rc ve rl devre deneyi

Hakan KIZMAZ  2014
RL ve RC DEVRELERİ
V
Sistemlerin davranışlarının matematiksel olarak
incelenebilmesi için sisteme ait elemanların her birinin
matematiksel modelinin bilinmesi ya da çıkarılması
gerekmektedir.
t
V
RL ya da RC devrelerinin davranışları incelendiğinde,
bobin ya da kondansatör elemanlarının elektriksel
davranışlarını belirleyen ifadelerin üstel işaretler
oldukları görülür.
Burada bu durumlar incelenecektir.
t
RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
Anahtar 1. konumunda iken
-E+VC+VR=0
dVC
1
1

VC 
E
dt
RC
RC
Başlangıç koşulları “0” kabul edildiğinde
kondansatör gerilimi
VC  E.(1  e
 t.
RC
t

)  E.(1  e )
(Volt)
= Zaman sabiti
=R.C
R: Ohm ise ve C: Farad ise : saniye olur
RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
Anahtar 1. konumunda iken kondansatör akımı
IC 
E  t / RC
e
R
VC  E.(1  e
(Amper)
 t.
RC
t

)  E.(1  e )
RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
RC DEVRELERİ – KAPAMA ANINDAKİ ANALİZ
Anahtar 2 konumunda iken kondansatörde
biriken gerilim direnç üzerinden ısı enerjisine
dönüşür.
RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
Anahtar t=0 anında 1 konumuna alınıyor. Bu durumda
devre denklemi:
Diferansiyel denklem çözüldüğünde devrenin akım
bağıntısı:
= Zaman sabiti
=L/R
Bobinde endüklenen gerilim ise
RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
Devre seri olduğundan kaynak akımı ile direnç
ve bobinden aynı akım geçer.
RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ
RL DEVRELERİ – KAPAMA ANINDAKİ ANALİZ
RL devresinde anahtar belli bir zaman sonra 2
konumuna getirilirse, yani gerilim kaynağı
devreden çıkarılırsa, bobin üzerinde depolanan
akım direnç üzerinden ısı enerjisine dönüşür.
RC VE RL DEVRE DENEYİ - KONDANSATÖRLER
RC VE RL DEVRE DENEYİ - KONDANSATÖRLER
RC VE RL DEVRE DENEYİ - BOBİNLER
RC VE RL DEVRE DENEYİ
DENEYİN AMACI: DC kaynakla beslenen RL ve RC devrelerinin geçici
durumlarını incelemek
=R.C
E=10V, R=2.2k, C=150F ise
kondansatör uçlarındaki gerilim değişimi ne olur?
RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLATÖR
RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLOSKOP
RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLOSKOP
RC VE RL DEVRE DENEYİ – DENEYİN YAPILIŞI
Sinyal jeneratöründe (osilatör) uygulanacak kare dalganın
gerilim ve frekans ayarları yapılır ve ayarlanan bu
değerler veri kağıdına not edilir.
Uygulanacak kare dalga %50 darbe genişlikli kare dalga
olmalıdır.
V
T/2
T
t
Gerilim dalga şeklinin tepe değeri ve frekans bilgileri
gösterilerek dalga şekli veri kağıdına çizilir. 1 adet veri
kağıdı hazırlanacaktır.
RC VE RL DEVRE DENEYİ – DENEYİN YAPILIŞI
Gerilim kaynağı, direnç ve kondansatör seri bağlanır.
Osiloskobun uçları (probları) kondansatörün uçlarına
bağlanarak kondansatöre ait gerilim değişim grafiği veri
kağıdına çizilir.
DİKKAT!... BİLİNMESİ GEREKENLER
RC ve RL devrelerine ait şarj (dolma) ve deşarj (boşalma)
eğrileri
RC ve RL devrelerine ait şarj (dolma) ve deşarj (boşalma)
denklemleri
Zaman sabitinin (τ) hesaplanması
RC ve RL devrelerinde 1τ, 2τ, 3τ, 4τ ve 5τ zamanlarında
gerilim/akım maksimum değerin % kaçına dolar
(boşalır)?
Birimlere Dikkat!!!