deney 1 - Fizik Mühendisliği

advertisement
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
FİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
FZM 156 ELEKTRİK LABORATUVARI
EL KİTABI
Düzenleyenler:
Dr. Nurcan Yıldırım Giraz
Dr. Çağıl Kaderoğlu
1
İÇİNDEKİLER
Giriş: Laboratuvarda Kullanılan Aletler...…………………………………….……………………...3
Deney 1: Ohm Yasası ve Dirençlerin seri ve paralel Bağlanması………………………………...….7
Deney 2: Eşpotansiyel ve Elektrik Alan Çizgileri…………………………………..........................15
Deney 3: Farklı Malzemelerin Dielektrik Sabitinin Belirlenmesi……………………………….….24
Deney 4: Kirchoff Kuralları ………………………………………………………………………..31
Deney 5: RC Devreleri ……………………………………………………………………………..
Deney 6: Tungsten Fitilli Ampul ve Yarıiletken Diyot ……………………………………………
Deney 7: Dalgalı Gerilim Ölçümleri ………………………………………………………………
Deney 8: Faraday Yasası, Lenz Yasası ve Transformatörler……………………………………….
Deney 9: Bir Akım Kangalının Manyetik Alanının İncelenmesi…………………………………..
Deney 10: Helmholtz Bobinlerinin (Çift Kangalın) Magnetik Alanı...............................................
Deney 11. Dünyanın Manyetik Alanı……………………………………………………………..
Kaynaklar…………………………………………………………………………………………..
2
LABORATUVARDA KULLANILAN ALETLER
Temel Elektrik Deney Seti
Temel elektrik deney seti, 15 V’luk bir DC gerilim kaynağı, 12 V’luk bir AC gerilim kaynağı,
5k’luk değişken direnç, mikroamper mertebesindeki akımları ölçebilen ampermetre ve
kronometreden oluşan ve üzerinde devre kurulabilen bir settir. Şekil 1’de laboratuvarımızda
kullanılan elektrik deney seti görülmektedir.
Şekil 1. Temel Elektrik Deney Seti (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Dijital Multimetre
Dijital Multimetreler, akım (AC/DC), gerilim (AC/DC) ve direnç ölçümünde kullanılırlar. Bu
cihazlara aynı zamanda akım birimi olan Amper, gerilim birimi olan Volt ve direnç birimi olan
Ohm’un başharflerinden oluşan AVOmetre adı da verilmektedir.
Gerilim Ölçümü:
Avometre ile gerilim ölçümü yapabilmek için öncelikle cihazın ölçüm skalası V (DC)veya V ~
(AC) ölçeklerinden birine ayarlanmalıdır. Eğer ölçülecek olan gerilim değerinin yaklaşık değeri
bilinmiyorsa en büyük kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır. Aksi halde avometrenin sigortası
yanabilir ve kullanılmaz hale gelir.
3
Ölçüm skalası ayarlandıktan sonra siyah kablo COM (common: ortak) bağlantısına, kırmızı kablo
ise V bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise şekil 2’de görüldüğü gibi gerilimi ölçülecek
olan devre elemanının uçlarına bağlanır. Bağlantı yapılırken kırmızı uç gerilimin yüksek olduğu
tarafa takılmalıdır. Aksi durumda ölçüm sonucu büyüklük olarak aynı fakat eksi işaretli olacaktır.
Şekil 2. Avometre ile direnç üzerindeki gerilim değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Gerilim ölçerken avometrenin paralel bağlanmasının nedeni, paralel kollardaki gerilimlerin
birbirlerine eşit olmasıdır. Voltmetrenin iç direncinin, üzerindeki gerilim farkı ölçülen dirençten
geçen akımı değiştirmemesi gerekir. Bu nedenle voltmetrenin iç direnci ideal olarak sonsuzdur,
pratikte ise çok büyüktür.
Akım Ölçümü:
Avometre ile akım ölçümü yapabilmek için öncelikle cihazın ölçüm skalası A
(DC) veya A ~
(AC) ölçeklerinden birine ayarlanmalıdır. Bir avometrenin ölçebileceği maksimum akım değeri
sabittir ve eğer bu değerden büyük bir akım ölçülecekse daha büyük akımları ölçebilen bir
multimetre kullanılmalıdır. Eğer ölçülecek olan akım değeri hakkında bir bilgi yoksa en büyük
kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır. Aksi halde avometrenin sigortası yanabilir ve
kullanılmaz hale gelir.
Ölçüm skalası ayarlandıktan sonra siyah kablo yine COM bağlantısına, kırmızı kablo ise A
bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise devre elemanına Şekil 3’teki gibi seri bağlanır.
4
Bağlantı yapılırken kırmızı uç gerilimin yüksek olduğu tarafa takılmalıdır. Aksi durumda ölçüm
sonucu büyüklük olarak aynı fakat eksi işaretli olacaktır.
Şekil 3. Avometre ile direnç üzerindeki akım değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
Direnç Büyüklüğü Ölçmek:
Bir devre elemanının direncini ölçmek için öncelikle siyah kablo COM bağlantısına, kırmızı kablo
ise  bağlantısına takılır. Kabloların diğer uçları ise Şekil 4’te görüldüğü gibi direnci ölçülecek
olan devre elemanına paralel bağlanır. Direnç ölçümü yapılırken devre elemanı güç kaynağına bağlı
olmamalıdır. Ayrıca eğer ölçülecek olan direnç değeri hakkında bir bilgi yoksa, multimetre
üzerindeki en büyük kademeden başlayarak ölçüm yapılmalıdır.
Şekil 4. Avometre ile direnç değerinin ölçülmesi (Yıldırım Giraz, 13.02.2017)
5
Renk Kodlarından Yararlanarak Direnç Değerinin Belirlenmesi
Bir direnç üzerinde genellikle dört tane renkli bant bulunur. Bu renkli bantlar kullanılarak direncin
büyüklüğü belirlenirken öncelikle, altın ya da gümüş renkte olan kısmın sağ tarafa getirilmesi
gerekmektedir. Bu durumda renklere sırasıyla ABCD denirse, direncin büyüklüğü;
AB 10 C  %D
denklemi hesaplanarak bulunur.
Şekil 5. Dört renkli direnç için renk kodları çizelgesi
Şekil 1.’deki direncin renk kodlarının “Yeşil Mavi Yeşil Gümüş” olduğu görülmektedir. Buna göre,
A= Yeşil =5 , B= Mavi =6 , C= Yeşil =5 ve D= Gümüş = %10 olup;
AB  10 C  56  10 5  5600000  5,6M dur. Bu durumda direncin toleransı;
5600000 
10
 560000 dur. Yani direncin büyüklüğü R  5600000  560000
100
olup 6160000  5040000 aralığındadır.
6
DENEY 1
OHM YASASI, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI
Amaç:
Bu deneyin amacı herhangi bir direncin uçları arasına uygulanan V gerilimi ile bu direnç üzerinden
geçen I akımı arasındaki ilişkiyi inceleyerek Ohm Yasasının deneysel olarak ispat edilmesidir.
Ayrıca, deneysel verilere dayanarak birbirleri ile seri ve paralel bağlı birkaç tane dirençten oluşan
bir devrede eşdeğer direncin nasıl ifade edilebileceği irdelenecektir.
Genel Bilgiler:
Bir iletkeni bir güç kaynağına ya da bir pile bağladığımız zaman iletkenin uçları arasındaki gerilim,
iletkenin üzerinden bir akımın geçmesine yol açar. Geçen bu akımın büyüklüğü ise kullanılan
iletkenin elektriksel özelliklerine bağlıdır. Bu elektriksel özelliklerden en önemlisi iletkenin
direncidir. Genellikle bir iletkene uygulanan gerilim (V) ile iletkenin üzerinden geçen akım (I)
arasında doğrusal bir ilişki vardır;
V  I .R
(1.1)
Burada R iletkenin direncidir. Bu bağıntıya Ohm Yasası denir. SI birim sistemine göre V nin birimi
Volt, I nın birimi Amper ve R nin birimi Ohm ()’dur.
Şekil 1-1’de görülen devreyi kurup, R direncinin uçları arasındaki gerilimin akıma bağlı grafiği
çizildiğinde Şekil 1-2’de görülen doğrusal grafik elde edilir. Bu grafiğin eğimi R direncinin
büyüklüğünü verir.
Şekil 1-1. Ohm Kanununu incelemek için kullanılacak devre
7
Şekil 1-2. Voltaj-Akım Grafiği
Eğer bir devrede birden fazla direnç varsa devre, dirençlerin birbirlerine bağlanma şekillerine (seri,
paralel) göre eşdeğer direnç belirlenerek eşdeğer devreye indirgenebilir. Böylece devre
çözümlemesi daha kolay yapılabilir. Şekil 1-3’te birden fazla direnç içeren bir devrenin tek bir
eşdeğer dirençli devre haline indirgendiği durum gösterilmektedir.
Şekil 1-3. (a) Beş dirençten oluşan bir devre ile (b) eşdeğer devresi
Bu tür bir devrede de devreden geçen akımın büyüklüğünü yine Ohm Yasasından buluruz;
I
V
Reş
(1.1)
Elektrik devrelerindeki dirençler birbirlerine ya seri ya da paralel olarak bağlıdır. İki direncin seri
bağlandığı durumlarda dirençlerden geçen akım eşit olurken, paralel bağlandığı durumlarda
dirençlerin uçları arasındaki gerilimler eşit olur (Şekil 1-4).
8
Şekil 1-4. (a) Seri ve (b) Paralel bağlı iki dirençten oluşan devreler
Seri bağlı R1 ve R2 dirençlerinin uçları arasında V1 ve V2 gerilimleri varsa;
V  V1  V2
 I .Reş  I .R1  I .R2  I .( R1  R2 )
(1.2)
denklemleri sağlanacaktır. Yani seri bağlı iki direnç için eşdeğer direnç;
Reş  R1  R2
(1.3)
olacaktır.
Şekil 1-4(b) deki devrede I akımı I1 ve I 2 olarak ikiye ayrılacak ve benzer şekilde,
I  I1  I 2
(1.4)

