DENEY 7: GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI

Transkript

1 A. DENEYİN AMACI : Devre analizinin önemli metodlarından biri olan göz akımları metodu nun daha iyi bir şekilde anlaşılması için metodun deneysel olarak uygulanması. B. KULLANILACAK ARAÇ VE MALZEMELER : 1. Multimetre 2. DC Güç Kaynağı 3. Değişik değerlerde dirençler ve bağlantı kabloları 4. Protoboard C. DENEY BASAMAKLARI: 1. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. a) (HESAP) Göz analizini kullanarak göz akımlarını hesaplayınız. (Bunun için soldaki gözün akımını I 1 ve sağdaki gözün akımını ise I 2 olarak adlandırınız.) b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 1 e kaydediniz. 1

2 Göz akımını ölçme: Göz akımını ölçmek için ilgili göze ait kapalı yolun diğer bir gözle komşu olmadığı kısmı üzerinde bulunan herhangi bir elemanı göz önüne alınız. Bu eleman üzerindeki akım, aynı zamanda göz akımıdır (Hatırlatma: Göz akımını ölçmek için kapalı yolun diğer bir gözle komşu olduğu kısmı üzerinde bulunan bir elemanı kullanamazsınız. Çünkü bu eleman üzerinden aynı anda iki göz akımı akmaktadır). Örnek olarak aşağıdaki devreyi inceleyiniz: 1. göze ait kapalı yolun, 2. göze komşu olmadığı kısımları üzerinde bulunan elemanlar 1. göze ait kapalı yolun, 2. göze komşu olduğu kısmı üzerinde bulunan eleman I 1 I 2 Yukarıdaki şekle göre; E 1 kaynağı ve direnci üzerinden yalnızca I 1 göz akımı akmakta, direnci üzerinden hem I 1 göz akımı ve hem de I 2 göz akımı akmakta, E 2 kaynağı ve direnci üzerinden yalnızca I 2 göz akımı akmaktadır. Buna göre, I 1 göz akımı E 1 veya üzerinden, I 2 göz akımı ise E 2 veya üzerinden ölçülebilir. Not: Ampermetre ile göz akımını ölçerken, göz akımının saat yönü mutlaka dikkate alınmalıdır. Örneğin yukarıdaki devrede 1.göz için ampermetrenin bağlanabileceği muhtemel yerler ve ampermetrenin bağlanma şekilleri gösterilmiştir: I 1 I 2 Tablo 1 Göz akımı I 1 I 2 2

3 c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 2 de göz akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz. Tablo 2 Göz akımı I 1 I 2 Yönü (Saat yönü veya tersi) d) (HESAP) Tablo 2 de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 3 ü doldurunuz. Tablo 3 3

4 e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden ölçerek Tablo 4 ü doldurunuz. Tablo 3 ile 4 teki değerlerin uyuştuğunu görünüz. Tablo 4 f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde göz akımlarını ve yönlerini belirleyerek Tablo 5 e doldurunuz. Tablo 5 Göz akımı I 1 I 2 Yönü (Saat yönü veya tersi) Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 6 yı doldurunuz. Tablo 6 4

5 2. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. a) (HESAP) Göz analizini kullanarak göz akımlarını hesaplayınız. (Bunun için soldaki gözün akımını I 1 ve üst üçgendeki gözün akımını I 2 ve alt üçgendeki gözün akımını ise I 3 olarak adlandırınız.) 5

6 b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 7 ye kaydediniz. Tablo 7 Göz akımı I 1 I 2 I 3 c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 8 de göz akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz. Tablo 8 Göz akımı I 1 I 2 I 3 Yönü (Saat yönü veya tersi) d) (HESAP) Tablo 8 de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 9 u doldurunuz. 6

7 Tablo 9 R 4 R 5 R 6 e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden ölçerek Tablo 10 u doldurunuz. Tablo 9 ile 10 daki değerlerin uyuştuğunu görmelisiniz. Tablo 10 R 4 R 5 R 6 7

8 f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde göz akımlarını ve yönlerini Tablo 11 e kaydediniz. Tablo 11 Göz akımı I 1 I 2 I 3 Yönü (Saat yönü veya tersi) Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 12 yi doldurunuz. Tablo 12 R 4 R 5 R 6 3. Yukarıdaki köprü devresini yeni eleman değerleri için tekrar göz önüne alınız. a) (HESAP) Göz analizini kullanarak I 1, I 2 ve I 3 göz akımlarını yeniden hesaplayınız. 8

9 b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 13 e kaydediniz. Tablo 13 Göz akımı I 1 I 2 I 3 c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 14 te göz akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz. Tablo 14 Göz akımı I 1 I 2 I 3 Yönü (Saat yönü veya tersi) d) (HESAP) Tablo 14 de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 15 i doldurunuz. 9

10 Tablo 15 R 4 R 5 R 6 10

11 e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden ölçerek Tablo 16 yı doldurunuz. Tablo 16 R 4 R 5 R 6 f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde göz akımlarını ve yönlerini Tablo 17 ye kaydediniz. Tablo 17 Göz akımı I 1 I 2 I 3 Yönü (Saat yönü veya tersi) Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 18 i doldurunuz. 11

12 Tablo 18 R 4 R 5 R 6 g) (SONUÇ DEĞERLENDĠRME) Son iki deney basamağında aynı devre kullanılmasına rağmen sonuçların farklı çıktığını gördünüz. Buna göre köprü devresinde nasıl bir özellik olduğunu yazarak, bu özelliğe göre son iki basamağı yorumlayınız. 12

13 E. DENEY SONRASI ÖDEV: 1. Aşağıda verilen devreyi, hesap ve simulasyonla - yukarıda deney basamaklarında yapıldığı gibi - ayrıntılı bir şekilde analiz ediniz. ( =220, =680, =2.2k ) 2. a) Köprü devresi nedir? b) Kullanım alanları nelerdir? Araştırınız. c) Kaç çeşit köprü devresi vardır? Devre şemalarını çizerek, çalışma prensiplerini araştırınız. 3. Ele alınan herhangi bir devre için, dal akımları metodunun kullanımı ile göz akımları metodunun kullanımı arasındaki farkları maddeler halinde yazınız. 13