KIRCHHOFF YASALARI VE WHEATSTONE(KELVİN) KÖPRÜSÜ

Benzer belgeler
DENEY-4 WHEATSTONE KÖPRÜSÜ VE DÜĞÜM GERİLİMLERİ YÖNTEMİ

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

DENEY 2: TEMEL ELEKTRİK YASALARI-GERİLİM VE AKIM ÖLÇÜMLERİ

Ölçü Aletlerinin Tanıtılması

Doğru Akım Devreleri

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

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

DENEY-3 AKIM VE GERİLİM BÖLME KIRCHOFF AKIM VE GERİLİM KANUNLARININ İNCELENMESİ

1) Seri ve paralel bağlı dirençlerin eşdeğer direncinin bulunması. 2) Kirchhoff akım ve gerilim yasalarının incelenmesi.

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

Osiloskop ve AC Akım Gerilim Ölçümü Deney 3

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

DENEY 7: GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI

ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY 2

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 3

DENEY 2. Şekil KL modülünü, KL ana ünitesi üzerine koyun ve a bloğunun konumunu belirleyin.

DENEY 7: GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI

DENEY 9: THEVENİN VE NORTON TEOREMİ UYGULAMALARI

DENEY 5 ÖN HAZIRLIK RAPORU

V R1 V R2 V R3 V R4. Hesaplanan Ölçülen

Chapter 7. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

Şekil 1. R dirençli basit bir devre

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ LABORATUARI

OHM KANUNU DENEY 1 OHM KANUNU 1.1. DENEYİN AMACI

DENEY 0: TEMEL BİLGİLER

Bu deneyde lab cihazlarının kullanımı için 4 uygulama yapılacaktır.

2. KİRCHHOFF YASALARI AMAÇLAR

V R. Devre 1 i normal pozisyonuna getirin. Şalter (yukarı) N konumuna alınmış olmalıdır. Böylece devrede herhangi bir hata bulunmayacaktır.

ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY: 4

Elektrik Devre Temelleri 3

DENEY NO: 2 KIRCHHOFF UN AKIMLAR YASASI. Malzeme ve Cihaz Listesi:

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUARI

DENEY 1 Basit Elektrik Devreleri

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

TOPLAMSALLIK ve ÇARPIMSALLIK TEOREMLERİNİN İNCELENMESİ

6. DİRENÇ ÖLÇME YÖNTEMLERİ VE WHEATSTONE KÖPRÜSÜ

T.C. Kırklareli Üniversitesi Meslek Yüksekokulu Elektronik ve Otomasyon Bölümü

DENEY 9: THEVENİN VE NORTON TEOREMİ UYGULAMALARI

DEVRE ANALİZİ LABORATUARI. DENEY 3 ve 4 SERİ, PARALEL VE KARIŞIK BAĞLI DİRENÇ DEVRELERİ

DENEY 8: DÜĞÜM ANALİZİ METODU VE SÜPERPOZİSYON TEOREMİNİN UYGULAMALARI

DİRENÇLER, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, OHM VE KIRCHOFF YASALARI

Elektrik Devre Temelleri

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

EET-102 DENEY KİTAPÇIĞI

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 4

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

Bölüm 2 DC Devreler. DENEY 2-1 Seri-Paralel Ağ ve Kirchhoff Yasası

KIRCHOFF'UN AKIMLAR VE GERĠLĠMLER YASASININ DENEYSEL SAĞLANMASI

Ölçme ve Devre Laboratuvarı Deney: 1

DĐRENÇ DEVRELERĐNDE KIRCHOFF UN GERĐLĐMLER ve AKIMLAR YASASI

DENEY 2: AC Devrelerde R, L,C elemanlarının dirençlerinin frekans ile ilişkileri ve RC Devrelerin İncelenmesi

Temel Elektronik Basic Electronic Düğüm Gerilimleri Yöntemi (Node-Voltage Method)

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LAB 1 DERSİ ORTAK EMETÖRLÜ YÜKSELTEÇ DENEYİ

Elektrik Devre Temelleri

OHM KANUNU DĠRENÇLERĠN BAĞLANMASI

ELEKTRİK DEVRELERİ UYGULAMALARI

Elektrik Müh. Temelleri

Introduction to Circuit Analysis Laboratuarı 1.Deney Föyü

DENEY FÖYÜ 2: Doğru Akım ve Gerilimin Ölçülmesi

R 1 R 2 R L R 3 R 4. Şekil 1

DENEY DC GERİLİM ÖLÇÜMÜ DENEYİN AMACI

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Seri ve Paralel RLC Devreleri

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

DC Akım/Gerilim Ölçümü ve Ohm Yasası Deney 2

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

DENEY FÖYÜ 5: THEVENİN VE NORTON TEOREMLERİNİN İNCELENMESİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

DENEY-4 RL DEVRE ANALİZİ. Alternatif akım altında seri RL devresinin analizi ve deneysel olarak incelenmesi.

