ELEZ101 Ölçme Tekniği Sunu No: 01 Öğr. Gör. Dr. Barış ERKUŞ
Elektriksel yük ve akım nedir? 1 Coulomb luk yük 6,24 10 18 adet elektronun yüküne eşittir. İletkenin herhangi bir noktasından 1 saniyede 6,24 x10 18 elektron geçmesi 1 Amperlik akıma eşittir. Elektrik akımı I ve birimi Amper, zaman t ve birimi saniye olmak üzere; Coulomb cinsinden Elektrik Yükü Q Q = I.t formülüyle hesaplanır. Örnek: Bir elektrik devresinden 10A lik akım 4 dakika süresince akmaktadır. Bu süre boyunca transfer edilen toplam elektrik yükü ne kadardır? Q= 10 x 4 x 60 = 2400 Coulomb
Bir pilin elektromotor kuvveti (EMK) ne anlama gelir? Bir pilin elektromotor kuvveti, pilin elektrik devresine bağlamadan bir başka ifadeyle uçları boşta iken, yüksek dirençli voltmetre vasıtasıyla uçlarından okunan potansiyel farktır ve birimi volt (V) tur.
Potansiyel Fark Nedir? Bir pil, akü yada bataryanın uçları açıkken iki uç arasındaki gerilim emk iken pil, akü yada bataryanın devreye bağlanması halinde (bir yük etkisi altında akım çekildiğinde) emk'nin yerini potansiyel fark almaktadır. İdeal Gerilim Kaynağı: İç direnci sıfır ohm olan bir başka ifadeyle iki uç arasındaki emk sı potansiyel farkına eşit olan gerilim kaynağıdır. Bir ohm'luk bir direnç üzerinden, bir amper'lik elektrik akımı geçmesi halinde direncin iki ucu arasındaki gerilim bir başka ifadeyle potansiyel fark bir volttur. V (Volt) = R (ohm). I (Amper) Elektrik potansiyeli (veya Elektrostatik potansiyel), bir elektriksel alan içerisindeki herhangi bir noktada birim Elektriksel yük (+1 C) başına düşen Elektriksel potansiyel enerji'dir. Uluslararası Birimler Sisteminde geçerli olan birimi Volttur(V). V (Volt) = P( Watt) / I (Amper) = P ( Joule/Saniye) / I(Amper) = Joule / Coulomb
Örnek: EMK sı 9V olan bir pilden, devreye bağlandığında bir yük direnci (R) vasıtasıyla 4 A akım çekilmektedir. Pilin iç direncinin 1 ohm olduğu bilindiğine göre; Pilin bu devrede iki ucu arasındaki potansiyel fark nedir? V = R x I = EMK- Viç = EMK Riç x I = 9 (1x4) = 5V
Şekilde verilen devrede belirtilen V1, V2, V3, V4 ve V5 gerilimlerinin kaç volt olduğunu bulunuz.
Şekilde verilen soruda belirtilen akımları bulunuz
1mA 0.001A 1x10 3 1 A 0.001mA 1x10 6 3 1k 1000 1x10 A A
Doğru Akım: Doğru akım, zamana bağlı olarak yönü değişmeyen akıma denir. Kısa gösterimi DA (Doğru Akım) ya da İngilizce haliyle DC (Direct Current) şeklindedir. Doğru akımın yönü değişmese de şiddeti değişebilir. Buna göre doğru akım; düzgün ve değişken olmak üzere iki başlık altında incelenebilir. Eğer aşağıdaki grafiklerde düşey eksen akım değerleri yerine gerilim değerleri içerseydi biz bu eğrilere düzgün doğru gerilim veya değişken doğru gerilim sinyalleri diyebilirdik.
Alternatif Akım: Zamana bağlı olarak hem yönü hem de şiddeti değişen akımlara alternatif akım denir. Alternatif akım denince akla ilk olarak şebekeden çekilen akım gelir. Şebeke akımının dalga formu sinüs eğrisi şeklindedir. Kısa gösterimi AA (Alternatif Akım) ya da İngilizce olarak AC (Alternative Current) şeklindedir. Eğer aşağıdaki grafiklerde düşey eksen akım değerleri yerine gerilim değerleri içerseydi biz bu eğrilere alternatif gerilim sinyalleri diyebilirdik.
1. Frekans ve periyot tanımı periyodik sinyaller için geçerlidir. 2. Periyodik alternatif akım veya periyodik alternatif gerilim sinyallerinin frekans ve periyot değerleri hesaplanabilir. 3. Periyodik değişken doğru akım veya periyodik değişken doğru gerilim sinyallerinin frekans ve periyot değerleri hesaplanabilir. 4. Düzgün doğru akım yada düzgün doğru gerilim sinyallerinin frekansı 0 Hz dir.
Analog sinyal kesintisiz ve süreklidir. Sonsuz noktadan oluşur gibi bir tanımlama da yapabiliriz. Dijital sinyal ise sayısallaştırılmış bir sinyal formatıdır.
Sayı Sistemleri
Hex yani 16 lı sayı sistemindeki sayılar 0 ile F arasındaki karakter kullanılarak oluşturulurlar ve 1 basamaklı hex sayı 4 bitlik ikili sayı ile ifade edilir. 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 A 1010 B 1011 C 1100 D 1101 E 1110 F 1111
A/D Çeviriciler Örnek: 4 bit çözünürlükte ADC işlemi yapabilen bir mikrodenetleyicinin analog olarak konfigure edilmiş portlarından birine 0 dan 15 V a dek (15V dahil) 1er Voltluk eşit aralıklar ile şiddeti değişen DC bir sinyal uygulanmaktadır. (Uygulanan Sinyaller: 0V, 1V, 2V, 3V, 4V, 5V,., 14V ve 15V) Bu sinyalin 8V olması durumunda ADC işleminin sonucu ne olur? Çözüm: 0V uygulandığında ADC işleminin sonucu 0000 15V uygulandığında ADC işleminin sonucu 1111 Olacaktır. 0V ile 15V arasındaki sayılar (0 ve 15 dahil olmak üzere), 2 4 = 16 adet ikili sayı ile ifade edilebilir. Bu durumda 0 ile 15V aralığı 15 eşit parçaya bölünür ve her parçanın değeri 1V olur. 15V 0V 1V 15 Uygulanan gerilim 8V olduğunda ; 8V 1V 8 8 desimal (10luk sayısı sistemindeki) sayısının ADC dönüşümün değeri ikili sayı sisteminde 1000 olacaktır
Dijital ( Sayısal) Elektronik Dijital devrelerin binary basamakları (bit) [1] üç temel mantık kapısı kullanılarak kolayca oluşturulabilir. Bu dijital kapılar sadece iki mantıksal değişime göre çalışır (doğru-yanlış, açıkkapalı gibi). Bu iki durum binary sisteme adapte edildiğinde doğru 1, yanlış 0 ya da açık 1, kapalı 0 gibi bir mantık oluşturulabilir. Bu iki durum transistörler, dirençler ve entegre devreler kullanılarak denetlenebilir. [1] Binary sayı sistemindeki her bir basamağa bit denir. Bit aynı zamanda temel hafıza birimi byte ın sekizde biridir.