KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ NORTON-THEVENIN ve SÜPERPOZİSYON TEOREMLERİ & İŞ-GÜÇ-ENERJİ

Transkript

1 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ NORTON-THEVENIN ve SÜPERPOZİSYON TEOREMLERİ & İŞ-GÜÇ-ENERJİ

2 GERİLİM KAYNAĞINDAN AKIM KAYNAĞINA DÖNÜŞÜM Gerilim kaynağını akım kaynağına dönüşüm yapılabilir. Bu dönüşüm esnasında kaynağın iç direncinin omik değeri değişmeden iç direnç gerilim kaynağına seri bağlı durumdayken akım kaynağına paralel bağlanır. I 1 V R 1 1 Gerilim kaynağından Akım kaynağına dönüşüm

3 GERİLİM KAYNAĞINDAN AKIM KAYNAĞINA DÖNÜŞÜM Örnek: Gerilim kaynağından akım kaynağına dönüşüm

4 AKIM KAYNAĞINDAN GERİLİM KAYNAĞINA DÖNÜŞÜM Akım kaynağından gerilim kaynağına dönüştürülürken gerilim kaynağının değeri ohm kanunundan yaralanarak bulunur. Gerilim kaynağının iç direnci ise akım kaynağının iç direncine eşit olduğundan değeri aynı fakat bağlantı şekli seri olacaktır. V I R Akım kaynağından gerilim kaynağına dönüşüm

5 AKIM KAYNAĞINDAN GERİLİM KAYNAĞINA DÖNÜŞÜM Örnek: Akım kaynağının yönü ile gerilim kaynağının aynı yönde olması ve yük dirençlerinin üzerlerinden aynı şekilde akımın akışı

6 AKIM KAYNAĞINDAN GERİLİM KAYNAĞINA DÖNÜŞÜM Örnek:

7 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ Örnek:

8 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ

9 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ

10 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ

11 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ Örnek:

12 DEVRE TEOREMLERİ Thevenin Teoremi Norton Teoremi Süperpozisyon Teoremi

13 Thevenin ve Norton Teoremi

14 Thevenin ve Norton Teoremi

15 Thevenin ve Norton Teoremi

16 Thevenin ve Norton Teoremi Örnek: Aşağıdaki devrenin Thevenin eşdeğerini bulunuz.

17 Thevenin ve Norton Teoremi Çözüm:

18 Thevenin ve Norton Teoremi Çözüm:

19 Thevenin ve Norton Teoremi Çözüm:

20 Thevenin ve Norton Teoremi Thevenin eşdeğeri bulmak için bir yöntem daha var.

21 Thevenin ve Norton Teoremi Thevenin eşdeğeri bulmak için bir yöntem daha var. Kaynakları yok et

22 Thevenin ve Norton Teoremi Çözüm:

23 Thevenin ve Norton Teoremi Kaynak dönüşümü yapılarak Thevenin devresinden Norton devresine geçiş yapılabilir. Thevenin Norton

24 Süperpozisyon Teoremi Bu yöntem iki ya da daha fazla kaynağı bulunan doğrusal elektrik devrelerine uygulanır. Her kaynağın bir devreden geçireceği akımların veya oluşturacağı gerilimlerin toplamı, o devrenin akımını veya gerilimini verir. Bu yöntem uygulanırken, devredeki kaynaklar sıra iledevrede bırakılarak, diğerleri devreden çıkartılır. Kaynakları devreden çıkartırken, kaynak gerilim kaynağı ise açılan uçlar kısa devre yapılır.eğer kaynak akım kaynağı ise açılan uçlar açık devre olarak bırakılır.

25 Süperpozisyon Teoremi Örnek:

26 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

27 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

28 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

29 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

30 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

31 Süperpozisyon Teoremi Örnek (devam):

32 Süperpozisyon Teoremi Örnek (son):

33 İŞ- GÜÇ-ENERJİ Bir cisme kuvvet uygulandığı zaman, cisim uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket edebiliyorsa bir iş yapılıyor demektir. İş yapabilme yeteneğine enerji denir. W=F.l (Joule)

34 İŞ- GÜÇ-ENERJİ Belli bir zamanda kullanılan enerji oranına ise güç denir. P = W t Güç = Enerji Zaman Akım ve gerilim bir elektrik devresinde önemli değişken olmasına rağmen tek başlarına çok fazla anlam taşımazlar. Elektrik devrelerinde asıl bilinmesi gereken büyüklük, devre elemanlarının ne kadar güce dayanabildiğidir. Örneğin, 100 W lık bir ampül, 40 W lık ampulden daha fazla ışık verir. Watt = Joule Saniye

35 İŞ- GÜÇ-ENERJİ 1 Watt: Bir saniye içerisinde bir joule enerji kullanıldığı zamanki güç miktarıdır. Örnek: 10 sn. içerisinde kullanılan enerji miktarı 80 J ise güç miktarı kaç watt tır? W = 80J t = 10sn P = W t = 80J 10sn = 8Watt Elektronikte genellikle 1 Watt ın altındaki güçler kullanılır. Daha düşük güç birimlerini ifade etmek için mw, μw gibi birimler kullanılır.

