünde de önemli ir husus, mpermetrenin doğru polrite ile dirence ğlnmsıdır. Bunun için multimetreye it kırmızı proun ucu, kynğın + ucun ykın trf, siyh proun ucu ise kynğın ucun ykın trf ğlnmlıdır. Eğer tersi ypılırs sonuç ekrnd negtif olrk görülecektir. Ampermetre doğru ir şekilde ğlndıktn ve ekrnd pozitif kım değeri görüldükten sonr, kımın yönü kırmızı prodn siyh pro doğru olrk elirlenir. * KAYNAK: Lessons in Electronic Circuits (Kuphldt). 6

7 D. DENEY BASAMAKLAI: Not: Deney devrelerindeki direnç değerleri ders esnsınd verilecektir. 1. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız. 1 =660Ω 1 3 =660Ω 3 2 =660Ω 2 ) 1, 2 ve 3 ün verilen değerleri için, devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, her ir direncin değerini ve eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz ve şğıy kydediniz. c) Hesp ve ölçüm ile ulunn eşdeğer direnç değerleri ynı mıdır? Değilse nedenini yorumlyınız. 7

8 2. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız ) Devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz. 3. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız

9 ) Devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz. 4. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız ) Devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz. 9

10 5. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız ) Devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz. 10

11 6. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız ) Devrenin eşdeğer direnci yi hesplyınız. ) Devreyi protoord üzerine kurrk, eşdeğer direnci multimetre ile ölçünüz. 11

12 7. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız Mlzeme listenizde ulunn rstgele dokuz frklı direnç seçerek, devrenin eşdeğer direnci yi ölçünüz (Aynı msd çlışn öğrenciler frklı değerler seçecektir). 8. Ynd verilen devreyi göz önüne lrk, şğıd istenen hesp ve ölçümleri ypınız. (Not: Bundn sonrki tüm hesp ve ölçümlerde: kım için kımın yönünü, voltj için voltjın polritesini elirtmeyi unutmyınız. Örneğin: I =2A, yönü: V =3V, polritesi: gii ) ) Devreden kn toplm kımı hesplyınız. ) direnci üzerindeki voltj ve kımı hesplyınız. c) E kynğı üzerindeki voltj ve kımı hesplyınız. 12

13 d) Direnç üzerindeki voltjı hem ms tipi hem de el tipi multimetre ile ölçünüz. e) Ölçtüğünüz değerleri kullnrk, direnç üzerinde ohm knununun sğlndığını gösteriniz. f) Devreden kn toplm kımı (= direnç üzerinden kn kımı) hem ms tipi hem de el tipi multimetre ile ölçünüz. 9. Aşğıd verilen devreyi göz önüne lınız. ) Devrenin toplm eşdeğer direncini, toplm voltjını ve toplm kımını ölçünüz (Not: Eşdeğer direnç ölçümünde kynğın en z ir ucu devreden yrılmlıdır). ) Devrenin ölçülen toplm kım, voltj ve direnç değerleri için ohm knununu sğlyınız. 13

14 c) Devredeki her ir direnç üzerindeki kım ve voltjlrı multimetre ile ölçerek, şğıdki tloyu doldurunuz. Direnç değeri Direnç üzerindeki voltj Voltjın polritesi Direnç üzerinden kn kım Akımın yönü d) Yukrıd doldurduğunuz tloyu göz önüne lrk, her ir direnç üzerinde ohm knununu sğlyınız. 14

15 E. DENEY SONASI ÖDEV: 1. Deneyin yedinci smğınd ölçtüğünüz eşdeğer direnci hespl elde ediniz. 2. Aşğıd verilen devrenin eşdeğer direncini hesplyınız. Direnç değerlerini mlzeme listenizde oln dirençlerden rstgele kendiniz elirleyiniz (Direnç değerleri frklı olck) Bir devrede güç kynğı vrken, eşdeğer direnç ölçümünde kynğı neden devreden yırmlıyız? Yorumlyınız. 15