R1 R2 9V

advertisement
Adı Soyadı:
Öğrenci No:
DENEY 5 ÖN HAZIRLIK RAPORU
1) a. Şekildeki devreyi aşağıdaki breadboard üzerine kurulumunu çizerek
gösteriniz.(Kaynağın kırmızı ucu “+” kutbu, siyah ucu “-” kutbu temsil eder.)
b. R1=330 (±%5)Ω ve R2=470 (±%10)Ω için renk değerlerini veriniz.
c. b şıkkındaki değerler için (toleranslar ihmal edilecek) devreden geçen akımı (I)
hesaplayınız.
R1
R2
9V
2) a. Şekildeki devreyi aşağıdaki breadboard üzerine kurulumunu çizerek
gösteriniz.(Kaynağın kırmızı ucu “+” kutbu, siyah ucu “-” kutbu temsil eder.)
b. R1=2.2 (±%5)kΩ ve R2=5.6 (±%10)kΩ için renk değerlerini veriniz.
c. b şıkkındaki değerler için (toleranslar ihmal edilecek) devreden geçen akımı (I)
hesaplayınız
R1
R2
9V
DENEY 5: KIRCHOFF YASALARININ UYGULANMASI
Amaç: Kirchoff yasalarının geçerliliğinin deneysel olarak gözlenmesi.
Gerekli Malzemeler: Breadboard, çeşitli değerlerde dirençler, kaynak(9V), multimetre
DĠKKAT! Derse gelmeden önce Ön Hazırlık Raporu‟nda verilen çözülerek getirilecektir.
Dersten önce ön hazırlık raporları toplanacaktır. Raporu getirmeyen öğrenciler derse
alınmayacaktır.
DĠKKAT!! Deney Föyü ve Deney malzemesi olmayan gruplar derse alınmayacaktır.
Teorik Bilgi:
Direnç (Resistor):Direncin kelime anlamı bir şeye karşı gösterilen zorluktur. Devre elemanı
olarak direnç elektrik devrelerinde akıma karşı zorluk göstererek akım sınırlar. Direncin birimi
ohm(Ω)‟ dur. R ile gösterilir.



Sabit Dirençler: Fiziksel olarak bir bozulmaya uğramadığı sürece değeri değişmeyen
yani aynı kalan dirençlerdir.
DeğiĢken Dirençler: Direnç değeri, 0 Ω ile üretici firma tarafından belirlenmiş bir üst
sınır aralığında değişen dirençlerdir. Bu dirençler potansiyometre olarak da
bilinmektedir.
Foto Rezistif Dirençler: Bunların isminden de anlaşılacağı gibi direnç değeri, üzerine
düşen ışığın şiddetine göre değişen özel dirençlerdir. Kısaca LDR (Light Dependent
Resistor) olarak bilinmektedir.
Dirençlerin Bağlama ġekilleri:
a. Seri bağlama: Dirençlerin aynı hat üzerinde olacak şekilde uç uca eklenmeleriyle oluşan
bağlanma şeklidir. Şekil 1‟deki R1 ve R2 dirençleri seri bağlanmıştır. Devrenin breadboard
üzerinde kurulumu Şekil 2‟deki gibi olur.
R1
R2
ġekil 1. Seri direnç örnek devre
ġekil 2. Seri direnç devre breadboard üzerinde kurulumu
b. Paralel bağlama: İki veya daha fazla direncin, her iki uçlarının kendi aralarında
birleştirilmeleri ile oluşan bağlama şeklidir. R1 ve R2 dirençleri şekil 3‟de paralel
bağlanmıştır. Şekil 3‟deki devrenin breadboard üzerinde kurulumu Şekil 4‟deki gibi
olur.
R1
R2
ġekil 3. Paralel direnç bağlama örnek devre
ġekil 4. Breadboard üzerinde dirençler paralel bağlama
Çevre: Bir düğümden başlayarak, bu düğüme tekrar gelinceye kadar elektriksel yollar
üzerinden sadece bir kez geçmek şartı ile oluşturulan kapalı devreye çevre veya göz ismi
verilir.
Düğüm: İki veya daha fazla devre elemanın bağlandığı nokta olarak tanımlanır.
Kirchoff’un Akım Yasası (KAY): Bir elektrik devresinde, bir düğümde bulunan kollara
ilişkin akımların aynı andaki cebirsel toplamı sıfıra eşittir. Akımların cebirsel toplamı
yapılmadan önce düğüm noktası esas alınarak referans bir yön seçilmelidir. Böylece bu
yon ile uyumlu olan akım değeri pozitif alınırken uyumsuz olan yon ise negatif olarak
alınır. Kirchoff „un Akımlar Yasası denklemine, düğüme doğru yönelen akımlar negatif
işaretli, dışarı doğru yönelen akımlar ise pozitif işaretli olarak gireceklerdir. Bunun tersi de
olabilir.
