Akım kaynakları ve kaynak dönüşümü

Arkadaşlar bu güne kadar hep gerilim kaynaklarıyla uğraştık durduk. Peki bu işin akım kaynağı yok mu? Aslında yok ama var. Biz işin teorisiyle uğraştığımızdan böyle şeyler var. Akım kaynağı demek şu demek bir tane kolun üstünde ampermetre gibi durur fakat üstünde A değil de ok işareti vardır. Ok işaretinin olduğu yönde akım verir. Verdiği akım sabittir. Yani akım kaynağının olduğu koldan akım kaynağının dediği kadar akım geçer başka türlüsü olmaz.
Gerçek hayatta bu imkansız gibi birşeydir. Çünkü şuna benziyor bu iş evimizdeki musluklar birer akım kaynağıdır misal ne kadar açarsak açalım hep aynı suyu bize verirler. Fakat hepimizin bildiği üzere binamız çok yüksekte olduğu zaman açtığımızda su veremez çünkü gücü yetmez. Yani akım kaynağımızın belirli bir gücü var ve o güce kadar bize sabit akım veriyor diyebiliriz.

Yoksa misal 1A lık bir akım kaynağımız var uçlarına 10M ohm luk direnç bağladık. I^2 *R bağıntısını kullanırsak bu 10MW güç demek. Ya da V = I*R dersek, 10MV’lik bir gerilim demek.

Eş Değer Devreler

 Bir iç direnci bulunan gerilim kaynağı ile kendisine paralel bağlı iç direnci olan bir akım kaynakları birbirlerine eş değer olarak kullanılabilirler.

 Şekilde gördüğünüz Rt ve Rn dirençleri iç direnç, Et gerilim kaynağının EMK kuvveti ve In değeri akım kaynağının akım değeridir. (N = Norton; T = Theve)
 Gerilim kaynağı bulunan bir devrenizde Et ve Rt değerlerini biliyorsanız;
 In = Et / Rt
 Rn =Rt
 şeklinde çevrim uygulanır.
 Akım kaynağı bulunan devrenizde In ve Rn değerlerini biliyorsanız;
 Et = In x Rn
 Rt = Rn
 şeklinde çevrim uygulanır.

Kaynak Dönüşümü İle Devre Çözümü

Bu yöntemi kullarak devredeki herhangi bir elemana ilişkin akım veya gerilim hesaplanırken, theve ve norton eşdeğer devreleri adım adım birbirine dönüştürülür. Bazı durumlarda bu yöntemle istenilen sonuca tam olarak ulaşılamayabilir. Fakat oluşan son halde bile devre oldukça basit hale gelmiş olur.

 Bir örnek ile nasıl olduğunu göstermeye çalışacağım:
Kaynak Dönüşümü İle Devre Çözümü

Bize verilen çözülmesi gereken devremiz 1 numaralı devre oluyor. Devremize baktığımızda sarı ile gösterilen alanı norton eşdeğer devresine çevirebileceğimizi görüyoruz. Ve 1 numaralı devredeki sarı bölümü, 2 numaralı devredeki sarı alana çeviriyoruz.

Bu işlemlerde sonra 2. devremizde 2 tane birbirine paralel direnç oluşuyor. Bu iki direncin eş değeri alındığında 2 ohm çıkıyor ve bu durumda 2. devredeki yeşil alanı, 3. devremizdeki yeşil alana çevirmiş oluyoruz.

3. devremizdeki yeşil alan norton eşdeğer devresi oluyor. Biz bunu theve eşdeğer devresine çeviriyoruz ve 4. devremizdeki yeşil alana çevirmiş oluyoruz.

En son birbirine ters seri iki gerilim kaynağı ile bir direnç oluşuyor. Turuncu bölgede olan bu elemanlar da en son çözüldüğünde 5. devredeki gibi 20 V gerilim üreten bir gerilim kaynağı ile bir dirence sahip son bir devre oluşmuş oluyor.

Bu son devreye bakarak devremizden;

20 / 2 = 10 A akım aktığını hesaplayabiliyoruz.

