DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK-ELEKTRONİK BİLGİSİ Dr. Uğur HASIRCI

Transkript

1 DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK-ELEKTRONİK BİLGİSİ Etik, köken olarak Yunan dilinde karakter anlamına gelen ethos sözcüğünden ethics şeklinde türetilmiş ve dilimizde etik olarak kavramlaştırılmıştır. Etik kelimesinin temsil ettiği kavramı toplumda bireylerin uyum içerisinde yaşaması için oluşturulmuş yazılı olmayan kurallar bütünü şeklinde tanımlamak da mümkündür. Ülkemizde, dilbilimciler tarafından genellikle etik ve ahlak kelimelerinin aynı kavramları temsil ettiği iddia edilmekle beraber, pratikte etiği, ahlakın üzerinde yeniden düşünme olarak da tanımlamak mümkün. Zira ahlak genellikle toplumun geneli tarafından kabul edilen değerler ve kurallar bütünü iken, etik bu kuralları mantıklı olarak yorumlamaya çalışır. Aslıhan Ulutaş, Mühendislikte Etik. GİRİŞ MÜHENDİSLİK ETİĞİ 1

2 Dünya Mühendisler Birliği nin 5 Ekim 1977 de yapılan toplantısında mühendislik etiğinin temel ilkesi şu şekilde belirtilmiştir: Mühendisler, mühendislik mesleğinin doğruluğunu, onurunu ve değerini, insanların rahat yaşaması için bilgi ve becerilerini kullanarak, dürüst ve tarafsız olarak halka ve kendi işlerine sadakatle hizmet ederek, mühendislik mesleğinin niteliğini ve prestijini artırarak, kendi disiplinlerinin mesleki ve teknik prestijini artırmaya çalışarak yüceltir ve geliştirirler. GİRİŞ MÜHENDİSLİK ETİĞİ 2

3 Bu temel ilke baz alınarak, mühendislik etiğinin genel ilkeleri 7 maddede sıralanmıştır: Mühendisler, mesleki görevlerini yerine getirirken toplumun güvenliğini, sağlığını ve rahatını en önde tutacaktır. Mühendisler, sadece yetkili oldukları alanlarda hizmet vereceklerdir. Mühendisler, sadece objektif ve gerçekçi raporlar düzenleyeceklerdir.. GİRİŞ - MÜHENDİSLİK ETİĞİ 3

4 Mühendisler, mesleki konularda işveren veya müşteri için güvenilir vekil veya yediemin olarak davranacaklar ve menfaat çatışmalarından kaçınacaklardır. Mühendisler mesleki itibarlarını hizmetlerinin liyakatine göre tesis edecekler ve diğer meslektaşlarıyla haksiz rekabete girmeyeceklerdir. Mühendisler, meslek doğruluğunu, onurunu ve değerini yüceltmek ve geliştirmek için çalışacaklardır. GİRİŞ MÜHENDİSLİK ETİĞİ 4

5 Mühendisler, mesleki gelişmelerini kendi kariyerleriyle devam ettirecekler ve kendi kontrolleri altındaki mühendislerin mesleki gelişmeleri için olanaklar sağlayacaklardır. M. Kamanlı vd., Etik ve Mühendislik GİRİŞ MÜHENDİSLİK ETİĞİ 5

6 Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanında dünyanın en büyük ve en saygın mesleki kuruluşu olan IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering), üyelik başvurusu yapan mühendislerin aşağıda yazılı 10 maddeyi imzalı olarak taahhüt etmelerini zorunlu kılar: 1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu mühendislik kararları verme sorumluluğunu üstlenmek, çevreyi veya halkı tehdit edebilecek faktörleri zamanında açıklamak. 2. Çıkar çatışmalarından mümkün olduğunca uzak durmak. 3.Verilere dayanarak yapılan iddia veya tahminlerde dürüst ve gerçekçi olmak. 4. Rüşveti tüm şekilleriyle reddetmek. 5. Teknolojinin daha iyi anlaşılması, yerinde uygulanması ve potansiyel zararlarının anlaşılır kılınması için çalışmak. 6. Teknik bilgi ve becerileri güncelleştirmek ve ilerletmek, teknolojik görevleri sadece deneyimi veya yeteneği içinde olduğu zaman üstlenmek. 7. Teknik çalışmaları araştırmak ve eleştirisini yapmak, hataları kabullenmek ve düzeltmek. 8. Irk, dil, din veya etnik köken gibi faktörlerden bağımsız olarak tüm kişilere insaflıca davranmak. 9. Başkalarını yanlış davranış veya iftiralarla yaralamaktan sakınmak. 10. Meslektaş ve iş arkadaşlarına mesleki ilerlemelerinde ve bu etik kurallarını uygulamalarında yardımcı olmak. GİRİŞ MÜHENDİSLİK ETİĞİ 6

