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

Transkript

1 YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNA FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK-ELEKTRONİK LABORATUARI (LAB I) DENEY 2 Deney Adı: Ohm-Kirchoff Kanunları ve Bobin-Direnç-Kondansatör Malzeme Listesi: Öğretim Üyesi: Yard. Doç. Dr. Erhan AKDOĞAN Sorumlu Öğretim Elemanı: Arş. Gör. Mehmet Hakan DEMİR Deneyi Yapanlar: adet 47Ω, 1 adet 100Ω, 1 adet 1,5KΩ ve 1 adet 6.8KΩ Dirençler 1 adet 100mH Bobin 1 adet 220nF Kondansatör Deneyde Kullanılacak Cihazlar Avometre DC Güç Kaynağı Sinyal Jeneratörü Breadbord DENEY TARİHİ DENEY RAPORU SON TESLİM TARİHİ DENEY RAPORU TESLİM TARİHİ NOT

2 Deneyin Adı: OHM ve Kirchoff Kanunları Mekatronik Mühendisliği Deneyin Amacı: Temel elektrik devre kanunlarının öğrenilmesi Deneyin Yapılış Tarihi: Deney Çıktıları: Bu deney sonucunda OHM ve Kirchoff gibi temel devre kanunları öğrenilecektir. Deney Hakkında Teorik Bilgi: OHM Kanunu: Kapalı bir elektrik devresinden geçen akım, devreye uygulanan gerilimle doğru devrenin direnci ile ters orantılıdır. Kirchoff Kanunları: Elektrik devresi ve OHM kanunu Akımlar kanunu: Kapalı bir elektrik devresinde, bir düğüm noktasına gelen akımların toplamı, o noktadan çıkan akımların toplamına eşittir. Elektrik devresi ve Kirchoff akımlar kanunu Gerilimler Kanunu: Kapalı bir elektrik devresinde, seri elemanlar üzerinde düşen gerilimlerin toplamı, devreye uygulanan gerilime eşittir.

3 Elektrik devresi ve Kirchoff gerilimler kanunu Bir elektrik devresinde herhangi bir eleman üzerinde harcanan güç ise, P = V.I formülü ile hesaplanır. Gücün birimi Watt (W) tır Deney Benzetimi ve Sonuçları: (Deney devresinin Proteus-Isis yada ElectronicWorkbench programındaki benzetiminin görsel olarak verilmesi, verilen şekil temel alınarak deneye hazırlık amacıyla benzetimin yapılması ve benzetim sonuçlarının öğrenci tarafından raporlanması.) Deney şeması: V2 i1 47 Ohm 100 Ohm +12V DC V1 V3 i2 1,5 KOhm i3 6,8 KOhm V4 1. Deney şemasında verilen devrenin eşdeğer direncini (R T ) hesaplayıp, sonucu gözlem tablosuna kaydediniz. 2. Deney şemasında verilen devredeki I1, I2 ve I3 akımlarını hesaplayarak sonucu gözlem tablosuna kaydediniz. 3. Deney şemasında verilen devredeki V1, V2, V3 ve V4 gerilimlerini hesaplayarak sonucu gözlem tablosuna kaydediniz. 4. Deney şemasında görülen devreyi breadbord a kurunuz. 5. Avometreyi OHMmetre konumuna alarak devrenin eşdeğer direncini (R T )ölçüp, sonucu gözlem tablosuna kaydediniz. 6. Dc güç kaynağının bağlantılarını yaparak 12V luk kaynak gerilimini devreye uygulayınız. 7. Avometreyi Ampermetre konumuna alarak I1, I2 ve I3 akımlarını ölçerek, sonucu gözlem tablosuna kaydediniz.

4 8. Avometreyi Voltmetre konumuna alarak V1, V2, V3 ve V4 gerilimlerini ölçerek, sonucu gözlem tablosuna kaydediniz. 9. Hesaplama ve ölçüm sonuçlarını dirençlerin toleranslarını da göz önünde bulundurarak kıyaslayınız. Deney Sonuçları ve Yorumlanması: Gözlem Tablosu: R T I 1 I 2 I 3 V 1 V 2 V 3 V 4 Deney Çıktılarının Kontrol Edilmesi: (Deneyin başında belirtilen çıktıların öğrenci tarafından değerlendirilmesi sağlanacak ve çıktılara ne kadar yaklaşıldığı belirlenecektir.)

5 Deneyin Adı: Direnç-Kondansatör-Bobin Deneyin Amacı: gerilim altında bobin, direnç ve kondansatör gibi temel devre elemanlarının davranışlarının öğrenilmesi. Deneyin Yapılış Tarihi: Deney Çıktıları: Bobinin yapısının öğrenilmesi, direnç, kondansatör ve bobin gibi elemanların gerilim altında davranışlarının gözlemlenmesi. Deney Hakkında Teorik Bilgi: BOBİN: Elektrik akımındaki değişimlere karşı koyma yeteneğine sahip devre elemanıdır. İzoleli iletken tellerin sarmal bir şekilde üst üste ve yan yana sarılmasıyla elde edilirler. İçlerinden geçen akım nedeniyle elektromanyetik bir alan oluştururlar. Devre şemalarında L 1, L 2 vb. şeklinde kodlanır. Bobinin büyüklüğü Endüktans olarak ifade edilir ve birimi Henri olup H harfi ile gösterilir. İçinden akım geçen bobin etrafında oluşan manyetik alan İdeal bir bobin, DC gerilim altında kısa devre ve gerilim altında açık devre özelliğine sahiptir. Bobinler, zaman gecikmeli devreler, filtre devreleri ve osilatör devrelerinde kullanılır. Bobinin DC gerilim altındaki direnci birçok uygulama için dikkate alınmayacak derecede küçüktür. Bunun yanı sıra, gerilim altında çalışan bobinin direnci Endüktif Reaktans olarak isimlendirilir ve X L şeklinde ifade edilir. Bir bobinin endüktif reaktansı, X L : Bobinin endüktif reaktansı (Ω) f : Frekans (Hz) L : Bobinin endüktansı (H) Deney Benzetimi ve Sonuçları: (Deney devresinin Proteus-Isis yada ElectronicWorkbench programındaki benzetiminin görsel olarak verilmesi, verilen şekil temel alınarak deneye hazırlık amacıyla benzetimin yapılması ve benzetim sonuçlarının öğrenci tarafından raporlanması.)

6 Deney şemaları: İr İL R 1.5 KOhm Vr L 100 mh VL a- Gerilimde direnç. b- Gerilimde bobin. İc C 220 nf Vc c- Gerilimde kondansatör. 1- Deney şemalarını breadbord a kurunuz. 2- Devreye 3V gerilim uygulayınız. 3- Aşağıda gözlem tablosunda verilen değerler için akım ve gerilim değerlerini ölçüp gözlem tablolarını doldurunuz. 4- Verilen devre topolojileri için hesaplama ile tabloları doldurunuz. Hesaplama ve ölçüm sonuçlarını dirençlerin toleranslarını da göz önünde bulundurarak kıyaslayınız. Deney Sonuçları ve Yorumlanması: Gözlem Tablosu: V R I R R V I R R 10KHz 50KHz 100KHz V R I R R V I R R

7 10KHz 50KHz 100KHz V L I L R V L I L V L I L R V L I L 10KHz 50KHz 100KHz V C I C R V c I c V c I c R V C I C Deney Çıktılarının Kontrol Edilmesi: (Deneyin başında belirtilen çıktıların öğrenci tarafından değerlendirilmesi sağlanacak ve çıktılara ne kadar yaklaşıldığı belirlenecektir.)