ELE 201 DEVRE ANALİZİ I

İsim: ___________________
ELE 201
DEVRE ANALİZİ I
ARA SINAV 1
11 Ekim 2011, Salı, 1230 - 1420
SOYADI:
________________________________________________________________
ADI:
________________________________________________________________
ÖĞRENCĠ #: ________________________________________________________________
ĠMZA:
________________________________________________________________
AÇIKLAMALAR

Bu sınav toplam 17 sayfadan oluĢmaktadır. Lütfen, bütün sayfaların elinizde olduğunu
kontrol ediniz.

Adınızı tüm sayfalara ve fazladan vereceğiniz her sayfaya yazın.

Bütün sınav soruları çözmek için toplam 110 dakika süreniz var.

Çözümlerinizi alakalı sorunun sayfasında yazınız, gerekirse sayfanın arkasında devam
ediniz.

Okunaklı bir el yazısıyla çözümlerinizi vermeniz sizin sorumluluğunuzdur. El yazısı
anlaĢılamayan cevaplardan puan kırılacaktır.

Sadece sayısal olarak doğru cevaplar için puan verilmeyecektir. O cevaba varmak için
kullanılan bütün adımlar ve hesaplar açık bir biçimde yazılmalıdır. Tutarsız cevaplardan puan
kırılacaktır. Bulduğunuz sonuçların birimlerini yazmayı unutmayınız.

BaĢka bir öğrenciden yardım almak, yardım etmek, veya kopya çekmek kesinlikle yasaktır.
Eğer bu tür etik dıĢı durumlar gözetmen tarafından tespit edilirse, söz konusu öğrencinin
sınav derhal toplanıp, sınav puanı sıfır olacaktır.