1
V
V
V
1 


 
V
Reş R1 R2  R1 R2 

1
1
1


Reş R1 R2
(1.5)
R1 .R2
.
R1  R2
(1.6)
veya
Reş 
Yukarıdaki bağıntılardan da görülebileceği gibi iki direncin seri bağlandığı durumda eşdeğer direnç
her bir dirençten büyükken, iki direncin paralel bağlandığı durumda eşdeğer direnç her bir dirençten
küçüktür.
Bu deneyde kullanılacak dirençler sabit değerli ve kodludurlar. Deneyde kullanılacak voltmetre,
ampermetre ve bağlantıları sağlayan diğer devre elemanlarının da dirençleri vardır.
9
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 1
OHM YASASI, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI
Amaç ve Beklenti:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….
Bölüm 1: Ohm Yasası
1) Şekil 1-5 teki devreyi kurunuz ve devre laboratuvar asistanı tarafından kontrol edilene kadar güç
kaynağını kapalı tutunuz. Devre kontrol edildikten sonra güç kaynağını açınız ve voltaj
kademesini değiştirerek ampermetre ve voltmetrenin gösterdiği değerleri okuyunuz ve aşağıdaki
çizelgeye kaydediniz.
10
Güç
Kaynağındaki
Gerilim Değeri
(V)
Voltmetreden
Okunan
Gerilim Değeri
(V)
Ampermetreden
Okunan Akım
Değeri
(mA)
1
2
3
4
5
Şekil 1-5. R direncini ölçmek için kullanılacak
6
devre
7
8
9
10
2) Elde ettiğiniz verileri kullanarak V-I grafiğini çiziniz. Grafiğin eğiminden yararlanarak direncin
büyüklüğünü hesaplayınız ve aşağıya not ediniz. (NOT: Grafiği çizdiğiniz milimetrik kağıdı bu
sayfaya zımbalayınız.)
R  ………………………(deneysel direnç değeri)
3) Yukarıda bulduğunuz direnç değerini elinizdeki direncin renk kodunu kullanarak bulduğunuz
direnç değeriyle karşılaştırınız.
R  R  …………………………(renk koduna göre direnç değeri)
11
Bölüm 2: Dirençlerin Seri ve Paralel Bağlanması
Şekil 1-6. Dirençlerin seri ve paralel bağlanması
4) Şekil 1-6 daki devreyi kurunuz. Devrede R2 ve R3 dirençleri paralel bağlanmıştır. Bunların
eşdeğeri ise R1 ile seri bağlanmıştır. Önce Ohmmetre’yi kullanarak devrenin eşdeğer direncini
ölçünüz ve aşağıya not ediniz.
Reş  ………………….……(deneysel sonuç)
5) Paralel ve seri bağlama formüllerini kullanarak eşdeğer direnci açık bir şekilde hesaplayınız ve
aşağıya not ediniz.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………
Reş  ……………(kuramsal sonuç)
12
6) Her bir direnç üzerindeki gerilimi, üzerinden geçen akımı ölçünüz ve aşağıya not ediniz.
Direnç (R)
Akım (I)
Gerilim (V)
7) Devrenin ana kolundan geçen akımı ölçünüz ve aşağıya not ediniz. R2 ve R3 üzerinden geçen
akımların toplamını ana koldaki akım ile karşılaştırınız.
I AnaKol  ……………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
Sonuç ve Yorum:
…………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………
13
DENEY 2
EŞPOTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ
Amaç:
Bu deneyde öğrencilerin elektrik alan, elektriksel potansiyel ve eşpotansiyel yüzey kavramları
hakkında bilgi edinip bu kavramlar arasındaki ilişkiyi öğrenmeleri amaçlanmıştır. Deney sonunda
öğrencilerin, düzgün yük dağılımına sahip farklı şekillerdeki elektrotların yakın çevresinde oluşan
elektrik alan biçimleri ve yüklü parçacıkların bu alan içindeki hareketine dair fikir sahibi olması
beklenmektedir. Bu amaçla deneyde farklı şekillere sahip iki elektrot çifti kullanılacaktır. Bu
elektrot çiftleri arasındaki eşpotansiyel yüzey çizgileri çizilecek ve buradan yola çıkarak elektrik
alan çizgileri belirlenmeye çalışılacaktır.
Genel Bilgiler:
Aralarında r kadar mesafe bulunan iki durgun noktasal yük arasındaki elektriksel kuvvet Coulomb
Yasası ile tanımlanır:
F
q1 q 2
r2
(2.1)
Yüklü cisimler, kendisini saran uzayda bir elektrik alan oluştururlar. Bu alan içine giren ikinci bir
yüklü parçacığa bir elektrik kuvvet etki eder. Deneme yükü de denen pozitif birim yüke (+q0) etki
eden elektriksel kuvvete “Elektrik Alan” denir ve aşağıdaki formül ile verilir:

 F
E
q0
(2.2)
Elektrik alanın birimi SI birim sistemine göre Newton/Coulomb (N/C) dur. Elektrik alan vektörel
bir büyüklüktür. Yönü, elektrik alanı yaratan yük dağılımının +q0 deneme yüküne uyguladığı
kuvvetin yönündedir (Şekil 2-1)
Şekil 2-1: Q yük dağılımının pozitif bir deneme yükü üzerinde yarattığı elektrik alanının yönü.
14
Elektrik alan çizğileri pozitif yükten çıkıp negatif yükte sonlanır. Elektrik alan çizgileri birbirleri ile
kesişmezler. Elektrik alan çizgilerinin sayısı yük ile doğru orantılıdır, yani elektrik yükü ne kadar
büyükse etrafında o kadar çok alan çizgisinin bulunduğu söylenebilir. Şekil 2-2’de nokta yüklerin
etrafında oluşan alan çizgileri görülmektedir.
Şekil 2-2: Noktasal elektrik yüklerin etrafında oluşan elektrik alan çizgileri
q0 yüklü bir test parçacığını sonsuzdan bir yük dağılımının oluşturduğu elektrik alan içerisindeki bir
A noktasına getirmek için yapılan işe “Elektrostatik Potansiyel Enerji“ denir. “Elektrostatik
Potansiyel” ise birim yük başına düşen elektriksel potansiyel enerjidir. SI birim sistemindeki
karşılığı Joule/Coulomb (J/C)’dur. Buna kısaca Volt (V) denir.
Herhangi bir yük dağılımının oluşturduğu elektrik alan içerisinde aynı elektrostatik potansiyele
sahip
noktalar
vardır.
Bu
noktaların birleştirilmesiyle
oluşturulan
yüzeylere
(eğrilere)
“Eşpotansiyel Yüzeyleri (Eğrileri)” denir. Elektrik alan çizgileri ile eşpotansiyel yüzeyler
birbirlerine her noktada diktir. Eşpotansiyel yüzey üzerinde hareket eden bir deneme yükü, bu
yüzey üzerindeki V=0 olduğu için iş yapmaz.
Şekil 2-3 (a) ve (b)’de noktasal yüklerin etrafında oluşan elektrik alan ve eşpotansiyet eğrileri; Şekil
2-3 (c) ve (d)’de ise sonsuz uzunluktaki iki paralel levha ile bir noktasal yük ve bir levhadan oluşan
elektrot çiftlerine ait elektrik alan ve eşpotansiyel eğrileri görülmektedir.
15
Şekil 2-3 (a): Pozitif yüklü bir parçacığın oluşturduğu elektriksel alan ve eşpotansiyel eğrileri
(b): Negatif yüklü bir parçacığın oluşturduğu elektriksel alan ve eşpotansiyel eğrileri
(c): Sonsuz uzunluktaki zıt yüklü paralel iki levha arasında oluşan elektrik alan ve
eşpotansiyel eğrileri
(d): Pozitif yüklü noktasal bir parçacık ile negative yüklü bir levha arasında oluşan
elektrik alan ve eşpotansiyel eğrileri
16
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 2
EŞPOTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………….
Bölüm 1: Uçları Açık Paralel Plakalar
Deneyin bu bölümünde, sabit bir potansiyel fark altında tutulan uçları açık paralel plakalar arasında
oluşan elektrik alan ve eşpotansiyel çizgileri belirlenmeye çalışılacaktır.
Şekil 2-4: Deney düzeneği I: Uçları açık Paralel Plakalar
1) Teledeltos kağıdı üzerine çizilmiş iletken çizgiler arasına Şeki 2-4 deki gibi 9V’luk bir
potansiyel fark uygulayınız.
17
2) Bir milimetrik kağıdı teledeltos kağıdı üzerine yerleştirerek elektrotları kağıt üzerine çiziniz.
Daha sonra milimetrik kağıdı teledeltos kağıdının üzerinden alarak, kağıt üzerindeki her bir
cm2’lik karenin köşelerini voltmetre ile ölçüm alacak şekilde deliniz.
3) Eşpotansiyel çizgilerini belirlemek için milimetrik kağıt üzerinde delmiş olduğunuz noktalardan
gerilimleri ölçerek milimetrik kağıt üzerinde ölçüm yaptığınız noktaların yanına yazınız.
4) Ölçmüş olduğunuz potansiyellerden aynı (birbirine yakın) değerleri birleştirerek eşpotansiyel
eğrilerini elde ediniz. Plakalar arasındaki elektrik alan çizgilerini çiziniz. (NOT: Çizim yaptığınız
milimetrik kağıdı bu sayfaya zımbalayınız.)
Bölüm 2: Çembersel Elektrotlar
Deneyin bu bölümünde, belirli bir potansiyel fark altında tutulan eş eksenli iki silindirden oluşan bir
sistemin Şekil 2-5’te gösterilen her üç bölgesindeki potansiyel ve elektrik alan değerleri
bulunacaktır. Ancak deney, üç boyutlu silindirlerin iki boyutlu izdüşümleri olan teledeltos kağıdına
çizilen eş merkezli çembersel elektrotlar kullanılarak yapılacak; elde edilen sonuçlar üç boyutlu
sistem için yorumlanacaktır.
Şekil 2-5: Eş Eksenli Silindirler
Deneyde elektrik alan değerleri, potansiyel değişimlerinden yararlanılarak hesaplanacaktır. Elektrik
alan ile elektriksel potansiyel arasındaki ilişki denklem (2.3)’te görülmektedir.
Eort  
dV
dr
(2.3)
Bu denklem, elektriksel potansiyeli bilinen iki farklı nokta arasındaki ortalama elektrik alanı
hesaplamak için, denklem (2.4)’teki şekliyle yazılabilir:
Eort  
V
r
(2.4)
Bu durumda, iki nokta arasındaki ortalama elektrik alanı hesaplamak için o noktaların potansiyel
değerlerini belirlemek gerektiği açıktır. Potansiyel değerleri deneysel olarak ölçülecektir. Ancak eş
18
merkezli çembersel elektrotların iç ve dış bölgelerindeki potansiyeli veren teorik bir ifade türetmeye
çalışırsak;
 İlk olarak çizgisel bir yükün kendinden r kadar uzakta oluşturduğu elektrik alanla başlayabiliriz.
Bu alan, Gauss yasasını kullanarak E 
k
şeklinde bulunur. Burada k, çizgisel yük yoğunluğunun
r
bir ifadesidir.
 Şimdi de iç içe geçmiş iki silindiri ele alalım. a yarıçaplı silindirin Va, b yarıçaplı silindirin Vb
potansiyeline sahip olduğunu düşünelim. Bu durumda a yarıçaplı silindirin kendinden r kadar
uzakta bir noktada oluşturduğu potansiyel;
r
V (r )  V (a)    E.dr
a
r