36 İŞ- GÜÇ-ENERJİ Elektrikte ise daha yüksek güç birimleri (KW,MW) kullanılır. Otomobil ve elektrik motorlarının gücünü belirtmek için beygir gücü (hp) de kullanılmaktadır (1 hp=746 W). Enerjinin sembolü W dir. Birimi Joule veya WattSaat tir. Enerjiyi bulmak için güç ile zaman çarpılır. Eğer zaman birimi olarak saniye kullanılırsa enerjinin birimi joule (J) olur. Zaman birimi olarak saat kullanılırsa enerji birimi de WattSaat (Wh) olur. W = Pt Enerji = Güç x Zaman Joule = Watt x Saniye Wh = Watt x Saat

37 İŞ- GÜÇ-ENERJİ 100 W lık bir ampül 10 saat yanıyor. Burada harcanan enerjiyi bulunuz. W = Pt = 100W. 10Saat = 1 KWh

38 İŞ- GÜÇ-ENERJİ Elektrikli Cihazlar Klima Saç Kurutma Makinesi Saat Bulaşık Makinesi Isıtıcı Elektrikli Şofben Mikrodalga Fırın Buzdolabı Televizyon Çamaşır Makinesi Su Isıtıcısı Bilgisayar Blender Ütü Flueresan Lamba Ampul Ekonomik Ampul Güç Oranı 860 W 1300 W 2 W 1200 W 1322 W 7200 W 800 W 1800 W 250 W 400 W 2500 W 400 W 210 W 2200 W 32 W 100 W 11 W

39 İŞ- GÜÇ-ENERJİ

40 İŞ- GÜÇ-ENERJİ

41 İŞ- GÜÇ-ENERJİ

42 Elektrik Devresinde Güç Elektrik Devresinde direnç içerisinden akım geçtiği zaman elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür. Elektrikli ısıtıcılar bu temel prensipten üretilmiştir. Direnç üzerinde ısı meydana gelmesi demek aynı zamanda direncin gücünü de gösterir.

43 Elektrik Devresinde Güç Güç harcaması direnç üzerindeki gerilim ve direnç üzerinden geçen akıma bağlıdır: P = V. I = I. R. I = I 2 R = V. V R = V2 R Direnç daima güç tüketir.

44 Elektrik Devresinde Güç

45 Güç Kaynağı Güç kaynağı yüke güç sağlayan devredir. Burada yük güç tüketen herhangi bir devre elemanı veya devre olabilir. Örneğin; cep telefonu, bilgisayar, DC motor, mp3 player, FM radyo vb. gibi cihazlar yüke örnek verilebilir.

46 Güç Kaynağı Elektronik güç kaynakları 220 V luk AC şebeke gerilimlerini daha düşük DC gerilimlere dönüştürürler. AC gerilimler normalde yönü ve şiddeti sürekli değişen gerilimlerdir. Bu sebeple çoğu elektronik cihazlar bu tür gerilimlerde çalışmazlar ve daha düzgün olan yönü ve şiddeti sürekli sabit kalan DC gerilimlere ihtiyaç duyarlar. Piller de bir tür DC güç kaynağıdır. Ancak, piller kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren DC güç kaynaklarıdır.

47 Pillerde Amper-Saat Oranı Piller, belli bir zaman güç sağlayabilirler. Pillerin kapasitesi amper-saat (Ah) oranı ile ölçülür. Amper-saat oranı bir pilin belli bir miktarda akımı, yüke kaç saat boyunca sağlayabileceğini belirler. Örneğin, 12 V luk bir otomobil aküsü 3.5 A de, amper-saat oranı 70 Ah ise, bu aküden 20 saat botunca 3.5 A akım çekilebilir.

48 Pillerde Amper-Saat Oranı

49 Pillerde Amper-Saat Oranı Üzerinde 90 Ah yazan bir pilden kaç saat boyunca 2 A akım çekilebilir? 90Ah = 2A. Süre Süre= 90Ah 2A Pilden 45 saat boyunca 2 A lik akım çekilebilir. Süre= 45 Saat

50 Güç Kaynağında Verim Verim, çıkış gücünün giriş gücüne oranıdır. Yüzdelik olarak ifade edilir. Verim = P çıkış P giriş Giriş gücü 100 Watt, çıkış gücü 50 Watt ise verim %50 dir. Çıkış gücü giriş gücünden her zaman düşüktür. Güç kaynağının içindeki devre elemanları belli bir güç harcar. Buna kayıp güç denir. P çıkış = P giriş P kayıp

51 Güç Kaynağında Verim Bir elektronik güç kaynağı giriş gücü 25 W tır. Çıkış gücü ise 20 W tır. Verim ve kayıp gücü bulunuz. %Verim = P çıkış 100 = 20W P giriş 25W 100 = %80 P kayıp = P giriş P çıkış = 25W 20W = 5W

52 Ampermetre ve Voltmetre ile Güç Ölçme DC devrelerde, elektrik devrelerinde akım ve gerilimin çarpımı elektriksel gücü verir. Akım ve gerilimin ölçülmesi gereklidir.

53 Ampermetre ve Voltmetre ile Güç Ölçme