Elektrik ve Elektronik Mühendisliğine Giriş

Benzer belgeler
Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler

TEMEL KAVRAMLAR BİRİM SİSTEMİ TEMEL NİCELİKLER DEVRE ELEMANLARI ÖZET

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

2. HAFTA BLM223 DEVRE ANALİZİ. Yrd. Doç Dr. Can Bülent FİDAN.

Hazırlayan: Tugay ARSLAN

Elektrik Müh. Temelleri

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

Güç, enerji ve kuvvet kavramları, birimler, akım, gerilim, direnç, lineerlik nonlineerlik kavramları. Arş.Gör. Arda Güney

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

FTR 205 Elektroterapi I. Temel Kavramlar. yrd.doç.dr. emin ulaş erdem

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Elektrik Mühendisliğinin Temelleri-I EEM 113

TEMEL ELEKTRİK-ELEKTRONİK DERSİ SORU BANKASI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI

TEMEL BİLGİLER. İletken : Elektrik yüklerinin oldukça serbest hareket ettikleri maddelerdir. Örnek olarak bakır, gümüş ve alüminyum verilebilir.

DENEY 1- LABORATUAR ELEMANLARININ TANITIMI VE DC AKIM, DC GERİLİM, DİRENÇ ÖLÇÜMLERİ VE OHM KANUNU

DEVRE DEĞİŞKENLERİ Bir elektrik devresinde enerji ölçülebilen bir değer değildir fakat ölçülebilen akım ve gerilim değerlerinden hesaplanır.

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-3 Doğru Akım Devreleri Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

Doğru Akım Devreleri

AET 113 DOĞRU AKIMI DEVRE ANALİZİ 1. HAFTA

Problem Çözmede Mühendislik Yaklaşımı İzlenecek Yollar Birimler ve ölçekleme Yük, akım, gerilim ve güç Gerilim ve akım kaynakları Ohm yasası

7. ÜNİTE AKIM, GERİLİM VE DİRENÇ

KANUNLAR : Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir.

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

Değişken Doğru Akım Zaman göre yönü değişmeyen ancak değeri değişen akımlara değişken doğru akım denir.

2.Sabit dirençte V= 50v iken I= 0,5 amper oluyorsa.v2= 100v iken akım kaç amper olur? A) 1A B) 0,5A C) 5A D) 0,1A

DENEY 2: TEMEL ELEKTRİK YASALARI (OHM, KİRCHOFF AKIM VE GERİLİM)

ELEKTRİK ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

Aşağıdaki formülden bulunabilir. S16-Kesiti S1=0,20 mm²,uzunluğu L1=50 m,özdirenci φ=1,1 olan krom-nikel telin direnci kaç ohm dur? R1=?

ELEKTRİK- ELEKTRONİK BİLGİSİ DERSİ

Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLERİ

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulma

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

DENEY DC GERİLİM ÖLÇÜMÜ DENEYİN AMACI

ELEZ101 Ölçme Tekniği Sunu No: 01. Öğr. Gör. Dr. Barış ERKUŞ

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB)

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı Bölüm-6 Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

V R1 V R2 V R3 V R4. Hesaplanan Ölçülen

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

Elektrik ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Öneriler

1. TEMEL ELEKTRİK TEKNOLOJİSİ

Elektrik Devre Temelleri

MAK108 / GMAK108 Temel Elektrik-Elektronik Bilgisi 1. HAFTA

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ TEMEL ELEKTRONİK KAVRAMLARI

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Dirençler ve Kondansatörler

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 7. Hafta. Aysuhan OZANSOY

Yarı İletkenler ve Temel Mantıksal (Lojik) Yapılar. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

TEMEL DEVRE KAVRAMLARI VE KANUNLARI

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler

1. Sunum: Kapasitans ve İndüktans. Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN- R. Mark NELMS

ELEKTROSTATİK. Atomda proton ve nötrondan oluşan bir çekirdek ve çekirdeğin çevresinde yörüngelerde hareket eden elektronlar bulunur.