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

ÖLÇME VE DEVRE LABORATUVARI DENEY: 6. --Thevenin Eşdeğer Devresi--

DENEY FÖYÜ 2: Doğru Akım ve Gerilimin Ölçülmesi

DENEY 1: DĠRENÇLERĠN SERĠ/PARALEL/KARIġIK BAĞLANMASI VE AKIM, GERĠLĠM ÖLÇÜLMESĠ

Süperpozisyon/Thevenin-Norton Deney 5-6

Bölüm 1 Temel Ölçümler

DENEY 1 Basit Elektrik Devreleri

EEME 210 ELEKTRONİK LABORATUARI

12. DC KÖPRÜLERİ ve UYGULAMALARI

DENEY 3: RC Devrelerin İncelenmesi ve Lissajous Örüntüleri

DENEY-6 THEVENİN TEOREMİNİN İNCELENMESİ MAKSİMUM GÜÇ TRANSFERİ

YAPILACAK DENEYLERİN LİSTESİ

EEM 201 DEVRE TEORĐSĐ I DENEY 3

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

KTÜ, Mühendislik Fakültesi Elektrik Elektronik Müh. Böl. Temel Elektrik Laboratuarı I. I kd = r. Şekil 1.

K.T.Ü Elektrik-Elektronik Müh.Böl. Temel Elektrik Laboratuarı II

DEVRE TEORİSİ VE ÖLÇME LAB DENEY-3 FÖYÜ

Chapter 5. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

Elektrik Müh. Temelleri

DENEY NO: 7 OHM KANUNU

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

Şekil 1: Zener diyot sembol ve görünüşleri. Zener akımı. Gerilim Regülasyonu. bölgesi. Şekil 2: Zener diyotun akım-gerilim karakteristiği

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Bölüm 1. Elektriksel Büyüklükler ve Elektrik Devre Elemanları

GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

4. 8 adet breadboard kablosu, 6 adet timsah kablo

TEMEL DC ÖLÇÜMLERİ: AKIM ÖLÇMEK: Ampermetre ile ölçülür. Ampermetre devreye seri bağlanır.

EET-201DEVRE ANALİZİ-1 DENEY FÖYÜ

DİRENÇ ELEMANLARI, 1-KAPILI DİRENÇ DEVRELERİ VE KIRCHHOFF UN GERİLİMLER YASASI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

Uygulama kağıtları ve Kısa Sınav kağıtlarına; Ad, Soyad, Numara ve Grup No (Ör: B2-5) mutlaka yazılacak.

Transkript:

KIRCHHOFF YASALARI VE WHEATSTONE(KELVİN) KÖPRÜSÜ Deneyin Amacı Bu deneyin amacı, seri, paralel ve seri-paralel bağlı dirençleri tanımak, Kirchhoff Yasalarının uygulamasını yapmak, eşdeğer direnç hesaplamasını öğrenmek ve Wheatstone (Kelvin) köprüsü ile direnç ölçme prensibinin incelenmesidir. Deney Öncesi Hazırlık 1. Şekil 2.1 de verilen devrede kaç çevre vardır? Her çevre için Kirchhoff un gerilimler kanunu yazınız. 2. Şekil 2.1 de verilen devrede kaç düğüm vardır? Her düğüm için Kirchhoff un akımlar kanunu yazınız. 3. Şekil 2.1 deki devrede kesitleme için akım denklemlerini yazınız. 4. Şekil 2.3 te verilen devrede her bir eleman için akım ve gerilimlerin yönünü seçerek şekil üzerine yazınız. Kirchoff yasalarını kullanarak herbir elemanın akım ve gerilimlerini hesaplayınız. Bu değerleri daha sonra ölçtüğünüz akım ve gerilim değerleriyle karşılaştırmak için kullanacaksınız. 5. Wheatstone köprüsünün pratikte kullanılan uygulamaları nelerdir? Araştırdığınız uygulamalardan bir tanesinin çalışma prensibini araştırınız? Temel Bilgiler Bir devrede iki veya daha fazla devre elemanının birleştiği noktaya düğüm denir. Seçilen herhangi bir düğümden başlayarak devre elemanlarının içinden geçen ve herhangi bir ara düğümden birden fazla geçmeden başlangıç düğümüne dönüldüğünde elde edilen kapalı yola çevre adı verilir. Elektrik devesini birbirine hiçbir bağlantısı kalmayacak şekilde iki parçaya ayıran hayali çizgiye de kesitleme denir. Şekil 2.1 bu tanımlamaları göstermektedir.

