sakarya üniversitesi teknoloji fakültesi elektrik-elektronik

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ LABORATUARI
DENEYİ YAPTIRAN:
DENEYİN ADI:
DENEY NO:
DENEYİ YAPANIN
ADI ve SOYADI:
SINIFI:
OKUL NO:
DENEY GRUP NO:
DENEY TARİHİ
RAPOR TESLİM TARİHİ
KONTROL
VERİLEN NOT
DENEY:2
DİRENÇLER
1.1 Genel Bilgiler: Devreye uygulanan gerilim ve akım bir uctan diğer uca ulaşıncaya kadar
izlediği yolda birtakım zorluklarla karşılaşır. Bu zorluklar elektronların gecişini etkileyen
veya geciktiren kuvvetlerdir. İşte bu kuvvetlere DİRENC denir. Direncin birimi "Ohm" dur.
OHM KANUNU
Bir elektrik devresinde; akım, voltaj ve direnc arasında bir bağlantı mevcuttur. Bu bağlantıyı
veren kanuna Ohm kanunu adı verilir.Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel
farkının,iletkenden gecen akım şiddetine oranı sabittir. R = V / I şeklinde ifade edilir. Burada
R değeri direnç , V değeri volt , I değeri ise akımdır. Birimleri ise sırasıyla ohm , volt ve
amper şeklindedir.
Elektriği ici su dolu bir bidona takılı ceşmeden akan bir suya benzetebiliriz. Bidonun icindeki
suyun yuksekliği ne kadar fazla olursa suyun basıncı da o kadar yuksek olur. Suyun basıncı
voltajdır. Ceşmeyi de ne kadar fazla acarsak o kadar fazla su akar. Akan suyun miktarına da
akım deriz. Tabiki Ceşme de direnc olur. Direnc ne kadar duşerse gecen akım o kadar fazla
olur.
Şekil 1:Direnç ,Akım ve Volt
Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karşısına bir direnc koyarsanız, direncin musaade ettiği
kadar elektron gecebilir, yani akım akabilir,gecemeyen itişip duran bir kısım elektron ise, ısı
enerjisine donuşur ve sıcaklık olarak karşımıza cıkar.
Ohm-Kiloohm-Megaohm arasındaki ilişkiler
1 Ohm = 0,001 Kiloohm dur. Yani 1000 Ohm, 1 Kiloohm dur.
1 Ohm = 0,000001 Megaohm dur. Yani 1000000 Ohm, 1 Megaohm dur.
1 Kiloohm = 0,001 Megaohm dur. Yani 1000 Kiloohm, 1 Megaohm dur.
Direnç Renk Kodları
Direnç Renk Kodları
Renk
Gümüş
Altın
Siyah
Kahverengi
Kırmızı
Turuncu
Sarı
Yeşil
Mavi
Mor
Gri
Beyaz
Değeri
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Dirençler üzerlerindeki değerde olmazlar. d bandı tolerans değerini belirtir. Tolerans değeri
olarak kullanıldığında, kırmızı: %2, altın: %5 , gümüş: %10’ dur. Eğer tolerans rengi için
band yoksa bu durumda %20 tolerans anlaşılır.
Renk
Değer
kırmızı
%2
altın
%5
gümüş
%10
yok
%20
Aşağıda direnç okumayla ilgili örnekler verilmiştir.
Örnek-1: a: kahverengi, b: siyah, c: kahverengi, d: altın
R = 10 x 101 ± %5 (95-105 Ω)
Örnek-2: a: kırmızı, b: mor, c: turuncu, d: yok
R = 27 x 103 ± %20 (21-33 kΩ)
Örnek-3: a: sarı, b: mor, c: altın, d: altın
R = 47 x 10-1 ± %5 (4.4-5 Ω)
Dirençler güç değerine göre seçilir. Eğer yüksek akım çekecekse güç direnci adı verilen (1W,
2W) dirençler kullanılır.