Elektrik Devre Temelleri

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 1

SERİ, PARALEL DİRENÇ DEVRELERİ VE KIRCHHOFF KANUNLARI

DOĞRU AKIM DEVRE ANALİZİ Ö. ŞENYURT - R. AKDAĞ ÜÇÜNCÜ BÖLÜM: OHM KANUNU, İŞ, ENERJİ VE GÜÇ

SIĞA VE DİELEKTRİKLER

Elektrik Müh. Temelleri

Bölüm 1 Elektrik Alanları. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

7. Hareketli (Analog) Ölçü Aletleri

Elektrik Yük ve Elektrik Alan

OHM KANUNU DENEY 1 OHM KANUNU 1.1. DENEYİN AMACI

Alternatif Akım Devreleri

Doğru Akım Devreleri

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

dq I = (1) dt OHM YASASI ve OHM YASASI İLE DİRENÇ ÖLÇÜMÜ

FİZİK II ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Bölüm 1. Elektriksel Büyüklükler ve Elektrik Devre Elemanları

DA DEVRE. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı ANALIZI

Elektrik Devre Temelleri 3

FİZİK II - Final UYGULAMA

Chapter 3. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 4- Direnç Devreleri II

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

DENEY-1 ÖLÇÜ ALETLERİNİN İNCELENMESİ VE BREADBOARD KULLANIMI

BİRLİKTE ÇÖZELİM. Bilgiler I II III. Voltmetre ile ölçülür. Devredeki yük akışıdır. Ampermetre ile ölçülür. Devredeki güç kaynağıdır.

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRİK DEVRELERİ I LABORATUVARI DENEY RAPORU. Deney No: 5 Güç Korunumu

Ölçme Kontrol ve Otomasyon Sistemleri 4

Temel Devre Elemanlarının Alternatif Gerilim Etkisi Altındaki Davranışları

BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Yrd. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

ELEKTRİKSEL ÖLÇÜ ALETLERİ

Bir devrede dolaşan elektrik miktarı gibi elektriksel ifadelerin büyüklüğünü bize görsel olarak veren bazı aletler kullanırız.

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

Elektrik Devre Temelleri

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-1 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Ohm-Kirchoff Kanunları ve AC Bobin-Direnç-Kondansatör

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

DENEY-2 DEVRE KURMA. Şekil 1. DC Güç Kaynağı

Transkript:

Elektrik Mühendisliği Nedir? Elektrik ve Elektronik Mühendisliğine Giriş Elektrik kavramının değişik uygulamalarıyla birlikte çalışılması ve bununla ilgili uygulamalardır... Not: Sunum materyallerinin önemli bir kısmı Brown University web sayfasından alıntıdır 1 2 Elektriğin Kısa Tarihçesi Elektriğin Kısa Tarihçesi 1600 yılında William Gilbert küçük parçacıkların sürtünme sonrasında birbirlerini çekmesini «electricus» şeklinde isimlendirdi. 1800 voltaic pile: Alessandro volta, pilin ilk modelini tasarladı. De Magnete elektriklenebilen malzemelerin uzun bir listesini hazırladı. Gilbert versorium isminde bir alet hazırladı, bu alet statik elektriklenen malzemeleri algılıyordu. A versorium William Gilbert, muhtemelen ilk elektrikçi 3 Circuits containing inductors 1873 Electricity and Magnetism published by James Maxwell, describing a theory for electromagnetism Voltaic pile 1831 Michael Faraday elektromanyetik etkilenmeyi keşfeder. Maxwell denklemleri 4 1