Hesap makinesi kullanabilirsiniz. Onun dıĢında herhangi bir kitap veya not kağıdı
kullanılamaz.
BaĢarılar dilerim.
1.
/ 15
2.
/ 25
3.
/ 20
4.
/ 20
5.
/ 10
6.
/ 10
Toplam:
/ 100
1
İsim: ___________________
1.
[15 puan]
a)
[3 puan] Akım bölücü devre ilkesiyle, 15 ’luk direncin akımını (i1)’i bulunuz.
Cevap: i1 =
b) [3 puan] Gerilim bölücü devre ilkesiyle, 15 ’luk direncin gerilimini (v1)’ı hesaplayınız.
Cevap: v1 =
c) [3 puan] 15 ’luk direncin tükettiği gücü hesaplayınız.
Cevap: p15 =
2
İsim: ___________________
d)
[3 puan] ġimdi diyelim ki gerilim kaynağın değeri 10 V olmak yerine aĢağıda çizilen
fonksiyon Vs(t) olsun. Zaman 0 < t < 10 s için gerilim kaynağının ürettiği gücü hesaplayınız.
Cevabınızı çizim olarak DEĞĠL, matematiksel fonksiyon olarak ifade ediniz.
Cevap:
pVs =
e) [3 puan] Zaman t = 2 s, t = 5 s, ve t = 10 s için gerilim kaynağının enerjisini hesaplayınız.
Cevap:
Enerji @ t = 2s :
Enerji @ t = 5s :
Enerji @ t = 10s :
3
İsim: ___________________
2. [25 puan]
a) [5 puan] ÜstdüĢüm ilkesini kullanarak a-b uçlarından ölçülen açık devre gerilimini
hesaplayınız.
Cevap: voc =
4
İsim: ___________________
b) [5 puan] Kısa devre akımını hesaplayınız.
Cevap: isc =
c) [2 puan] Thevenin direncini açık devre gerilimini ve kısa devre akımını kullanarak
hesaplayınız.
Cevap: RTH =
5
İsim: ___________________
d) [5 puan] Test kaynak yöntemiyle Thevenin direncini hesaplayınız. Cevabınız (c)’deki
cevabınız ile aynı olmalı.
Cevap: RTH =
6
İsim: ___________________
e) [3 puan] Thevenin ve Norton eĢdeğer devrelerini çiziniz.
f)
[3 puan] Maksimum güç aktarım için RL ne olmalı?
Cevap: RL =
g) [2 puan] Aktarılabilecek maksimum güç nedir?
Cevap: pmax =
7
İsim: ___________________
3.
[20 puan] Bu soru Ödev 3, Problem 5 ‘tır. (Ben sözümü tuttum, Ģimdi hatasız çözünüz )
a) [10 puan] Kaynak dönüĢümleri kullanarak yukarıdaki devrede akım i0’ı bulunuz.
(Uyguladığınız dönüşümleri açıkça çizip göstermeyi unutmayınız. Daha yer lazım ise bu
sayfanın arka tarafında devam edin, akım için elde ettiğiniz sonucu aşağıdaki cevap
kutusuna yazınız.)
Cevap: i0 =
8
İsim: ___________________
b) [10 puan] Hesabınızı çevre akım yöntemini uygulayarak doğrulayınız.
Cevap: i0 =
9
İsim: ___________________
4. [20 puan]
a) [2 puan]
Bu devrenin akımı bilinmeyen kol sayısı (b) nedir?
Cevap: b =
b) [2 puan]
Kaç tane temel düğüm (n) mevcut?
Cevap: n =
c) [2 puan]
Kaç tane çevre mevcut?
Cevap: Çevre # =
d) [2 puan]
Düğüm gerilim yöntemiyle kaç tane denklem çözmemiz gerekir?
Cevap: Denk. # =
e) [2 puan]
Çevre akım yöntemiyle kaç tane denklem çözmemiz gerekir?
Cevap: Denk. # =
10
İsim: ___________________
f)
[5 puan]
Düğüm gerilim yöntemiyle v1 ve v2’yi bulunuz.
Cevap:
v1=
v2 =
11
İsim: ___________________
g)
[5 puan] Devredeki her öğenin ürettiği veya tükettiği gücü hesaplayın. Devrede üretilen
gücün tüketilen gücüyle aynı olduğunu gösteriniz. (İşaretlere dikkat ediniz.)
Cevap:
P25=
P5=
P10=
P70=
P180V=
Üretilen güç =
Tüketilen güç =
12
İsim: ___________________
5. [10 puan]
AĢağıdaki devre üç direnç ve bir gerilim kaynağından oluĢup, sağda gösterilen Ģekildeki gibi
terminal özelliklerine (v-i iliĢkisine) sahiptir.
a) [3 puan] v-i iliĢkisini kullanarak, devrenin Thevenin eĢdeğer devresindeki parametreleri
hesaplayın.
Cevap:
VTH =
RTH =
b) [3 puan] ġekildeki v-i iliĢkisini sağlayan Vs ve R değerlerini hesaplayın.
Cevap:
Vs =
R=
13
İsim: ___________________
c) [4 puan] ġimdi devreyi aĢağıda gösterildiği gibi bir akım kaynağına ve dirence bağlayalım.
Terminal gerilimi v’yi hesaplayınız.
Cevap:
v=
14
İsim: ___________________
6. [10 puan]
a) [2 puan] Bu soru Ödev 2, Problem 2c ‘dır.
Seri ve paralel bağlantıları birleĢtirerek eĢdeğer direnci bulunuz.
Cevap: Req =
15
İsim: ___________________
b) [3 puan] Bu soruların cevabı Odev 3 Problem 4’ün çözümlerinde verilmişti.
AĢağıdaki devrede:
i.
Kaç tane süperdüğüm mevcut?
Cevap:
ii. Kaç tane superçevre mevcut?
Cevap:
iii. Çözmek için düğüm gerilim yöntemini mı kullanırdınız yoksa çevre akım yöntemini
mi? Sebebinizi açıklayın (açıklaması olmayan cevaplara puan verilmeyecektir.)
16
İsim: ___________________
c) [5 puan] Bu soru Ödev 2, Problem 5 ‘tır. (Yeter ama bu kadar torpil de fazla !!! )
AĢağıdaki gerilim bölücü devrede v0’ın yüksüz değeri 4 V’tır. Yük direnci RL a ve b uçlarına
bağlanınca, v0’ın değeri 2 V’a düĢmektedir. Bu durumda RL’nin değeri nedir?
Cevap: RL =
17