EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I DENEY 3

Transkript

1 GERĐLĐM BÖLÜCÜ EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I 3. Amaçlar: Yük Olmadan Gerilim Bölücü Đşlemi: Yüksüz gerilim bölücü devrede gerilim oranlarının ölçülmesi. Gerilim bölücü formülü. Yük Altında Gerilim Bölücü: Yük altında gerilim bölücü devrede gerilim oranlarının ölçülmesi. 3. Devre Elemanları ve Kullanılan Malzemeler Bu deneyde kullanılacak malzeme ve materyallerin listesi Tablo 3. de verilmektedir. Deney esnasında oluşan hata ve hasarları tablo da gösterilen kısma detaylı bir şekilde not ediniz. Ayrıca deney esnasında materyalleri kullanırken karşılaştığınız zorlukları, deney ve deneyde kullanılan malzemeler hakkındaki önerilerinizi de yazabilirsiniz Table 3. Deney3 de kullanılan malzeme ve materyal listesi. No: Materyal Model Seri No: Ofis Stok No: Delikli tezgah, DIN A4 47 Ω Direnç (W), (5%) 3 00 Ω Direnç (W), (5%) 4 50 Ω Direnç (W), (5%) 5 kω Direnç (W), (5%) 6 Potansiyometre 00 Ω, (3W) 7 Multimetre GMBH 8 0 to +/- 5 V arasında kararlı Güç Kaynağı 9 Bağlantı kabloları ve köprü bağlantılar Deney esnasında meydana gelen hasarlar ve öneriler: 3.3 Ön Çalışma

2 3.4 Deneyin Yapılışı ve Sonuçlar EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I 3.4. Yüksüz Gerilim Bölücü Devresi i) Şekil 3. de verilen devreyi kurunuz. R =50 Ω, R =47 Ω. Gerilim kaynağının ve ölçü aletlerinin kutupların doğru bağlandığını ve ölçü aletlerinin ayarlarının doğru konum ve aralıklarda seçildiğini kontrol ediniz. ii) Giriş gerilimini V E =0V olarak ayarlayınız. V ve V gerilimlerini ölçerek tablo 3. ye kaydediniz. iii) R =00 Ω ve R =00 Ω için ölçümleri tekrarlayınız. iv) R =47 Ω ve R =50 Ω için ölçümleri tekrarlayınız. v) Şekil 3.. deki gibi devreyi kurunuz. V ve V gerilimlerini potansiyometrenin 7 farklı ayarı için ölçünüz ve sonuçları Tablo 3.3 e yazınız. Şekil 3. Gerilim bölücü ile gerilim değerlerinin ölçülmesi. Tablo 3. Deney 3.4. için Sonuç Tablosu R (Ω) R (Ω) V (Ω) V (Ω) R / R V / V

3 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I Şekil 3. Potansiyometre içeren gerilim bölücü devrede gerilim bileşenlerinin ölçülmesi Tablo 3.3 Potansiyometre Değerleri (Ayarları) V ( V ) V ( V ) a (0) b () c () d (3) e (4) f (5) g (6) vi) vii) Tablo 3. de elde edilen değerlerin Şekil 3.3. de grafiğini çiziniz. Tablo 3.3 de elde edilen değerlerin Şekil 3.4. de grafiğini çiziniz. 3

4 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I Şekil 3.3 Đki direnç içeren gerilim bölücü devrede farklı direnç değerlerinde gerilim/direnç grafiği Şekil 3.4 Potansiyometre içeren gerilim bölücü devrede farklı potansiyometre ayarları için gerilim/direnç grafiği 3.4. Yük Altında Gerilim Bölücü i) Şekil 3.5. de verilen devreyi R L yükü olmadan kurunuz Gerilim kaynağının ve ölçü aletlerinin kutuplarının doğru bağlandığını ve ölçü aletlerinin ayarlarının doğru konum aralıklarda seçildiğini kontrol ediniz. ii) Giriş gerilimini V E =0V olarak ayarlayınız. Potansiyometrenin 7 farklı ayarı için V ve V değerlerini ölçünüz ve değerleri Tablo 3.4 e yazınız. Her seferinde giriş gerilimini 0V a ayarlayın. iii) Yük direnci R L = kω iken ölçümleri tekrarlayınız. iv) Yük direnci R L =50 Ω iken ölçümleri tekrarlayınız. v) Yük direnci R L =47 Ω iken ölçümleri tekrarlayınız. vi) Potansiyometrenin ayar değerleri ile V gerilimi arasındaki ilişkinin grafiğini Şekil 3.6 da çiziniz. 4

5 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I Şekil 3.5 Yük altındaki gerilim bölücü devrede ölçülen gerilim bileşenleri Tablo 3.4 Deney 3.4. Sonuçlar R L = R L = kω V (V) V (V) V (V) V (V) a (0) a (0) b () b () c () c () d (3) d (3) e (4) e (4) f (5) f (5) g (6) g (6) R L = 50 Ω R L = 47 Ω V (V) V (V) V (V) V (V) a (0) a (0) b () b () c () c () d (3) d (3) e (4) e (4) f (5) f (5) g (6) g (6) 5

6 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I Şekil 3.6 Değişik yük direnci değerlerinde gerilim bölücünün karakteristiği Potansiyometre; sürgülü bir kontakla seçilebilen herhangi bir orta değerli sabit bir direnç içerir. Şekil 3.7 de A ve B sabit terminalleri gösterir, C kayan (hareketli) kontak terminalini gösterir. Potansiyometre ayarları aşağıdaki gibidir. A ve B arası direnç: 00 Ω A ve C arası direnç: 0 Ω C ve B arası direnç: 80 Ω Bunlar nominal değerlerdir ve deneysel olarak bunlara yakın değerler seçilir. O zaman C ve B arasına 47 Ω luk bir yük direnci yerleştirilir. Oluşturulan kombinasyon Şekil 3.7. de gösterilmektedir. 6

7 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I vii) Eğer A-B arasına 0V uygulanırsa C-B arası gerilim nasıl yükselir? V =... BA 3.5 Sonuç ve Tartışma Şekil 3.7 Yük altında gerilim bölücü hesaplaması için örnek ) Deney 3.4. in sonuçlarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. i) V ve V gerilimlerini toplayarak sonuçları Tablo 3. ye yazınız. ii) Toplam gerilim V E ile gerilim bileşenleri V ve V arasında nasıl bir ilişki vardır? iii) R R ve V V oranlarını hesaplayınız ve Tablo 3. ye kaydediniz. iv) Direnç değerleri ile ölçülen gerilimler arasındaki ilişki nasıldır? 7

8 EEM 0 DEVRE TEORĐSĐ I Gerilim Bölücü formülünün çıkarılması: R V VE = V + V ve = formüllerini bilinen V E ve direnç oranlarıyla birlikte R V V V E = R R + kullanarak sonuç olarak Formülün çıkarılması: V = V + V () E R V = () R V Denklem () den: V gerilimini aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz. (Bu formül; sadece yüksüz bir devrede gerilim bölücü için geçerlidir.) V = VE V (3) Denklem (3)denklem ()için uygulandığında, sonuç: R VE V VE V VE = = = R V V V V V için çözüm: R + R V E V = V = R R V E + R V = V E R R + 8