k
r
V (r )  V (a)   dr  Va  k ln
a
a r
(2.5)
şeklinde bulunur.
 Yukarıdakine benzer şekilde, r=b noktasındaki potansiyeli yazmak istersek şu ifadeyi elde
ederiz;
Vb  Va  k ln
b
a
(2.6)
ifadesini elde ederiz.
 Denklem (2.6)’daki a, b, Va ve Vb değerlerinin bilindiğini farzettiğimize göre, buradan k sabitini
elde edebiliriz;
k
Va  Vb
b
ln
a
(2.7)
Bulunan bu k değerini denklem (2.5)’te yerine yazalım;
V (r ) 
Vb ln
r
r
 Va ln
a
b
b
ln
a
19
(2.8)
 Denklem (2.8), a ve b yarıçapına sahip eş eksenli iki silindirden oluşan bir elektrot çiftinin,
yarıçap doğrultusunda merkezden r kadar uzakta yarattığı potansiyelin ifadesini vermektedir.
Burada Va=0, Vb=V0 olarak alınırsa aşağıdaki denklem (2.9) elde edilir:
V (r ) 
V0 ln
ln
r
a
b
a
(2.9)
Bu deneyde elde edeceğimiz deneysel verileri, denklem (2.9)’da türetilen teorik ifadeyi doğrulamak
için kullanacağız. Ayrıca çembersel elektrotlar arsındaki elektrik alan ve eşpotansiyel çizgilerinin
ne şekilde olduğunuz gözlemlemeye çalışacağız.
Deneyin Yapılışı:
1)
Şekil 2-6’deki deney düzeneğini kurunuz ve teledeltos kağıdına çizilmiş çembersel elektrotlar
arasına 9V’luk bir potansiyel fark uygulayınız.
Şekil 2-6: Deney düzeneği II
2)
İki elektrot arasında merkezden aynı uzaklıkta bulunan 6 farklı noktadaki gerilim değerini
ölçünüz. Daha sonra farklı bir uzaklık için aynı işlemi tekrarlayınız. Elde ettiğiniz sonuçları
milimetrik kağıt üzerinde göstererek elektrotlar arasındaki eşgerilim ve elektrik alan
çizgilerini belirleyiniz.
20
Merkezden itibaren bir yarıçap doğrultusu boyunca 0.5cm aralıklarla gerilim değerlerini
3)
okuyup çizelgeye kaydediniz.
DİKKAT: Ardışık iki ri ve ri+1 noktaları arasındaki potansiyel fark V ise, V/r, (ri + ri+1)/2
noktasındaki yani bu iki noktanın tam ortasındaki elektrik alandır.
4)
E-1/rort grafiğini çizerek yorumlayınız.
5)
V-lnr grafiğini çizerek denklem (2.9)’u doğrulayınız.
(NOT: Çizim yaptığınız milimetrik kağıtları bu sayfaya zımbalayınız.)
21
Sonuç ve Yorum:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
22
DENEY 3
FARKLI MALZEMELERİN DİELEKTRİK SABİTİ
Amaç:
Bu deneyde,

kondansatörün plakalarına uygulanan gerilim Vk ile plakalarda biriken yük Q arasındaki
ilişkiyi bulmak,

