DevreTeorisi

Paralel RLC devresinin admitansı, devrenin toplam admitansının, paralel admitansların eklenmesiyle hesaplanmasıyla bulunur. Admitans (Y), empedansın (Z) tersi olup, birimi MKS sisteminde siemens’dir (S). Paralel devreler için admitans formülü: Y = G – jB şeklindedir. Burada: G, iletkenliği (real kısım) temsil eder; B, susceptance'ı (hayali kısım) temsil eder. Seri RLC devresi için admitans hesaplaması hakkında bilgi bulunamadı. RLC devrelerinin hesaplamaları için aşağıdaki siteler kullanılabilir: translatorscafe.com; devreyakan.com.

Eşdeğer direnç, dirençlerin seri ya da paralel bağlanmasına göre farklı değerler alır. Seri bağlanma. Paralel bağlanma.

Evet, seri bağlı kondansatörlerin yükü aynıdır. Seri bağlı kondansatörlerde, her bir kondansatör üzerinden aynı akım geçer ve aynı yük miktarı kondansatörlerde depolanır.

Kirchhoff Gerilimler Kanunu (KVL), kapalı bir devre yolu etrafındaki enerjinin korunumu ile ilgilenen ikinci yasadır. Bu kanuna göre, kapalı bir çevrede harcanan gerilimlerin toplamı, sağlanan gerilimlerin toplamına eşittir. Matematiksel olarak ifade edildiğinde, ΣV = 0 olur.

Transistör geçiş eğrisi ifadesi, transistörün çalışma karakteristik eğrilerini ifade edebilir. Transistörün iki adet V-I karakteristik eğrisi vardır: 1. Giriş karakteristik eğrisi. 2. Çıkış karakteristik eğrisi. Ayrıca, transistörün dört bölge karakteristik eğrileri de olabilir. Transistör geçiş eğrisi hakkında daha fazla bilgi bulunamadı.

Voltmetrelerin paralel bağlanması, iç dirençlerinin yüksek olması nedeniyle gereklidir. Eğer voltmetre devreye seri bağlanırsa, iç direnci yüksek olduğu için voltmetre üzerinde gerilim düşümü meydana gelir ve bu durum ölçüm sonucunun hatalı çıkmasına yol açar. Voltmetrenin devreye paralel bağlanması, üzerinden geçen akımın çok küçük bir değerde olmasını sağlar ve bu sayede ölçüm yapılmak istenen uçlar arasında akım değeri değişmeden potansiyel fark ölçümü yapılabilir.

İç direnci sıfır olan üreteç, ideal ampermetre ve ideal voltmetre ile şekildeki elektrik devresi kurulduğunda, voltmetrenin gösterdiği değer, devrenin toplam gerilimine eşittir. Örneğin, devrenin toplam gerilimi 42 V ise, voltmetre 42 V değerini gösterir. Bu tür hesaplamalar için Ohm yasası (V = IR) kullanılabilir. Voltmetrenin, devre elemanının uçları arasındaki potansiyel farkı ölçmek için devre elemanına paralel bağlanması gerektiğini unutmamak gerekir.

Üreteçlerin bağlanması ile ilgili iki soru örneği: 1. Seri Bağlı Üreteçler: - Her biri 1,5 V gerilime sahip 4 üreteç seri olarak bağlandığında devredeki toplam gerilim kaç volt olur? - Çözüm: Seri bağlamada, üreteçlerin gerilimleri toplanır. 2. Paralel Bağlı Üreteçler: - Her biri 2 V olan 3 üreteç paralel olarak bağlandığında toplam devre gerilimi kaç volt olur? - Çözüm: Paralel bağlantıda, toplam gerilim bireysel üreteç gerilimlerine eşittir. Not: Üreteçlerin (pillerin) doğru bağlanması için, seri bağlamada artı uçların (pozitif kutupların) ve eksi uçların (negatif kutupların) doğru şekilde birleştirilmesi gerekir.

Gözlü devrede (düğüm gerilim yöntemi) gerilim hesaplaması hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, gerilim düşümü hesabı için aşağıdaki formüller kullanılabilir: Tek fazlı devreler için: %Gerilim Düşümü = 105 ⋅ L ⋅ P ⋅ 200 ⋅ S ⋅ Uo². Üç fazlı devreler için: %Gerilim Düşümü = 105 ⋅ L ⋅ P ⋅ 100 ⋅ S ⋅ Uo². Bu formüllerde: L (metre): Hattın uzunluğu; P (kW): Sistemdeki aktif güç; S (mm²): Kablo kesiti, yani iletkenin kesit alanı; Uo (volt): Gerilim seviyesi, devredeki nominal gerilim değeri; k: İletkenlik katsayısı, bakır için 56, alüminyum için 35 olarak alınır. Gerilim düşümü hesabı, yönetmeliklere uygun şekilde yapılmalı ve belirli sınırları aşmamalıdır.

Süperpozisyon teoreminin temel ilkesi, elektrik devrelerinde birden fazla bağımsız kaynağın etkisini analiz etmek için kullanılır ve şu şekilde ifade edilir: Bir devrede herhangi bir elemana ait toplam etki (akım veya gerilim büyüklüğü), kaynaklar sırayla devrede bırakıldığında (diğer kaynaklar fiziksel olarak sıfırlandığında) o eleman üzerinde oluşturdukları etkilerin toplamına eşittir. Bu yöntem, yalnızca lineer devre elemanlarıyla çalışır ve lineer olmayan devrelere (transistor gibi yarı iletken elemanlar içeren devreler) uygulanamaz.