Şekil 2.1 Bir elektrik devresinde düğüm, çevre ve kesitleme Kirchhoff un Gerilimler Yasası Kirchhoff un gerilimler yasasına göre herhangi bir elektrik devresinde, herhangi bir çevredeki gerilimlerin cebirsel toplamı, her t anı için sıfırdır. Gerilimin referans yönü çevre yönüyle aynı ise (+), gerilimin referans yönü çevre yönüyle ters ise bu gerilim ( ) işaretli olarak alınır. Bu denkleme çevre denklemi denir. n i=1 Vi = V1 + V2+.. +Vn = 0 (2.1) + V 1 + V 2 + I (Çevre Akımı) + V 2 Şekil 2.2 Bir elektrik devresinde çevre denkleminin elde edilmesi Kirchhoff un akımlar yasasına göre herhangi bir düğüm noktasına giren akımların cebirsel toplamı, her t anı için sıfırdır (Yani düğüme giren toplam akım çıkan toplam akıma eşittir). Her bir akım bu cebirsel toplamaya; akım referans yönü düğümden içeri ise +, akım referans yönü düğümden dışarı ise işaretli olarak dahil edilir (Bunun tam tersi olan işaretler kullanılrsa da sonuç değişmez). (2.2) de verilen bu denkleme düğüm denklemi denir. n i=1 Ii = I1 + I2+.. +In = 0 (2.2)

Şekil 2.3 Düğüm ve kesitleme Düğüm denklemleri kesitlemeler için de geçerlidir. Yani, bir kesitlemete 1. bölgeden 2. bölgeye doğru (veya 2. bölgeden 1. bölgeye doğru) akan akımların cebirsel toplamı sıfırdır. Wheatstone (Kelvin) Köprüsü Wheatstone (Kelvin) köprüsü ile iki uçlu dirençler ölçülebilmektedir. Bu köprü bağlantı noktalarının OHM ik direnci birkaç mω civarında olduğundan, bu köprünün alt ölçme sınırı 1Ω dur. Devredeki Galvanometre nin sahasına göre de köprünün üst ölçü sınırı 1MΩ olup, yüksek empedanslı ve yüksek duyarlıklı hassas galvanometre kullanılarak, bu saha, 10 GΩ mertebesine kadar genişletilebilmektedir. DC Köprü Ölçme Metodları; Wheatsone (Kelvin) Murray & Varley (Telli) Thomson Wheatstone-metre Wheatstone köprüsü prensibine göre çalışan Murray ve Varley köprüleri de kablo ve kablo hatlarındaki irtibatların ölçümünde kullanılmaktadır. Bunların Wheatsone köprüsüne göre farkı ise hat direnci ölçek suretiyle, muhtemel hata noktasının, köprü bağlantı noktasına olan uzaklığının hesaplanabilmesidir. Thomson (veya Kelvin) köprüleri ise değerleri 1µΩ ile 10 Ω arasındaki küçük değerli ve dört uçlu dirençlerin ölçümünde kullanılmaktadır. Aynı amaçla fakat daha hassas, ölçmeler için de DC- Karşılaştırıcılı Orantı köprüleri kullanılır. Bu köprülerin temel devresi, bir transformatör, sürücü bir osilatöre (modülatör) bir demodülatürden ve iki kontrollü gerilim kaynağından ibaret, oldukça karmaşık bir yapıdadır. R1 R3 = R2 R4 (2.3)