bu ilişkiyi kullanarak boşluğun elektrik geçirgenlik sabiti 0’ı belirlemek,

sığanın plakalar arasındaki mesafe ile ters orantılı olduğunu göstermek,

plakalar arasına yerleştirilen plastik levhanın kondansatörün sığasını nasıl değiştirdiğini
incelemek amaçlanmıştır.
Genel Bilgiler:
Boşluktaki elektrostatik olaylar Maxwell denklemlerinin integral formu kullanılarak incelenebilir:
(1)
(2)
Burada,
elektrik alan şiddetini, ε0 boşluğun dielektrik sabitini, Q ise A kapalı yüzeyi içinde kalan
yükü ve S de A yüzeyinin üzerinden geçen kapalı bir yolu simgelemektedir.
Şekil 3-1. Kondansatörün plakaları arasındaki elektrik alan çizgileri
23
Eğer kondansatörün iki plakasına Vk gerilimi uygulanırsa,
(3)
ifadesini sağlayan E elektrik alanı oluşur (Bkz. Şekil 3-1). Bu alandan dolayı aynı miktarda zıt
işaretli yüklerle plakalar yüklenecektir. Elektrik alan çizgilerinin kondansatör plakalarına her zaman
dik olduğu varsayıldığında ki bu varsayım plakalar arası uzaklık d ’nin plakaların boyutuna göre
küçük olduğu durumlarda oldukça iyi bir yaklaşıklıktır. Denk.(1) kullanılarak
(4)
eşitliği elde edilir. Sadece bir plakayı çevreleyecek şekilde seçilen Şekil 3-1’deki alan (kesikli çizgi)
integrasyon sınırlarını oluşturur. Her iki plakayı çevreleyen keyfi bir hacim içindeki toplam yük
sıfır olduğundan, kondansatörün dışındaki elektrik alan sıfırdır. Kondansatörün yükü uygulanan
gerilimle orantılıdır, orantı sabiti de sığa olarak adlandırılır ve C ile gösterilir.
(5)
Sabit gerilim altında, plakalar arasındaki uzaklığın tersi ve dolayısıyla da sığa, kondansatörün
taşıyabileceği yükün ölçüsünü belirler. Tersine eğer Vk , Q, d ve A biliniyorsa, dielektrik sabiti ε0 ,
(6)
şeklinde hesaplanabilir.
Şekil 3-2. Kondansatör plakaları arasındaki dielektriğin kutuplanması ve bağlı yüklerin oluşumu
24
Plakalar arasına yalıtkan bir malzeme (dielektrik) yerleştirildiğinde, yalıtkanların serbest hareket
edebilecek yükleri bulunmadığından malzemeyi oluşturan atom veya moleküller elektrik alan
yönünde kutuplanır. Böylece bu atom veya moleküller küçük dipoller gibi davranır. Şekil 3-2’de
görüldüğü gibi her bir dipolün oluşturduğu elektrik alanı makroskopik ölçekte dielektriğin içinde
birbirini götürür, fakat dielektriğin her iki yüzeyinde bağlı yük yoğunluğu oluştuğu için sıfırlanmaz.
Bu bağlı yükler, plakaların oluşturduğu elektrik alanına zıt yönde bir elektrik alan oluşturur,
dolayısıyla toplam elektrik alan azalır. Alandaki azalma boyutsuz bağıl elektrik geçirgenlik sabiti
(dielektrik sabiti)
(7)
kullanılarak belirlenir:
(8)
Burada
sadece plakalardaki yük (serbest yük) tarafından oluşturulan elektrik alanı,
ise toplam
elektrik alanı ifade etmektedir. Dielektrik sabiti boşluk için bir değerini alır ve her bir dielektrik
malzeme için birden büyüktür.
Eğer kondansatörün plakalarında Q yükü varken bir dielektrik plakaların arasına yerleştirilirse
denklem (4)’teki tanıma göre Vk gerilimi boşluktaki Vboş gerilimine göre dielektrik sabiti oranında
azalacaktır.
(9)
Denklem (5)’ten de kondansatörün sığası için
(10)
bağıntısı elde edilir. Dolayısıyla, denklem (5)’in genel formu da
(11)
halini alır. Denklem (5) ile denklem (11) kullanılarak
(12)
elde edilir.
25
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 3
FARKLI MALZEMELERİN DİELEKTRİK SABİTİ
Amaç ve Beklenti:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
Bu deneyde, paralel dairesel plakalı kondansatör (1), 283 mm x 283 mm boyutlarında plastik plaka,
10 M’luk koruyucu direnç, evrensel ölçüm yükselteci (2), 0-10 kV’luk yüksek gerilim kaynağı
(3), 220 nF’lık kondansatör (4), voltmetre (5), T şekilli bağlantı ucu ve bağlantı kabloları
kullanılacaktır. (Bkz. Şekil 3-3)
26
3
2
4
5
1
Şekil 3-3. Deney düzeneği
Şekil 3-3’te gösterildiği gibi devre kurulur. Kondansatörün bir plakası 10 M’luk koruyucu
direncin üzerinden yüksek gerilim kaynağının üst ucuna bağlanmıştır. Yüksek gerilim kaynağının
orta ucu doğrudan, kondansatörün diğer plakası ise 220 nF’lık kondansatörün üzerinden
topraklanmıştır. 220 nF’lık kondansatörün üzerindeki gerilimin ölçülmesi, evrensel ölçüm
yükselteci ve voltmetre kullanılarak yapılır. Bunun için ölçüm yükseltecinin ayarı giriş direnci
yüksek (1013 ) , yükseltme çarpanı 1 (100 ) ve zaman sabiti de 0 konumunda iken yapılmalıdır.
Yüksek gerilim kaynağından uygulanan gerilim için voltmetreden okunan değer denklem (5)’te
yerine konularak 220 nF’lık kondansatörün yükü bulunur. Kondansatörler seri bağlı oldukları için
her iki kondansatörün üzerindeki yük miktarı eşittir. Böylece paralel plakalı kondansatörün
üzerindeki yük de bulunmuş olur.