EMK ve İç Direnci Olan Devreler

Arkadaşlar EMK diyince gözünüz korkmasın. EMK demek elektromotor kuvvet demektir. Şimdi peki bu nedir derseniz, biz devreye üreteç bağlıyoruz değil mi? Üzerinde 9V yazıyor belki ama devreye gerçekten 9V mi veriyor? Çünkü geçirdiği akımın bir kısmı da iç direncinin üzerinde gerilim oluşturacaktır. Yani iç direnci r ile, ideal EMK’yı E ile, gerçek EMK’yı da Epsilon ile gösterirsek.

Epsilon = E – r*i olacaktır. Bunu hemen bir resimli anlatıma dökelim.

6B11C99C64667F4BBE40689FC35C6108

İlk kısımda tek üretecin iç direnciyle devreye ne verdiğini gördük ve akım ifadesini çıkardık. Daha sonra ise üreteçlerimizi seri bağladık. İç dirençler toplandı ve gerilimleri de toplandı. Sonuç olarak 1 tane toplam üreteç ve 1 tane toplam iç direnç elde edip yine ilk kısımdaki hale benzettik. En son kısmımızda ise daha az önce öğrendiğimiz gerilim kaynağını akım kaynağına dönüştürme işleminin meyvelerini yedik. Yani bu yöntemi kullanarak devremizi küçülttük. Dedik ki n tane paralel bağlı iç dirençli devre olsun. Dönüşümü yaptığımızda, her bir kaynak akım kaynağı ve paralel bir dirence dönüştü. Paralel dirençler kendi aralarında toplandı. N tane paralel direncin toplamı r/n olarak karşımıza çıktı. Akım kaynakları ise paralel kollardan geldikleri için kendi aralarında toplandılar ve tek kola dönüştüler. Ana kol akımı gibi bir şey oldular yani. Sonuç olarak gördüğümüz devreyi de tekrar gerilim kaynaklı bir devreye çevirdik. En son olarak da yine akım ifadesini yazdık. Bundan sonra sürekli çıkarmamak için şimdi çıkarıdığımız bu akım ifadesini diğer sorularda direk kullanabiliriz. Bunun yanı sıra fark edildiği üzere her direncin gerilim değerleri ve iç dirençleri aynı. Bunun nedeni “farklı gerilimlerde gerilim kaynakları paralel bağlanamaz” kuralımız olduğu içindir. Çünkü 2 tane aynı noktaya bağlı olup da farklı yüksekliğe sahip tepe olur mu olmaz. Biz de gerilim kaynaklarını paralel bağladığımızda biri 12V diğeri de 5V diyelim. Biri diyecek ki 12V burası diğeri diyecek ki 5V burası. Aralarında kavga çıkacak ve birbirini yok etmeye çalışacaklar devre patlayacaktır. Ha dirençler var onlar farklı olabilir mi derseniz olabilir belki gerçekte olma ihtimali var fakat soru olarak sorarlar mı bilmiyorum. Sorsalar peki fark eder mi? Etmez. Çünkü biz zaten bu işin olayını öğrendik. Nasıl soruyu çözeceğimizi öğrendik. Pilin yanına iç direncini seri olarak bağlıyoruz ve direk eşdeğer modelini çizmiş oluyoruz. Artık ister çeşitli yöntemler ile birleştiririm ben bunları ya da istemem birleştirmem o benim kendi öz insiyatifime kalmış.

Sonuç olarak diğerleri gibi son formülü verip kaçmadık, ezberlemedik direk özünü öğrendik.

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / E.Üni. Kalibrasyon Lab. Sorumlusu / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü (Sağ.Bak.) / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) - Hatalı veya kaldırılmasını istediğiniz sayfaları diyot.net@gmail.com bildirin

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Akım, Gerilim, Direnç ve Güç İlişkisi

Bir devrede hareket eden elektronların sayısına akım denir ve akım amper olarak ölçülür yani birimi …

Bir cevap yazın