x I k A I 1 R 1 B 47 I 3 + 12V I 4 Kesitleme 6,8k R 4 R 3 1,5k Deneyde Kullanılan Alet ve Malzemeler D I 2 100 y R C 2 Şekil 2.4 Deneyde kullanılacak devre Multimetre Gerilim Kaynağı Dirençler (47, 100, 1k5, 6k8) Deneme Levhası (Breadboard) DC güç kaynağı Çeşitli dirençler (220, 470, 2.2 K, 4.7 K, 22 K) 1K, 10K potansiyometre Ampermetre Bağlantı kabloları Sinyal jeneratörü Deneyin Yapılışı 1. Şekil 2.4 te verilen devreyi kurunuz. 2. Voltmetrenin (+) ucunu seçmiş olduğunuz referans yönünde bağlayarak R 1... R 4 dirençlerinin uçlarındaki gerilimleri ölçünüz. Aşağıdaki tabloya yazınız. Gerilim V k V 1 V 2 V 3 V 4 Hesaplanan Ölçülen

3. Devrede kaç çevre vardır? Şekil üzerinde çizerek numaralandırınız. Her çevre için Kirchhoff un çevre denklemini yazınız. Ölçtüğünüz gerilim değerlerini yerine koyarak denklemin doğru olup olmadığını kontrol ediniz. Çevre 1:... Çevre 2:... Çevre 3:... 4. Şekil 2.4 te gösterilen bağlantıları teker teker açarak Ampermetrenin (+) ucunu seçmiş olduğunuz referans okunun giriş tarafına bağlayıp devrede gösterilen akımları ölçünüz. Aşağıdaki tabloya yazınız. Akım I k I 1 I 2 I 3 I 4 Hesaplanan Ölçülen 5. Devredeki her düğüm için Kirchhoff un düğüm denklemini yazınız. Ölçtüğünüz akım değerlerini yerine koyarak denklemin doğru olup olmadığını kontrol ediniz. Düğüm A: Düğüm B: Düğüm C: Düğüm D: 6. Devredeki x-y kesitlemesi için Kirchhoff un akımlar kanunu yazınız. Ölçtüğünüz akım değerlerini yerine koyarak denklemin doğru olup olmadığını kontrol ediniz. Kesitleme x-y:...

DC Köprüler R1 10 K pot R 4 22 K V = 6 V A R2 470 R 3 2.2 K Şekil 2.5 Wheatstone Köprüsü 1. Şekil 2.5 deki devreyi kurunuz ve 6 V DC gerilim uygulayınız. 2. R1 direnci 1 K ve katlarında ayarlanarak ampermeden geçen akım değeri kaydediniz. 3. Tablo 2.1 i doldurunuz. Tablo 2.1 Rpot 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6 k 7 k 8 k 9 k 10 k I 4. Ampermetreyi sıfır (0) yapılarak Rdenge direnci bulunuz. 5. Denklem 2.3 e göre gerçek değeri bulunuz. 6. Gerçek değer ile ölçülen değer karşılaştırılarak yüzde (%) hata bulup, Tablo 2.2 ye kaydediniz. Tablo 2.2 R denge % Hata R1 4.7 K R 4 V A R2 1 K pot R 3 Şekil 2.6

1. Şekil 2.6 daki devreyi kurunuz ve 5 V DC giriş gerilimi veriniz. 2. R3 =2.2 K ve R4 = 22 K olduğu durumda R2 denge direnci bulup, Tablo 2.3 e kaydediniz. Tablo 2.3 R 1 R 2 I R2 R denge % Hata 3. Ampermetre üzerindeki akım değeri okunur. Tablo 2.3 e kaydediniz. 4. Yüzde (%) hata bulunur. Tablo 2.3 e kaydediniz. 5. R3 ve R4 dirençleri aynıyken giriş gerilimi 10 V DC yapınız. 6. R2 denge direnci ve ampermetre üzerindeki akım okunur ve Tablo 2.3 e kaydediniz. 7. R2 denge direnci hesaplanır ve yüzde (%) hata bulunarak Tablo 2.3 e kaydediniz. 8. Giriş gerilimi sabitken R3 = 220 ve R4 = 2.2 K olarak değiştirip, R2 denge direnci ve ampermetre üzerindeki akım okunur ve Tablo 2.3 e kaydediniz. 9. R2 denge direnci hesaplanır ve yüzde (%) hata bulunarak Tablo 2.3 e kaydediniz.