Opamp eviren yükselteç, işlemsel yükselteç (opamp) devrelerinde bulunan ve giriş sinyalinin 180 derece faz farklı bir sinyal olarak çıkış veren bir yükselteç türüdür. Temel özellikleri: Giriş ve çıkış arasındaki faz farkı: Eviren uca sinyal uygulandığında çıkıştan 180 derecelik faz farklı bir sinyal elde edilir. Kazanç kontrolü: Geri besleme kullanılarak opamp'ın kazancı kontrol edilebilir. İdeal koşullar: İdeal bir opamp'ta, pozitif (+) ve negatif (-) girişlerin voltajları eşittir ve girişlerden opamp'a doğru akım akmaz. Kullanım alanları: Transdirenç yükselteçleri: Akımdan voltaja dönüşüm için kullanılır. Ses frekansı yükselteci: Ses sinyallerinin yükseltilmesinde kullanılabilir. Motor kontrol yükselteci: Motor kontrol sistemlerinde kullanılabilir.

Alternatif Akım'da RLC formülü, empedans (Z) hesaplama formülüdür. Bu formül şu şekildedir: Z = R² + (XL - XC)². Burada: Z, empedansı; R, direnci; XL, bobinin indüktif reaktansını; XC, kondansatörün kapasitif reaktansını ifade eder. Alternatif Akım'da RLC devreleri, bobin, sığaç ve direncin bir arada bulunduğu devreler olarak tanımlanır.

İdeal akım kaynağı, terminalleri boyunca gelişen voltajdan bağımsız olarak, bağlı yükten etkilenmeden sabit bir akım akışı sağlar. Bu kaynak, devreye belirli bir miktarda akım sağlar ve bu akımı korumak için gerekli olan voltajı üretir. Pratik akım kaynakları ise bir dahili kaynak direncine sahip olduğundan, bu direnç akımın bir kısmını alır ve bu nedenle ideal kaynaktan farklı olarak, karakteristiği düz ve yatay olmaz.

Kapasitif reaktans, bir kondansatörün akım akışına karşı gösterdiği karşıtlıktır ve XC ile gösterilir. Kapasitif reaktansın özellikleri: Frekansla ters orantılıdır. DC'de sonsuzluğa yükselir. AC'de kısa devre gibi davranır. Kapasitif reaktans, kondansatörlerin güç faktörü düzeltme ve yüksek verimli enerji sistemlerinde kullanılmasını sağlar.

Lineer ve anahtarlamalı regülatörler arasındaki temel farklar şunlardır: Dönüşüm türü. Verimlilik. Devre karmaşıklığı. Gürültü. Isı üretimi. Uygulama uygunluğu. Maliyet. Boyut.

Ortak emitörlü yükselteçte değişen parametreler şunlardır: Toplayıcı akımı (Ic). Çıkış voltajı (Vout). Kazanç. Faz farkı. Ayrıca, transistörlerin Beta (β) değeri de ortak emitörlü yükselteçte değişen bir parametre olup, bu değer farklı transistörlerde büyük farklılıklar gösterebilir.

Endüktans ve öz endüktans arasındaki temel fark, etki ettikleri devre elemanları ve oluşum şekilleridir: Endüktans, bir iletkenin, içinden geçen elektrik akımının değişimine karşı gösterdiği dirençtir. Öz endüktans, bir devredeki akımın, aynı devrede bir elektromotor kuvveti (EMK) indüklemesi durumudur. Öz endüktans, devreden geçen akım değiştiğinde ortaya çıkar ve değişen bir manyetik akı oluşturarak aynı devrede endüktans ile sonuçlanır. Endüktans birimi Henry (H) olarak ifade edilir ve genellikle "L" harfi ile gösterilir.

Transistörün anahtar olarak kullanılması için kesim (cut-off) veya doyum (saturation) bölgesinde çalıştırılması gerekir. Kesim bölgesi: Beyz akımı (IB) sıfır olduğunda, transistör kapalı bir anahtar gibi davranır ve kollektör akımı (IC) akmaz. Doyum bölgesi: Maksimum taban akımı uygulandığında, transistör açık bir anahtar gibi davranır ve kollektörden maksimum akım akar.

Norton teoremi, karmaşık elektrik devrelerini, bir akım kaynağı ve buna paralel bağlı tek bir dirençten oluşan eşdeğer bir devreye indirgeyerek devre çözümünü sağlayan bir yöntemdir. Bu teorem, 1926 yılında Amerikalı bilim insanı Edward Lawry Norton tarafından geliştirilmiştir. Norton teoremi, Thevenin teoreminin bir uzantısıdır ve benzer bir yöntem olarak kabul edilir. Norton teoremi kullanılarak bir devreyi çözmek için temel prosedür şu şekildedir: 1. Yük direnci veya ilgili bileşen devreden çıkarılır. 2. Tüm gerilim kaynakları kısa devre edilir veya tüm akım kaynakları açık devre yapılır. 3. A-B çıkış terminalleri kısa devre yapılarak kısa devre akımı bulunur. 4. Yük direncinden geçen akım hesaplanır.

Transistörler, beyz-emiter (B-E) jonksiyonu doğru polarize edildiğinde ve beyz-kollektör (B-C) jonksiyonu ters polarize edildiğinde iletime geçer. NPN tipi transistörler için, iletime geçebilmesi için beyz ucuna pozitif baz akımı uygulanmalıdır. PNP tipi transistörler için ise iletime geçebilmesi için beyz ucuna negatif baz akımı uygulanmalıdır. Transistörün iletime geçebilmesi için gereken gerilim farkı, kullanılan transistörün malzemesine göre değişir; silisyum transistörler için 0,7V, germanyum transistörler için ise 0,3V civarındadır.