UYARI: Bu deneyde kullanılan cihazlar yüksek gerilimle çalışmaktadır. Bu
sebeple kondansatör ve kablolara temas etmeyiniz.
27
Bölüm 1: Boşluğun dielektrik sabitinin belirlenmesi
1) Plakalı kondansatörün üzerinde bulunan kompası kullanarak plakalar arası mesafeyi 0.2 cm’ye
ayarlayınız. Yüksek gerilim kaynağını açarak devreye 0.5 kV ’luk adımlarla artacak şekilde
gerilim uygulayıp buna karşılık voltmetreden okunan gerilim değerlerini Çizelge 3-1’e
kaydediniz. Not: Her ölçümden önce güç kaynağından uygulanan gerilimi sıfırlayıp (güç
kaynağındaki gerilim göstergesinin sıfıra düşmesini bekleyiniz) evrensel ölçüm yükseltecinin en
sağındaki düğmeye basarak kondansatörlerin üzerindeki yükü topraklayınız. Ayrıca, plakalı
kondansatörde plakalar arasıda elektrik boşalmaları meydana geldiği için üzerindeki gerilim
düşer bu da voltmetreden okunan 220 nF’lık kondansatörün geriliminde artışa neden olur. Bu
yüzden, her ölçümde voltmetrede görülen ilk değer alınmalıdır.
Çizelge 3-1. Plakalar arası d=0.2 cm aralığı için gerilim ölçümleri
A=0.0531 m2
0.5
1.0
Vk (kV)
V (V)
Q (nC)
1.5
d=0.2 cm
2.0
2.5
3.0
C=218 nF
3.5
4.0
2) Q −Vk grafiğini milimetrik kâğıda çizerek yükün kondansatör gerilimiyle doğru orantılı
olduğunu gösterip grafiğin eğiminden kondansatörün sığası C’yi ve boşluğun dielektrik
sabiti ε0 ’ı bularak teorik değeri ε0 = 8.8542⋅10-12 As Vm ile karşılaştırınız.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………….
3) Şimdi de yüksek gerilim kaynağından uygulanan gerilimi Vk =1.5 kV değerine sabitleyerek
plakalar arası mesafeyi eşit aralıklarla arttırarak ( 0.5 cm’i aşmayacak şekilde; neden? )
Çizelge 3-2’yi doldurunuz.
Çizelge 3-2. Vk =1.5 kV için gerilim ölçümleri
A=0.0531 m2
Vk =1.5 kV
C=218 nF
V (V)
d (cm)
0.1
0.2
0.3
1/d (cm-1)
Q (nC)
28
0.4
0.5
4) Q-1/ d grafiğini milimetrik kâğıda çizerek yük ile kondansatörün plakaları arasındaki
mesafenin ters orantılı olduğunu gösterip grafiğin eğiminden boşluğun dielektrik sabiti ε0 ’ı
bularak teorik değeri ile karşılaştırınız.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..
5) Plakalar arasındaki mesafeyi 0.98 cm’de sabitleyerek önce plakalar arasında herhangi bir
dielektrik yokken ve sonra da plastik plaka yerleştirilerek yüksek gerilim kaynağından
devreye 0.5 kV ’luk adımlarla artacak şekilde gerilim uygulayıp voltmetreden okunan
değerleri sırasıyla ( Vboş ) ve (V ) Çizelge 3-3’e kaydediniz.
Çizelge 3-3. Plakalar arası d= 0.98 cm aralık için gerilim ölçümleri
Vk (kV)
V (V)
Q (nC)
κ=Q.d/ε0AVk
Vboş (V)
Qboş (nC)
κ = Q/Qboş
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
6) Denklem (5)’i kullanarak Qboş ve Q hesaplayıp Çizelge 3-3’ü doldurunuz. Denklem (11) ve
(12) ile elde ettiğiniz dielektrik sabitlerini karşılaştırıp yorumlayınız.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………..
7) Plakalar arasındaki mesafeyi 0.17 cm’ye, yüksek gerilim kaynağındaki gerilimi de 0.5 kV’a
sabitleyerek önce plakalar arasında herhangi bir dielektrik yokken ve sonra da cam plaka
yerleştirilerek voltmetredeki değerleri ( Vboş ) ve (V ) olarak Çizelge 3-4’e kaydediniz.
Gerekli hesaplamaları yaparak cam için de Denklem (11) ve (12) ile elde ettiğiniz dielektrik
sabitlerini karşılaştırıp yorumlayınız.
29
Çizelge 3-4. Plakalar arası d= 0.17 cm aralık için gerilim ölçümü
0.5
Vk (kV)
V (V)
Q (nC)
κ=Q.d/ε0AVk
Vboş (V)
Qboş (nC)
κ = Q/Qboş
Sonuç ve Yorum:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………..
30
DENEY 4
KIRCHHOFF KURALLARI
Amaç:
Bu deneyin amacı Kirchhoff Kuralları’nı irdelemek ve böylece öğrencilerin birden fazla ilmekten
oluşan karmaşık devrelerin analizi hakkında bilgi sahibi olmasını sağlamaktır. Bu amaçla, verilen
bir elektrik devresi üzerinden yapılacak ölçümler yardımıyla Kirchoff Kuralları’nın doğruluğu
sınanacaktır. Deney sonunda öğrencilerin, düğüm noktası, akım kolu ve ilmek (halka) gibi
kavramları öğrenip; verilen herhangi bir elektrik devresini Kirchhoff Kuralları’nı kullanarak
çözümleyebilmeleri beklenmektedir.
Genel Bilgiler:
Birden fazla ilmeği bulunan bazı elektrik devreleri, dirençlerin seri ve pararlel bağlanma kuralları
kullanılarak tek bir ilmek haline indirgenebilir ve Ohm Yasası (V=IR) kullanılarak kolayca
çözümlenebilir. Yani, devredeki dirençler ve emk kaynağı biliniyorsa, her bir devre elemanından
geçen akım ve devre elemanı üzerine düşen potansiyel farkı basitçe hesaplanabilir. Ancak tek bir
kapalı ilmeğe indirgenmesi mümkün olmayan devreler de vardır. Bu durumda, bu devreleri
çözümleyebilmek için Kirchhoff Kuralları kullanılır. Bu kuralları daha iyi kavrayabilmek için
düğüm noktası ve ilmek kavramlarını tanımlamak gerekir:

