SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUARI

Transkript

1 SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUARI DENEYİ YAPTIRAN: DENEYİN ADI: DENEY NO: DENEYİ YAPANIN ADI ve SOYADI: SINIFI: OKUL NO: DENEY GRUP NO: DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ KONTROL VERİLEN NOT

2 DENEY:5 BOBİNLER Deneyin Amacı:. Bobin değerlerinin okunması, bobinlerin seri, paralel ve karışık bağlanarak eşdeğerlerinin ölçümünün öğrenilmesi,bobin şarj ve deşarjı,frekansa karşı tepkisinin izlenmesi Şekil 1 :Bobin Çeşitleri Şekil 2 :Bobin Sembolleri Genel Bilgiler: Bobin bir yalıtkan makara üzerine belirli sayıdaki sarılmış tel grubudur. Kullanım yerine göre, makara içerisi boş kalırsa havalı bobin, demir bir göbek (nüve) geçirilirse nüveli bobin adı verilir. Bobinin her bir sarımına spir denir. Bobinlerin değerleri sıcaklıkla değişir; bu nedenle çok kararlı devrelerde kullanılmazlar. Bir iletkenin ne kadar çok eğik ve büzük bir şekilde ise o kadar direnci artar. Bir bobinin değeri tel kesitine, sarım (tur) sayısına, karkas boyuna, mandren çapına ve kullanılan nüveye (çekirdeğe) göre değişir. Havalı bobinin boyu ile oynanarak değeri değiştirilir. Karkas içine yerleştirilen ferrit nüve, bobinin değerini havalıya göre 4 katına kadar arttırabilir. Bakır çekirdek ise bobinin değerini azaltır. Bobinin birimi "Henry"[H] dir. 1 H oldukça büyük bir değeri gösterdiğinden pratikte mh (milihenry) ve μh (mikrohenry) kullanılır. 1 H = μh 1 H = mh 1mH = μh olur. Sembolü: L harfi ile gösterilir. AC ve DC davranışı: Bobinler doğru akıma sadece telin direnci kadar zorluk gösterirken AC de frekansa bağlı olarak artar ki sabit değerine endüktans denir. Bobin DC akıma ilk anda direnç gösterir. Bu nedenle bobine DC akım uygulandığında bobin ilk anda yalıtkan daha sonra iletkendir. Bobine AC akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için bir direnç gösterir. Bobinler kısaca, DC akıma az zorluk (kolaylık), AC akıma zorluk gösterir; yani doğru akımı geçirip, alternatif akıma direnç gösterir.

3 Bobinin Kullanım Alanları: Bobinin elektrik ve elektronikte yaygın bir kullanım alanı vardır. Bunlar kullanım alanlarına göre şöyle sıralanabilir. Elektrikte: - Doğrultucular da şok bobini - Transformatör - Isıtıcı v.b. - Elektromıknatıs (zil, elektromagnetik vinç) Elektronikte: - Osilatör - Radyolarda ferrit anten elemanı (Uzun, orta, kısa dalga bobini) - Telekomünikasyonda frekans ayarı (ayarlı göbekli bobin) - Telekomünikasyonda röle - Yüksek frekans devrelerinde (havalı bobin) Özellikle de radyo alıcı ve vericilerinde de anten ile bağlantıda değişik frekansların (U.D,O.D,KD) alımı ve gönderiminde aynı ferrit nüveyi kullanan değişik bobinler ve bunlara paralel bağlı kondansatörlerden yararlanır. Endüktif Reaktans(X L ): Bobinin, içinden geçen AC akıma karşı gösterdiği dirence endüktif reaktans denir.birimi ise Ohm'dur. Bobinin bu dönüşüm ve değerleri daha çok alternatif akım devrelerinde kullanılır. X L = ω.l 'dir. ω = 2.π.f olup yerine konulursa, X L = 2.π.f.L ohm olur. ω : Açısal hız (Omega) f: Uygulana AC gerilimin frekansı birimi, Herzt (Hz) 'dir. L: Bobinin endüktansı olup birimi, Henry (H) 'dir. İdeal bir bobin, DC gerilim altında kısa devre ve AC gerilim altında acık devre ozelliğine sahiptir. Bobinin DC gerilim altındaki direnci bircok uygulama icin dikkate alınmayacak derecede kucuktur. Bobinin sarım sayısı ve kesit alanı ne kadar büyük olursa, "L" o kadar büyük olur. Dolayısıyla AC akıma gösterdiği dirençte o oranda büyür. AVOMETRE İLE BOBİN TESTİ Bobinlerin endüktans değeri L metre veya LCR metre denilen özel bir ölçü aleti ile ölçülür. Fakat bobinde bir kopukluk olup olmadığını avometre ile anlayabiliriz. Avometre V kademesinde iken problar bobin uçlarına değdirildiğinde eğer bobin sağlamsa bir direnç okunacak yok eğer bobin bozuksa yani içinde bir kopukluk varsa avometre sonsuz direnç değeri gösterecektir. Eğer bobinin başı ile sonu kısa devre olmuş ise sıfır direnç okunur. Bunun dışında bobinin içinde bir kısa devre varsa bobin olması gerekenden daha düşük bir direnç gösterir.