DİRENÇLERİN BAĞLANTI TÜRLERİ
Direnclerin Seri Bağlanması
Direncler seri bağlanmasında toplam direnc, seri bağ lanan direnc değerlerinin toplamına
eşittir.
ww
w
RT (Toplam Direnç) = R1 + R2 + R3
Direnclerin Paralel Bağlanması
Direnclerin karışık bağlanması
Karışık bağlı direnclerde toplam direnc değeri bulunurken, paralel direnclerin değeri kendi
arsında hesaplanır. Sonra elde edilen değer diğer direnclerle seri gibi kabul edilerek sonuc
bulunur.
Ornek: R1 = 5, R2 = 10, R3 =10, R4 = 20 ohm olan yukarıdaki devrede toplam direnc nedir?
Rp = (R2 x R3) / (R2 + R3) ==> Rp = (10 x 10) / (10 + 10) ==> Rp = 5 ohm
Rt = R1 + Rp + R4 ==> Rt = 5 + 5 + 20 ==> Rt = 30 ohm olur.
Direnclerin Elektronik Devrelerdeki Gorevleri
•
•
•
Devreden gecen akımı sınırlayarak aynı değerde tutmak.
Devrenin besleme gerilimini bolerek, yani kuculterek başka elemanların calışmasına
yardımcı olmak.
Hassas yapılı devre elemanlarının aşırı akıma karşı korunmasını sağlamak.
Her devre elemanı belirli voltaj aralıklarında calışır, belirli akımlara dayanabilir ya da
gereksinim duyar,yada belirli voltajlara belirli tepkiler verir. Devrenin belirli yerlerine
yerleştirilen direncler elektrik enerjisinin bir kısmını kendileri kullanarak devrenin her
noktasında gerekli değerlerde voltaj ya da akım olması icin konur.
Basit bir ornek yapalım;
Yukarıdaki devrede 5Voltluk bir kaynağa bağlı bir R direnci ve bir led var. LED’in direncini
100 ohm kabul edelim. Dayanabileceği maksimum akım ise 10 mA(0.01 Amper) olsun. Eğer
burada bir direnc olmasaydı 5V = I x 100 denkleminden akım, I=0.05A olacaktı ve LED
yanacaktı. Oysa buraya 400 Ohm’luk bir direnc koyarsak ard arda iki direnc
400+100=500Ohm edecek ve aynı denklemden akım, I= 0,01A yani LED’in dayanabileceği
en yuksek akım olacaktır.Ledin parlaklığıda dayanabileceği ölçüde fazla olacaktır.
SABİT DİREÇLER
Direnclerin Yapıldıkları Maddelere Gore Sınıflandırılması
Karbon direncler: Ana ham maddeleri karbondur.Toleransları yüksektir. Karbon direncler
ucuz ve kucuk boyutlu oldugu icin radyo, teyp, tv, video gibi cihazların elektronik
devrelerinde kullanılabilir.
Metal film direncler: Seramik bir cubuğun uzerinin elektrik akımına karşı direnc gosteren
karbon, metal film, metal oksit film vb. maddelerle kaplanması ile elde edilen direnclerdir.
Film (ince tabakalı) direncler: Cam veya Seramik silindirik bir cubuğun uzerinin elektrik
akımına karşı direnc gosteren Saf Karbon Nikel -Karbon Metal - Cam tozu karışımı "Metal
oksit" gibi değişik direnc sprey şeklinde puskurtulerek kaplanmasıyla elde edilen direnc
ceşididir.
Kalın Film (Cermet) Direncler: Kalın film direncler, seramik ve metal tozları karıştırılarak
yapılır. Seramik ve metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur haline getirildikten sonra,
seramik bir govdeye şerit halinde yapıştırılır fırında yuksek sıcaklıkta pişirilir.
Tel direncler:Krom-nikel, Nikel-gumus, konstantan gibi maddelerden uretilmis tellerin isiya
dayanikli olan porselen, amyant gibi maddeler uzerine sarılmasiyla yapilan direnclerdir. Hata
oranlari cok duşuktur. Değerleri zamanla değişmez. Bu tip direncler daha cok yuksek akımlı
devrelerde kullanılırlar.