∑
∑
Düğüm noktasını besleyen akımlar (giren akımlar) : İ1, İ3, İ4, İ7
Düğüm noktasından beslenen akımlar (çıkan akımlar) : İ2, İ5, İ6
İ1 + İ3 + İ4 + İ7 = İ2 + İ5 + İ6
Kirchoff’un Gerilim Yasası (KGY): Bir elektrik devresinde kapalı çevre boyunca devre
elemanlarının uçlarındaki gerilimlerin cebirsel toplamı kaynak gerilimlerinin cebirsel
toplamına eşittir. Gerilimlerin cebirsel toplamı yapılmadan önce referans bir akım yönü seçilir
ve bu akımın pasif elemanlar üzerindeki meydana getirdiği gerilim düşümü pasif işaret kuralı
gereğince pozitif olarak alınır. Kaynaklarda bu akımın negatif uçtan girmesi durumunda
gerilim negatif, pozitif uçtan girmesi durumunda ise pozitif alınır. Sonuçta, bütün gerilimlerin
cebirsel toplamı sıfıra eşit olmalıdır.
İ1 akımının dolaştığı kapalı çevre için;
VS – VR1 – VR2 – VR3 = 0
İ2 akımının dolaştığı kapalı çevre için;
VR3 – VR4 – VR5 = 0
DĠRENÇ DEĞERLERĠ OKUMA
Dirençlerin üzerinde birkaç banttan oluşan renkler vardır. Karbon dirençler genellikle 4 bantlı
olmak üzere, 5 ve 6 bantlıları da vardır. Laboratuvarlarda kullanılan dirençler genellikle 4
bantlıdır.
Dirençler üzerindeki her rengin sayısal bir karşılığı vardır. 4 bantlı dirençlerde, son bant
tolerans bandıdır. İlk iki bantın rakamı yan yana yazılır. 3.bandın değeri kaç ise, bu iki
rakamın yanına o kadar sayıda sıfır koyulur. Böylece hesaplanmış olur.
RENK
(Hatırlatma)
Sayı
Değeri
Çarpan Değeri
Tolerans
Siyah (So)
0
100
-
Kahverengi (Ka)
1
101
%1
Kırmızı (K)
2
102
%2
Turuncu (Ta)
3
103
-
Sarı (Sa)
4
104
-
Yeşil (Ya)
5
105
%0.5
Mavi (Ma)
6
106
%0.25
Mor (M)
7
107
%0.10
Gri (Gi)
8
108
%0.05
Beyaz (Bi)
9
109
-
Gümüş
-
10-1
%10
Altın
-
10-2
%5
MULTĠMETRE ĠLE ÖLÇÜMLER
1. Multimetre ile akım ölçümü
2. Multimetre ile gerilim ölçümü
3. Multimetre ile direnç ölçümü
LABORATUVAR UYGULAMALARI
Uygulama 1. Kirchoff Akımlar Yasası
I
9V
I1
I2
R1=680Ω
R2=2.2kΩ
I3
R3=4.7kΩ
Şekil.1 Uygulama 1 (Kirchoff Akımlar Yasası) Devresi
1. Şekil 1‟deki devreyi verilen değerlere göre breadboard üzerinde kurunuz.
2. Kaynak bağlanmadan önceki kaynak gerilimini ve devrenin eşdeğer direncini(Reş)
ölçünüz. Tablo.1 ve Tablo.2 de yerine yazınız.
3. I, I1, I2, I3 akımlarını ölçünüz. Tablo.2‟de yerine yazınız.
Uygulama 2. Kirchoff Gerilimler Yasası
I
R1=1kΩ
R2=3.3kΩ
R3=4.7kΩ
9V
Şekil.2 Uygulama 2 (Kirchoff Gerilimler Yasası) Devresi
1. Şekil 2‟deki devreyi verilen değerlere göre breadboard üzerinde kurunuz.
2. Kaynak bağlanmadan önceki kaynak gerilimini ve devrenin eşdeğer direncini(Reş)
ölçünüz. Tablo.3 ve Tablo.4‟de yerine yazınız.
3. I akımını ve dirençler üzerindeki gerilimler VR1, VR2, VR3 „ü ölçünüz. Tablo.4‟de
yerine yazınız.
DĠKKAT!
* Ölçtüğünüz tüm değerleri hocalarınıza gösteriniz.
* Hocalarınıza gösterdiğiniz değerleri tablolarda yerine yazınız.
* Sonuç raporunda dirençler ve kaynakların toleranslarını ihmal ederek devreleri
çözünüz ve hesaplanan sonuçları tablolarda belirtiniz.
Öğrenci No:
Adı Soyadı:
Grup No:
LABORATUVAR UYGULAMA SONUÇLARI
Tablo.1 Uygulama 1 başlangıç değerleri tablosu
R1
R2
Gerilim
Kaynağı (Pil)
R3
Ölçüm Değeri
Renk Değeri
Tablo.2 Uygulama 1 sonuçları tablosu
ReĢ
I
I1
I2
I3
Ölçüm Sonucu
Hesaplama Sonucu
Tablo.3 Uygulama 2 başlangıç değerleri tablosu
R1
R2
Gerilim
Kaynağı (Pil)
R3
Ölçüm Değeri
Renk Değeri
Tablo.4 Uygulama 2 sonuçları tablosu
ReĢ
Ölçüm Sonucu
Hesaplama Sonucu
Sonuçların Değerlendirilmesi:
I
VR1
VR2
VR3
Download