4 Bobinlerin Bağlantı Şekilleri Bobinlerin AC ve DC devrelerde birbirleriyle seri, paralel veya hem seri hem paralel (karışık) bağlanmaları dirençlerin bağlantı özellikleriyle aynı, kondansatörlerin bağlantılarıyla ters şekildedir. Bobinlerin seri ve paralel bağlanmalarında, eğer bobinler birbirlerinin endüktif alanları içinde değilse dirençlerde olduğu gibi aynı formüller kullanılır, aksi halde, yani birbirlerini etkiledikleri durumda bu formüller kullanılmaz. 1. Seri Bağlantı: Bu bağlantıda bobinler birer ucundan birbirine eklenmiştir. Her bobinden aynı akım geçer. Toplam bobin endüktif reaktansı (XL) ve toplam bobin endüktansı (L) ise bobinlerin cebirsel toplamına eşittir. 2. Paralel Bağlantı: Bu bağlantıda bobinlerin uçları birbirine bağlanmıştır. Her bobinden değeriyle orantılı olarak farklı akım geçer. Toplam bobin endüktif reaktansı (XL) ve toplam bobin endüktansı (L) ise bobinlerin bire bölümlerinin toplamına eşittir. 3. Karışık Bağlantı: Bu bağlantıda bobinler seri ve paralel olarak bağlanmıştır. Toplam bobin endüktif reaktansı (XL) ve toplam bobin endüktansı (L) ise paralel bobinlerin seriye çevrilip (önce paralel kolların toplam değeri), seri bobinlerin cebirsel toplamına eşittir.

5 1.3 Malzeme Listesi: Farklı değerde bobinler,güç kaynağı ve multimetre Deney Öncesi Yapılacaklar: Bobinler hakkında araştırma yapılacak Deney Şemaları: Devre I Devre II Devre III

6 1.6 Deneyde yapılacaklar: 1) Her grup 5 adet bobin değerini okuyup tabloya kaydedecek. 2) Değeri okunan bobin multimetre ile ölçülerek sonuç tabloya kaydedilecek. 3) Ölçüm ve okuma sonuçları arasındaki farkın mantıksal açıklaması yapılacak. 4) Bobin içerisinden metal bir cisim geçirerek bobinin değerini gözlemleyip tabloya kaydediniz. 5) Devre I de bobin için gerekli endüktif reaktans hesaplamalarını yapıp, tabloya kaydediniz. 6) Devre I i kurunuz.(ac = 10V, ilk frekans = 100 Hz) 7) Devreyi kurduktan sonra akım ve gerilim değerlerini ölçüp tabloya kaydediniz. 8) Ölçülen ve hesaplanan değerleri karşılaştırıp yorumlayınız. Frekansın değişmesi nasıl bir değişime neden olmaktadır? Değişimin nedeni ne olabilir? 9) Devre II yi kurunuz. 10) Öncelikle B anahtarını kapatarak bobini şarj ediniz. Bu esnada bobin üzerinden geçen akım ve gerilim değerlerini tabloya kaydediniz. 11) Bobini şarj ettikten sonra B anahtarını açıp, A anahtarını kapatarak bobini deşarj ediniz. Yine bu esnada bobin üzerinden geçen akım ve gerilim değerlerini tabloya kaydediniz. NOT : Bobinlerde aynı kondansatörlerde olduğu gibi 5T süresinde tamamen şarj veya deşarj olur.yalnız bu şarj kondansatörlerde gerilim iken bobinlerde akımdır. 1.7 Ödev 1)Devre III deki kondansatör üzerindeki gerilimi ve bobin üzerinden geçen akımı hesaplayınız. 2) Bobinin şarj ve deşarj halindeki belirli adımlardaki üzerinden geçmesi gereken akım değerlerini hesaplayıp, grafik üzerinde gösteriniz.

7 DENEY 5 SONUÇ SAYFASI Ad Soyad : Numara : Grup No: 1.8 Deney sonucu elde edilen değerler SIRA Okunan Değer Ölçülen Değer Bobin Metal Cisim Yok Metal Cisim Var Metal Cisim Var 1 Hesaplanan Ölçülen V L I L R= V L / I L V L I L R= V L / I L 100Hz 200Hz 300Hz 400Hz 100Hz 200Hz 300Hz 400Hz Adım t (saniye) [ŞARJ] t (saniye) [DEŞARJ] Akım [ŞARJ] Akım [DEŞARJ] Ölçülen (V) [ŞARJ] Ölçülen (V) [DEŞARJ]