Elektriğin Kısa Tarihçesi Elektriğin Kısa Tarihçesi 1888 Heinrich Hertz radyo sinyallerini iletti 1958 ilk «entegre» Jack Kilby Tarafından geliştirildi. Spark-gap transmitter 1941 Konrad Zuse ilk programlanabilir bilgisayarı tasarladı Entegre devreleri... Z3 computer 1968 ilk mikroişlemci geliştirildi. 1947 transistörün geliştirilmesi Transistor 5 mikroişlemci 6 Çalışma Alanları Güç sistemleri: Elektriğin üretimi, dağıtımı ve saklanması Çalışma alanları nelerdir? Kontrol: Elektriksel ve elektromekanik sistemlerin kontrol mekanizmaları 7 Elektronik/mikroelektronik: Elektronik devre tasarımı, entegre devre tasarımı, mikroişlemcilerin, uygulamaya özel entegrelerin ve benzer sistemlerin tasarımı. Sinyal (işaret) işleme: Sinyal analizi 8 2

Çalışma Alanları Telekomünikasyon: İletim sistemlerinin tasarımı (ses, diğer veri türleri). Bilgisyar ve sayısal tasarım: Bilgisayar sistemlerinin ve diğer sayısal sistemlerin tasarımı, yazılım geliştirme vb. Elektrik Mühendisliği Ders Programı Mühendislik temel dersleri -Fizik -Matematik, diferansiyel denklemler, doğrusal cebir, ileri analiz -Elektromanyetizma, elektrik devreleri Temel elektrik elektronik dersleri -İşaretler ve sistemler -Temel elektronik, elektronik devreler -Analog ve sayısal haberleşmeye giriş -Dijital elektronik (lojik devreler) -Kontrol sistemlerine giriş -Mikroişlemciler Enstrümantasyon: Sensörlerin ve diğer veri toplama cihazlarının tasarımı. Diğer????? 9 Son sınıf dersleri -Tıp elekroniği -Sinyal işleme -İleri sayısal tasarım -Entegre devre tasarımına giriş -Güç sistemleri ve yüksek gerilim tekniği -??? 10 Temel kavramlar Elektrik Elektriklenme Elektriksel Yük Akım Gerilim Güç ve Enerji Elektrik yükünün varlığı ve yüklerin birbirleri ile ilişkilerinin ele alınmasına temel olarak elektrik denilir. 11 12 3

Elektriksel yük Elektriksel Yük Elektrik kavramındaki temel atom altı parçacıklar Elektriksel yükü nasıl izleriz/kullanırız? Elektron - + 1.602 10 19 C 1.602 10 19 C Proton Elektrik yükünün temel kavramı Coulomb (C) olarak ifade edilir 1 coloumb = 6.25 10 18 e 13 e = temel yük = 1 protona eşdeğer yük 14 Elektriksel Yük Yüklü parçacıklar kuvvet uygularlar - - Coulomb un Keşfettiği Kanun q1 q2 r (meters) Benzer parçacıklar birbirini iter - Zıt parçacıklar birbirini çeker Elektriksel yük çevremizdeki temel güç unsurlarından biridir (diğerleri neler?) + (Newton) F 1,2 yük1 ve yük2 arasındaki elektrostatik kuvvet 15 k e : Coulomb sabiti k e = 8.987 x 10 9 N*m 2 *C -2 16 4

Elektrik Akımı Elektrik Akımı Elektriksel yükün hareketini inceler Bu olay elektronların iletken bir materyalde ilerlemesi veya çözeltilerdeki yüklü iyonların hareketi sonucu ortaya çıkar. Amper (A) 1 saniyede 1 C luk elektriksel yükün belirli bir kesit alandan geçmesine verilen addır. Akım ifadesi pozitif yüklerin akım yönüne göre ifade edilir. 17 18 Elektrik devreleri Elektrik Devreleri Elektrik devresi, elektriksel elemanların kapalı bir çevrim şeklinde birbirine bağlanmasıdır. Bu şekilde elektrik akımının akması sağlanır. Devre çizimleri elektrik mühendisleri için rutin olark kullanılır. 19 20 5

