Temel Elektronik Eğitimi

İstanbul Teknik Üniversitesi
IEEE Öğrenci Kolu
TEMEL ELEKTRONİK
1.Elektrik Nedir?
Grek (Yunan) dilinde kehribar ağacının adı
elektriktir. Adı geçen toplumun bilginleri,
bu ağacın kurumuş dallarının saç kıllarına
sürtülmesinden sonra saman çöplerini
çektiğini belirleyince, bu tip özellik
gösteren tüm diğer cisimlere elektrik adını
vermişlerdir.
Tüm maddeler atomlardan meydana
gelmiştir.
Bir
atomun
merkezinde
çekirdeği vardır. Çekirdeğinde pozitif
yüklü protonları ve yüksüz nötronları
bulunur. Atom çekirdeğinin etrafında
negatif
yüklü
elektronları
vardır.
Elektronların sayısı protonların sayısına
eşittir. Bir elektronun yükü de bir protonun
yüküne eşdeğerdir. Bir dış kuvvet
tarafından bir atomun elektron ve protonu
arasındaki denge bozulduğu zaman o atom
bir elektrik yükü kaybeder ya da kazanır.
Bir atomdan elektrik yükleri kaybolduğu
zaman, bu negatif yükler serbest kalır ve
bu elektronların serbest hareketiyle madde
içinde bir elektrik akımı meydana gelir.
Doğru Gerilim Grafikleri
2.Doğru Akım ve Alternatif Akım
Doğru Akım (DC) : Doğru akımın kısa
tanımı "Zamana bağlı olarak yönü ve
şiddeti değişmeyen akıma doğru akım
denir." şeklindedir. Doğru akım/gerilim
zaman içerisinde ortalaması ‘0’ olmayan
akımdır/gerilimdir.
Alternatif Akım (AC) : Alternatifin kelime
anlamı "Değişken" dir. Alternatif akımın
kısa tanımı ise "Zamana bağlı olarak yönü
ve şiddeti değişen akıma alternatif akım
denir." şeklindedir. Alternatif akım/gerilim
zaman içerisinde ortalaması ‘0’ olan
akımdır/gerilimdir.
Alternatif Gerilim Grafikleri
3.Elektronik Elemanlar
a.direnç:
Devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım
sınırlaması yapan elemandır. Direncin birimi ohm
(Ω) dur. Ayarlanabilir dirençlere de potansiyometre
denir.
* Ohm Kanunu’na göre bir direncin
üzerinden akan akım:
Adres: İTÜ Ayazağa Yerleşkesi - Elektrik/Elektronik Fakültesi
Telefon :+90 (212) 285 36 80 - E-posta: ieeesb@itu.edu.tr
İstanbul Teknik Üniversitesi
IEEE Öğrenci Kolu
V = I x R formülü ile hesaplanır.
* Bir direncin çektiği güç ise Joule
Kanunu’na göre:
W = I2 x R = V x I dır.
e.transformatör (trafo):
b.kapasite:
Elektriğin
potansiyelini
ve
akımı
değiştirmeye yarayan devre elemanıdır.
Potansiyeli arttırırken akımı düşürür (ki bu
yüksek gerilim hatlarında kaybın az olması
için gereken bir şeydir), ya da potansiyeli
düşürürken akımı arttırır. Bu olay güç
korunumu ile açıklanabilir. Potansiyel ile
akım çarpımı girişte ve çıkışta sabittir.
Transformatör elemanı birbirini manyetik
alanları etkileyecek şekilde sarılmış farklı
sarım sayısında iki bobinden oluşur, girişi
ve çıkışındaki voltaj oranı birincil sarım ile
ikincil sarım arasındaki orana eşittir.
Pgiriş = Pçıkış
Elektrik
depolayan
elemanlardır.
Kondansatör mantığı iki iletken arasına
yalıtkan şeklindedir. Kondansatör doğru
gerilimde açık devredir. Kondansatör
ancak alternatif gerilim altında iletimdedir.
Devrelerde genellikle filtre elemanı olarak
veya şarj ve deşarj özelliği kullanılır.
dVc
iC =
dt
Kondansatör üzerinden akan akım,
gerilimin zamana göre türevi alınarak
bulunur.
Igiriş Vgiriş = Içıkış Vçıkış
c.diyot:
Igiriş
Diyot tek yöne elektrik akımını ileten bir
devre elemanıdır. Diyotun P kutbuna
"Anot", N kutbuna da "Katot" adı verilir.
Genellikle AC akımı DC akıma
dönüştürmek için doğrultucu devrelerde
kullanılır.
Doğru
kutuplandıklarında
diyotlar 0.6V civarında iletime geçerler.
Içıkış
=
Vgiriş
Vçıkış
=
N giriş
N çıkış
f.transistör:
d.endüktans (bobin):
Endüktans, akım değişimine karşı koyma
özelliğine denir ve doğru gerilim
karşısında
direnç
özelliği
gösterir.
Endüktanslar elektrik enerjisini manyetik
alan şeklinde depolarlar. Yüksek frekanslı
akıma karşı yüksek direnç gösterirler.
di
vL = L
dt
Endüktans üzerindeki gerilim, akımın
zamana göre türevi alınarak bulunur.
Transistorler npn ve pnp olarak ikiye
ayrılırlar. Bu ayrım yarıiletken yapı
farkından kaynaklanır. Üç uçlu bir devre
elemanıdır. Bu uçlara "Kolektör, Baz ve
Emetör" isimleri verilmiştir. Transistör baz
ve emetör uçlarına verilen küçük çaptaki
akımlarla kolektör ile emetör uçları
arasından geçen akımları kontrol ederler.
Transistörler genel olarak yükseltme ve
anahtarlama işlemi yaparlar.
Adres: İTÜ Ayazağa Yerleşkesi - Elektrik/Elektronik Fakültesi
Telefon :+90 (212) 285 36 80 - E-posta: ieeesb@itu.edu.tr
İstanbul Teknik Üniversitesi
IEEE Öğrenci Kolu
4.Güç Kaynağı Tasarımı:
Çıkışından +5V ve -5V alınabilen bir güç
kaynağı tasarımı için gerekli elektronik
devre elemanları aşağıdaki gibidir.
(2 x 7,5)V Trafo
Köprü Diyot
2200 uF ve 0,1 uF
Kondansatörleri
7805 ve 7905 Voltaj
Regülatörleri
Bir güç kaynağı tasarlamak için ilk önce
şehir şebekesinden aldığımız gerilimi
sabitlemek istediğimiz gerilim seviyesi
civarına düşürmeliyiz. Düşürülen şehir
şebekesi köprü diyot ile çift yollu
doğrultulduktan sonra büyük değerli
kondansatör ile gerilim düzeltilmeye
çalışılır. Son olarak kondansatör çıkışına
regülatör ve küçük değerli kondansatör
konularak gerilim sabitlenir.
Adres: İTÜ Ayazağa Yerleşkesi - Elektrik/Elektronik Fakültesi
Telefon :+90 (212) 285 36 80 - E-posta: ieeesb@itu.edu.tr