Bir elektrik devresinde, akımın kollara ayrıldığı noktaya düğüm noktası denir.

Devrenin herhangi bir noktasında başlayıp, devre elemanları ve bağlantı telleri üzerinden
geçerek yeniden başlangıç noktasına ulaştığımız keyfi kapalı yola devre ilmeği (veya devre
halkası) denir.
Kirchhoff Kuralları:
1. Akım Yasası: Herhangi bir düğüm noktasına gelen akımların toplamı, bu düğüm noktasını terk
eden akımların toplamına eşit olmalıdır.
I
Gelen
 IÇikan
2. Gerilim Yasası: Herhangi bir halka boyunca bütün devre elemanlarının uçları arasındaki
potansiyel değişimlerin cebirsel toplamı sıfır olmalıdır.
31
 V
Kapali
İlmek
0
 Birinci kural (Akım Yasası), yükün korunumunu ifade eder. Yani, herhangi bir noktaya birim
zamanda ne kadar elektrik yükü girerse, eşit miktarda yük aynı sürede bu noktayı terk eder. Devre
üzerindeki bir noktada yük birikmesi olmaz. Bu kuralı, Şekil 4-1’de gösterilen “a” düğüm noktasına
uygularsak denklem 4.1’i elde ederiz.
I1  I 2  I 3  I 4
(4.1)
Şekil 4-1. Düğüm Noktası
 İkinci kural (Gerilim Yasası), enerjinin korunumunu ifade eder. Enerjinin korunumuna göre, bir
devrede kapalı bir halka boyunca hareket eden herhangi bir yükün harekete başladığı noktaya tekrar
geldiğinde kazandığı enerjilerin toplamı, kaybettiği enerjilerin toplamına eşittir.
Bu ilkenin uygulanması sırasında aşağıdaki pratik hesaplama kurallarına dikkat edilmelidir.
1. İç direncini ihmal ettiğimiz bir emk kaynağı emk yönünde (“-” uçtan “+” uca doğru) geçiliyorsa
potansiyel değişimi + dur (Şekil 4-2 (a)).
2. İç direncini ihmal ettiğimiz bir emk kaynağı emk’nın tersi yönde (“+” uçtan “-” uca doğru)
geçiliyorsa potansiyel değişimi - dur (Şekil 4-2 (b)).
3. Bir R direncinden geçen akım şiddeti I ise ve bu direnç akım yönünde geçiliyorsa, direncin
uçları arasındaki potansiyel değişimi –IR dir (Şekil 4-2 (c)).
4. Bir R direncinden geçen akım şiddeti I ise ve bu direnç akıma ters yönde geçiliyorsa, direncin
uçları arasındaki potansiyel değişimi +IR dir (Şekil 4-2 (d)).
Şekil 4-2. Kirchhoff Gerilim Yasası İçin Pratik Hesaplama Kuralları
32
Karmaşık bir devreyi Kirchoff Kuralları’nı kullanarak çözümlemek için;

İlk olarak devre diagramını çiziniz ve bilinen, bilinmeyen bütün niceliklerin sembollerini ve
değerlerini bu diagram üzerinde işaretleyiniz.