a düğümünden b düğümüne akan yük miktarı Gerilim İki düğüm arasında akım akmasını sağlayan potansiyeldir. b düğümünden a düğümüne akan yük miktarı (i = akım) V ab V ba a ile b arasındaki potansiyel farkıdır. Vab = Va Vb. Voltage at terminal b with respect to terminal a Doğru akım -da- (direct current - dc) sabit genlikteki akımdır Voltaj, gerilim, potansiyel farkı = V Alternatif akım -aa- (alternating current - ac) değişken genlikteki akımdır. 21 V ab = -V ba Note: Gerilim genel olarak toprak noktasına göre olan potansiyel farkıdır. 22 Gerilim Güç Voltaj, iki nokta arasındaki pozitif yükü terminalden + terminale götürmek için gereken potansiyel enerjiye denir. Birim zamanda enerjinin harcanma miktarına denir. Elektrikte akım ve gerilimler cinsinden hesaplanabilir: 1 volt, 1 coulomb luk yükün 1 joule enerji harcanarak bir noktadan diğer noktaya iletilmesi ile oluşan potansiyel farka (voltaj) denir. denir. 1 watt saniyede 1 joule enerjinin kullanılmasına denir. 23 24 6

Basit devre şematiği Temel Devre Elemanları Elektriksel Mantıksal 25 26 Direnç Dirençler Direnç, (Resistance - R) akımın akmasını kısıtlayan elemana denir. Değeri Ohms (Ω) dur. Özdirenç(ρ), bir materyalin akıma karşı gösterdiği birim dirençtir. Birimi Ohm-metre (Ω-m) dir Örnek: Bakır özdirenci Cam özdirenci 1.68 10 8 Ω m 10 10 to 10 14 Ω m 27 28 7

Dirençler 4 BANDLI DİRENÇ FORMÜLÜ 1. ve 2. band kat sayıları ifade eder. Aşağıdaki dirence bakacak olursak 1. band siyah(0) 2. band Kırmızı (2) bu durumda bu direncin katsayısı 02 dir. 3. band ise çarpan sayıyı ifade eder. Şekilde 3. band yeşil (5) yani 10^5 dir. Direnci değerini bulmak için ise kat sayı ile çarpanı birbirine çarparız. 2*10^5 = 200.000 Ω = 20KΩ dur Telorasn değeri ise o direncin değerindeki göz ardı edilebilecek değeridir. Örnekte ki dirençde telorans Gümüş (%10) dür. 29 30 5 BANDLI DİRENÇ FORMÜLÜ 5 Renkli direnci 4 renkli dirençden ayıran en büyük fark 5 renkli dirençte 3.katsayı direnci olmasıdır. 1.2. ve 3.Bant katsayısı 4.Bant çarpanı 5.Bant toleransı ifade etmektedir. 6 BANDLI DİRENÇ FORMÜLÜ 1.2. ve 3.Bant Katsayısı 4. Renk çarpan 5. Renk tolerans 6. Renk sıcaklık katsayısı 31 32 8

Ohm Kuralı (Kanunu) Kondansatörler (R nin cinsi Ω ve ρ cinsi Ω-m) 33 Kondansatör, kapasite 34 Kondansatör Kondansatörler Basit kondansatör, karşılıklı iki iletkenin bir yalıtkan ile ayrılması ile gerçekleştirilir. Kapasite - Capacitance bir materyalin yük saklayabilme yeteneği olarak isimlendirilebilir. (ε elektriksel geçirgenlik, A alan, d uzaklık) Kapasite değeri Farads (F) ile ölçülmektedir. Elektrik yükü plakalar arasında yüklenir, kondansatör «şarj» olmuştur. İletken plakalar arasında voltaj uygulandığında, elektrik potansiyeli uygulandığında, plakalar elektriksel enerji 35 ile yüklenirler. 36 9

Kondansatörler Enerji saklanması Kondansatörün negatif ucunda elektronlar birikir. Kondansatörün pozitif ucunda protonlar birikir. Yükleri karşılıklı olarak plakalarda saklamak için bir enerji gereklidir. Bir kondansatörün üzerindeki enerji aşağıdaki gibi hesaplanabilir: Bu devrede ampul nasıl yanar? Bir süre sonra pil devre dışı bırakılıp yerine anahtar konursa ne olur? 37 38 10