7 Elektrik, Yunan dilinde kehribar ağacına verilen isimdir. Yunan bilginleri bu ağacın kurumuş dallarının saça sürtülmesinden sonra saman çöplerini çektiğini belirleyince, bu tip özellik gösteren tüm cisimlere elektrik adını vermişlerdir. Çok eski çağlarda ortaya konan elektrik kavramının kapsadığı alan statik (durgun) elektriktir. Özellikle 16. yüzyıldan sonra hızlanan bilimsel araştırmaların sonucunda, durgun elektrik kavramının ötesine geçilerek bugün günlük yaşantımızın her alanında doğrudan ya da dolaylı olarak kullandığımız makinalar, modern enerji iletim hatları, aydınlatma sistemleri vs. ve bunları kontrol eden sistemler geliştirilmiştir. GİRİŞ ELEKTRİK 7

8 Elektronik, doğada bulunan 105 elementten bazılarının atomlarının son yörüngesindeki serbest elektronların hareketlerinden yararlanarak çeşitli donanımlar üretme bilimine verilen addır. Daha formal bir tanımla elektronik, serbest elektronların hareketinin denetimini konu alan bilim dalıdır. GİRİŞ ELEKTRONİK 8

9 Mühendislik, fenni ve matematiksel prensipleri, tecrübe, karar ve ortak fikirleri kullanarak insana faydalı ürünler ortaya koyma sanatıdır. Türk Dil Kurumu na göre mühendis; insanların her türlü ihtiyacını karşılamaya dayalı (!); çeşitli yapılar, yol, köprü, bina, peyzaj, çevre gibi şehircilik ve imar dışı alanların ilkeleri, bayındırlık; tarım, beslenme gibi gıda; fizik, kimya, biyoloji, elektrik, elektronik gibi fen; uçak, gemi, otomobil, motor, iş makineleri gibi teknik ve sosyal alanlarda uzmanlaşmış, belli bir eğitim görmüş kimsedir. GİRİŞ MÜHENDİSLİK 9

10 Modern anlamda mühendis, bilim insanlarının ürettiği teorik bilgiyi tekniker ve teknisyenlerin uygulayabileceği pratik bilgiye dönüştüren kişidir. Arthur Mellen Wellington (demiryolları inşaat mühendisi)'a göre mühendislik, beceriksiz birinin iki dolara kötü yaptığı bir şeyi bir dolara iyi yapma sanatıdır. Bana göre mühendislik, insan hayatını kolaylaştırma, problem çözme, sorunlara hızlı, etkili ve mümkün olduğunca ucuz çözümler üretme sanatıdır. Önemli not: Yukarıdaki bilgilerin bir kısmı, dünyanın en prestijli bilgi kaynağından (Wikipedia!) alındığı için bir kısmı (belki tamamı) doğru olmayabilir. Örneğin Arthur Mellen Wellington, bir inşaat mühendisi olmayabilir ya da böyle biri hiç olmayabilir! GİRİŞ MÜHENDİSLİK 10

11 Elektrik mühendisliği, mühendisliğin en büyük branşlarındandır. Genel olarak, enerji üretimi ve iletimi, motorlar ve generatörler gibi elektrik makinaları, aydınlatma sistemleri ve tüm bunları kontrol sistemlerle ilgilenir. Elektronik mühendisliği ise, daha düşük voltajda çalışan radyo, radar gibi cihazların geliştirilmesi amacıyla haberleşme, elektromanyetik alanlar ve dalgalar, anten tekniği ve tüm bunlara ilişkin devrelerin tasarımı ve üretimi gibi konularla ilgilenir. GİRİŞ 11

12 Evrensel bir sınıflandırma olmamakla beraber, ülkemizde yüksek öğretimin düzenlenmesi ve koordinasyonundan sorumlu kurum (YÖK) tarafından, üniversitelerde Elektrik Mühendisliği ve Elektronik Mühendisliği bilim dallarının, alt anabilim dalları şu şekilde sınıflandırılmıştır: Elektrik Mühendisliği Elektrik Makinaları Güç Sistemleri (Elektrik Tesisleri) Kontrol Sistemleri Elektronik Mühendisliği Devreler ve Sistemler Haberleşme Sistemleri Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Elektronik(Yarıiletken Teknolojisi, Analog-Sayısal Elektronik, Lazer Elektroniği, Sinyal İşleme vs.) GİRİŞ 12