AYARLI DİREÇLER
Potansiyometre
Potansiyometre devamlı ayar yapılması icin uretilmiş bir ayalı direnc turudur. Radyo ve
teyiplerde ses yuksekliğini ayarlamak icin kullanılır.Uc bacaklıdır. 1 ve 3 nolu uclar arasında
sabit bir direnc vardır. Ortadaki uc ise 1 nolu uc ile 3 nolu uc arasında hareket eder. 1 nolu
ucla arasındaki direnc azaldıkca 3 nolu uc arasındaki direnc artar.
Ayarlı direnc ceşitleri
Anahtarlı potansiyometre : Bir anahtar ile potansiyometre aynı govdede birleştirilip hem
acma kapama hem de akım ayar işlemini yapabilen elemana anahtarlı pot denir. Resimde
gorulen anahtarlı potlar radyo, teyp, dimmer ve benzeri gibi aygıtlarda kullanılır.
Stereo (steryo) potansiyometre:İki potansiyometrenin bir govde icinde birleştirilmesiyle
yapılmış olup, stereo (steryo, iki yollu) ses devrelerinde kullanılan elemanlardır. Resimde
stereo potansiyometre ornekleri gorulmektedir.w
Trimpot (trim, trimer direnc)Direnc değerinin nadiren değişmesinin gerektiği devrelerde
kullanılan elemandır. Yapı olarak potansiyometrelere benzer. Direnc değerleri duz ya da
yıldız uclu tornavidayla değiştirilebilir.
Vidalı tip (cok turlu) ayarlı direnc:Sonsuz dişli ozellikli vida uzerinde hareket eden bir
tırnak, kalın film yontemiyle oluşturulmuş direncin uzerinde konum değiştirerek direnc
ayarının yapılmasını sağlamaktadır.
Reosta:Yuksek (1 amper ve uzeri)akım ayarı amacı ile kullanılan ayarlı direncler olup
yalıtkan bir govde uzerinde direnc teli sarılarak iki sabit uc cıkarılır. devreye bağlanırken bir
sabit ve bir hareketli uc olmak uzere iki uc kullanılır.
1.2 Malzeme Listesi: Farklı değerde dirençler ,güç kaynağı ve multimetre,
1.3.Deney Öncesi Yapılacaklar: Dirençler,multimetre ve güç kaynakları hakkında araştırma
yapılacak.
1.4 Deney Şemaları:
Devre I
Devre II
Devre III
Devre IV
Devre V
1.5 Deneyde yapılacaklar:
1) Her grup 10 adet direncin değerini renk kodlarına göre okuyup tabloya kaydedecek.
2) Değeri okunan direnç multimetre ile ölçülerek sonuç tabloya kaydedilecek.
3) Ölçüm ve okuma sonuçları arasındaki farkın mantıksal açıklaması yapılacak.
4) Devre I,II,III ve IVün öncelikle toplam direnç(Rt) değerleri hesaplanıp tabloya yazılacak.
5) Devre I,II,III ve IVün toplam direnç değerleri ölçülüp tabloya yazılacak.
6) Ölçüm ve hesaplama sonuçları arasındaki farkın mantıksal açıklaması yapılacak.
7) Multimetre DC Voltmetre konumuna getririlecek ,Güç kaynağının çıkış gerilimi ölçülerek
10V’a ayarlanacak.
8) Güç kaynağı Devre V’e bağlanarak her direnç üzerindeki gerilim ölçülüp tabloya
yazılacak.
9) Multimetre DC Ampermetre konumuna alınarak her direnç üzerinden geçen akım ölçülüp
tabloya yazılacak.
DENEY 2 SONUÇ SAYFASI
Ad – Soyad :
Numara :
Grup No:
1.6 Deney sonucu elde edilen değerler
SIRA
1.RENK
2.RENK
3.RENK
4.RENK
Okunan
Değer
Ölçülen
Değer
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
DEVRELER
Devre I
Devre II
Devre III
Devre IV
Ölçülen Toplam Direnç (Rt)
Hesaplanan Toplam Direnç
Gerilim ölçme tablosu:
SIRA
DC GERİLİMLER
1-Kaynak
2-R1
3-R2
4-R3
Akım ölçme Tablosu:
SIRA
DC Akım (Ölçülen)
1 – I R1
2 – I R2
3 – I R3
DC Akım (Hesaplanan)