Devrenin her bir kısmındaki akımlar için keyfi bir yön belirtiniz. Bunu yaptığınızda birbirleriyle
seri bağlanmış devre elemanları üzerinden geçen akımın aynı olmasına dikkat ediniz.

Düğüm kuralını (Kirchoff’un birinci kuralı) devredeki çeşitli akımlar arasında ilişki
kurabileceğiniz düğüm noktalarına uygulayınız.

Elektrik devresini ihtiyacınız kadar kapalı devre halkalarına ayırınız ve Kirchoff’un ikinci
kuralını teker teker her bir halkaya uygulayınız. Bu kuralı uygulamak için ele aldığınız halkanın
herhangi bir noktasından başlayıp halka boyunca dolaşarak yeniden başlangıç noktasına geri
dönmelisiniz. Hareket yönünü keyfi olarak seçebilirsiniz. Böylece elektrik devresinin
halkalarının sayısı kadar denklemler elde edilecektir. Denklemlerinizin geçerli olması için
yukarıda özetlenmiş olan “dört pratik kural”a uymak zorundasınız.

Son olarak bilinmeyen nicelikleri hesaplamak için, elde edilen denklemler sistemini çözmeniz
gerekiyor.

Eğer hesaplamalar sonucunda bulduğunuz akım negatif ise devreden geçen akımın yönü
seçtiğiniz yönün tam tersi yöndedir.
33
Raporu hazırlayan öğrencilerin
Numarası ve Adı Soyadı:
1.
2.
3.
4.
5.
Grup No:
Deneyin Yapılış Tarihi:
DENEY 4
KIRCHHOFF KURALLARI
Amaç ve Beklenti:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………..
Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………
34
Şekil 4-3. Kirchoff kurallarını incelemek için kullanılacak devre.
1) Şekil 4-3 teki devreyi kurunuz. Laboratuvar asistanları tarafından kontrol edilene kadar güç
kaynaklarını kapalı tutunuz. Devre kontrol edildikten sonra güç kaynağını açınız, çizelgede
görülen nicelikleri ölçünüz ve not ediniz.
Renk Kodlarına Göre Bulunan Direnç Değerleri:
R1  R1
R2  R2
R3  R3
Güç Kaynaklarının Çıkışlarındaki Potansiyel Fark:
1
2
Dirençler Üzerindeki Potansiyel Fark:
V1
V3
V2
Deneysel Olarak Ölçülen Akım Değerleri:
“efab” Kolundaki Akım
I1
“edcb” Kolundaki Akım
I2
“be” Kolundaki Akım
Deneysel olarak Ölçülen Potansiyel Farklar:
Vdb
Vca
35
I3
2) Şekil 4-3’deki akım ve hareket yönleri kullanılarak bulunmuş olan aşağıdaki denklemlerden
yararlanarak, I1 , I 2 ve I 3 akımlarını kuramsal olarak hesaplayınız ve aşağıdaki çizelgeye not
ediniz. Sonuçları deneyde ölçtüğünüz değerlerle karşılaştırınız.
I1 
I2 
I3 
 1 R2   1   2  R3
(4.2)
R1 R2  R1 R3  R2 R3
  2 R1   1   2  R3
R1 R2  R1 R3  R2 R3
(4.3)
 1 R2   2 R1
(4.4)
R1 R2  R1 R3  R2 R3
I1
I2
I3
3) Devre kurallarını kullanarak keyfi iki nokta arasındaki potansiyel fark kolayca hesaplanabilir.

Şekil 4-3 te gösterilen devrenin “a” ve “c” noktaları arasındaki Vca  Vc  Va potansiyel farkını
bulmak istersek;
(a) “abc” yolundan giderek;
Va  I 1 R1   2  Vc
(4.5)
 Vca   I 1 R1   2
(4.6)
(b) “afedc” yolundan giderek;
(4.7)

Şekil 4-3 te gösterilen devrenin “d” ve “b” noktaları arasındaki Vdb  Vd  Vb potansiyel farkını
bulmak istersek;
(a) “bcd” yolundan giderek;
Vdb   2  I 2 R2
(4.8)
(b) “bed” yolundan giderek;
Vdb   I 3 R3
(4.9)
Yukarıdaki denklemleri kullanarak Vca ve Vdb değerlerini kuramsal olarak hesaplayınız ve
aşağıdaki çizelgeye not ediniz. Sonuçlarınızı deneyde ölçtüğünüz değerlerle karşılaştırınız.
36
Vca
Vdb
1. yol:
2. yol:
4) (i) Kirchoff kurallarının yardımıyla aşağıdaki noktalar arasındaki potansiyel farkları
çözümleyerek hesaplayınız.

“a” ve “d”
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

“e” ve “c”
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
(ii)
Ölçümler yaparak bulduğunuz akım değerlerinin hata kaynakları nelerdir?
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………
Sonuç ve Yorum:
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
37
KAYNAKLAR

D. Hallyday. R. Resnick and J. Walker. “Fundamentals of Physics”. extended Fifth Edition.
1997

R. A. Serway. “Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics”. Third Updated
Version. 1992

E. M. Purcell. “Elektrik ve Magnetizma”. Berkeley Fizik Dersleri. İkinci Baski

Contributors: M. Shikakwa. A. Ecevit. M. Özbakan. “METU General Physics Laboratory
Manual and Workbook”. Second Revised Printing

Ankara Üniversitesi “Fizik II Laboratuvarı Föyü”

Ankara Üniversitesi Fizik Bölümü “Farklı Malzemelerin Dielektrik Sabiti” deney föyü
38
Download