13 ELEKTRİK DEVRELERİ VE DEVRE TEORİSİ 1. Devre Elemanları ve Devre Yasaları 2. Devre Teoremleri 3. AC Devre Analizi DEVRE TEORİSİ 13

14 Birim Sistemleri Tarihsel süreçte CGS ve MKS gibi çeşitli birim sistemleri kullanılmış olsa da, günümüzde uluslar arası bir uzlaşı ile SI (Standard International) birim sistemi kullanılmaktadır. Bu birim sistemine göre 7 temel büyüklük ve çok sayıda türetilmiş büyüklük vardır. Temel Fiziksel Nicelik ve Simgesi Birim Sembol Uzunluk (l) metre m Kütle (m) kilogram kg Zaman (t) saniye s Elektrik akımı (I) amper A Sıcaklık (T) Kelvin K Madde miktarı mol mol Işık şiddeti candela cd DEVRE TEORİSİ 14

15 Türetilmiş Fiziksel Nicelik ve Simgesi Birimi Sembol Tanımı Elektriksel Potansiyel Farkı (V) Volt V W/A = J/C = kg m 2 A 1 s 3 Elektriksel Güç (P) Watt W J/s = kg m 2 s 3 Enerji (E) Joule J N m = kg m 2 s 2 Elektriksel Direnç (R) Ohm Ω V/A = kg m 2 A 2 s 3 Elektriksel İletkenlik (G) Siemens S Ω 1 = kg 1 m 2 A 2 s 3 Endüktans (L) Henry H Wb/A = kg m 2 A 2 s 2 Kapasitans (C) Farad F C/V = A 2 s 4 kg 1 m Elektrik yükü (q) Coulomb C A s Manyetik Akı (φ) Weber Wb kg m 2 s 2 A 1 Manyetik Akı Yoğunluğu (Manyetik Alan) (B) Tesla T Wb/m 2 = kg s 2 A 1 Frekans (f) Hertz Hz s 1 (saniyede salınım) Işık akısı Lümen lm cd sr Aydınlanma şiddeti Lüks lx lm/m 2 = cd sr m 2 Kuvvet Newton N kg m s 2 Basınç Pascal Pa N/m 2 = kg m 1 s 2 Radyoaktivite Bekerel Bq s 1 (saniyede bozunma) DEVRE TEORİSİ 15

16 Katsayılar Katsayı Önek Sembol Zetta Z Egza E Peta P Tera T 10 9 Giga G 10 6 Mega M 10 3 kilo k 10-3 mili m 10-6 mikro µ 10-9 nano n piko p femto f atto a zepto z DEVRE TEORİSİ 16

17 Temel Devre Büyüklükleri Elektriksel Yük: Proton ve elektron gibi atom-altı parçacıkların doğal olarak sahip oldukları yüktür. SI birim sisteminde birimi Coulomb (C), yaygın olarak kullanılan sembolleri Q ve q dur. Elektronun yükü Coulomb dur. Enerji: İş yapabilme gücüdür. Bir sistemin enerjisi, o sistemin yapabileceği azami iştir. SI birim sisteminde enerjinin birimi Joule (J), yaygın olarak kullanılan sembolü E dir. Gerilim (Potansiyel Fark): İki nokta arasındaki potansiyel fark, birim yükü bu iki noktanın birinden diğerine taşımak için gerekli iştir. Daha kaba bir ifadeyle gerilim, elektronları harekete geçiren ve bir elektron akışı (akım) meydana getiren bir kuvvettir. Birimi Volt (V), yaygın olarak kullanılan sembolü de V dir. V E V Nm J Q C C DEVRE TEORİSİ 17

18 Temel Devre Büyüklükleri Akım: Elektriksel yükün bir iletken vasıtasıyla transferi elektrik akımı oluşturur. Yani akım, birim zamanda elektrik yükündeki değişim miktarıdır. Akımın birimi Amper (A) ve yaygın olarak kullanılan sembollleri I ve i dır. SI birim sisteminde akım, 7 temel büyüklükten biridir. dq C i A dt s Güç: Birim zamanda tüketilen enerjidir. Birimi Watt (W), yaygın olarak kullanılan sembolü P dir. de de dq J P Vi W dt dq dt s DEVRE TEORİSİ 18