Doğru Akım Vize Soruları

SORU 1) ekildeki devrenin edeer direncini bulup, devrenin ana kol akmn hesaplaynz.

ZM )

Rs1 = R4 + R5 = 19 + 5 = 24 ohm Rp1 = (seafoodplus.info1) / ( R3+Rs1) = ( 8) / (24 + 8 ) = 6 ohm Rs2 = R2 + Rp1 = 15 + 6 = 21 ohm Rp2 = (Rs2 . R1)/(Rs2+R1) = ( 21 . 9 ) / (21 + 9 ) = 6,3 ohm Rt = Rp2 + R6 = 6,3 + 3,7 = 10 ohm

I = E / Rt = 24 / 10 = 2,4 A

SORU 2) ekildeki devrede RA direncinin maksimum g ekebilmesi iin deeri ne olmaldr. Thevenin edeer devresi yardmyla RA direncinin ektii maksimum gc hesaplaynz

ZM ) R2 direnci ularna den gerilim bulunup U2 ile toplanrsa A-B ularnda llecek thevenin edeer kayna bulunur. R2 ularndaki gerilim iin nce devre akm hesaplanr. ( RA olmad farz edilerek )

- 21 + 6I + 3I 6 = 0 ( kirsoff gerilimler kanunu ) 9I = 27 olduundan I = 3 A bulunur R2 ularndaki gerilime UR2 dersek UR2 = I . R2 = 3 . 6 = 18 V olur. Ancak U2ye gre ters ynl

Eth = UAB = U2 + ( - UR2 ) = 21 18 = 3 V ( U2 ile ayn ynl ) Thevenin edeer direnci hesaplanrken btn gerilim kaynaklar ksa devre yaplp e deer diren hesaplanr.

A-B ularndan grlecek diren R1 // R2 direncidir. Bu diren thevenin edeer direncidir.

Rth = R1 // R2 = ( R1 . R2 ) / ( R1 + R2 ) = ( ) / ( 3+6 ) = 2 ohm

Bu sonulara gre Thevenin edeer devresi aadaki gibi olur. Maksimum g teoremine gre bir devreden maksimum g ekilebilmesi iin o devrenin thevenin edeer direncine eit deerde kna yk direnci balanr. Buna gre RA direncinden maksimum g ekilebilmesi iin 2 ohm olmas gerekir.

RA direncinin ektii maksimum gc bulmak iin nce devre akmn hesaplarz.

I = Eth / ( Rth + RA ) = 3 / ( 2 + 2 ) = 0,75 A PRA = I . RA = 0,75 . 2 = 1,5 W

SORU 3) ekildeki devrede dm gerilimleri ynteminden faydalanarak R1 direncinden geen akm hesaplaynz.

ZM ) Dm gerilimleri ynteminin temelinde Kiroffun akmlar kanunu vardr. Yani bir dm noktasna giren akmlar toplam o dmden kan akmlar toplamna eittir. nce gerilim kaynaklarn akm kaynana dntrrsek devre hesaplama asndan basitleecektir. Buna gre devrenin yeni hali yle olur.

U1 dm:

+ 80 + (U2-U1)/3 U1/1,5 U1/21 = 0

U2 U1 U1 3 ( 7 ) 1,5 ( 14 )

U1 21 (1)

= 80

7U2 7U1 U1 U1 = - 80 21

- 22 U1 + 7 U2 = -

( I. DENKLEM )

U2 dm :

+ 70 U2 U1 - U2 - U2 = 0 3 6 1,5

U2 U1 + U2 + U2 = 70 3 (2) 6 (1) 1,5 (4)

2U2 2U1 + U2 + 4 U2 =

-2 U1 + 7 U2 =

( II. DENKLEM )

- 22 U1 + 7 U2 = - -2 U1 + 7 U2 =

- 22 U1 + 7 U2 = - +2 U1 - 7 U2 = -

U1 = - ise U1 = Volt

+2 U1

- 7 U2 = - denkleminde U1=V yerine konduunda U2= 90V bulunur

R1 direncinden geen akm (U2 U1) / 3 yani ( 90 ) / 3 = -5A ( ekilde alnan akm ynne gre terstir. Akm soldan saa 5 amperdir.) SORU 4) ekildeki devrenin I3 kol akmn evre akmlar yntemiyle bulunuz.

ZM )

seafoodplus.info:

-5 + R3 ( Ia Ib ) + R1 ( Ia Ic ) = 0 5. ( Ia Ib ) + 3 ( Ia Ic ) = 5 seafoodplus.info seafoodplus.info + seafoodplus.info seafoodplus.info = 5 8Ia 5Ib 3Ic = 5 2. EVRE: ( 1. denklem )

+10 +( R4 + R5 ).Ib + R3 ( Ib Ia ) = 0 ( 2 + 4 ).Ib + seafoodplus.info seafoodplus.info = seafoodplus.info + seafoodplus.info seafoodplus.info = Ia + Ib = 3. EVRE: ( 2. denklem )

+10 + R1.( Ic Ia ) + R2 .(Ic ) = 0 +10 + 3.( Ic Ia ) + 4 .(Ic ) = 0

- 3 Ia + 7 .Ic = - 10

( 3. denklem )

= =

a = =

() =

b=

Ia = a / = / = - 0,86 A

Ib = b / = / = - 1,3 A

I3 = Ia Ib = - 0,86 ( -1,3 ) = 0,44A

SORU 5) ekildeki devrede ; R1 = R2 = R3 = R4 = 6 ohm ; R5 = 2 ohm ise devredeki I

akmn gen-yldz dnm yaparak bulunuz.

ZM )

Ra = (R2.R3) / (Ra + Rb + Rc) = (6 . 6) / (6 + 6 + 6 ) = 36 / 18 = 2 ohm R1 , R2 , R3 eit olduu iin Rb ve Rc deerleri de 2 ohm olur.

Rs1= Rc + R4 = 2 + 6 = 8 ohm Rs2= Ra + R5 = 2 + 2 = 4 ohm Rp1= Rs1 // Rs2 = Rs1 . Rs2 Rs1+ Rs2 Rp1 = 8 . 4 8+4 Rp1 = 32 / 12 = 2,67 ohm Rt = Rp1 + Rb = 2,67 + 2 = 4,67 ohm

I = U / Rt = / 4,67 = 21,41 A

VİZE SINAVI ÇALIŞMA SORULARI 1 ALTERNATİF AKIMDA KONDANSATÖR– Direnç, Bobiin ve Kondansatör Bulunduran Devre I Soru1. 1,2K’lık bir omik direnç gerilim denklem𝒖 = 𝟕, 𝟓𝐬𝐢𝐧𝟐𝟎𝟎𝟎𝝅𝒕 ve frekansı 1kHz olan AA kaynağına bağlanıyor. Devre akımının maksimum ve etkin değerini, devre akımının denklemini ve 𝒕 = 𝟏𝟐, 𝟓𝒎𝒔 deki akımın ani değerini bulunuz. Soru2. 47mH’lik bir endüktans değerine sahip olan saf bir bobine tepeden tepeye değeri 10V ve frekansı 1kHz olan bir sinüsoidal gerilim uygulanıyor. Ampermetrenin gösterdiği değeri ve devre akımının ani değer denklemini yazınız. 𝒕 = 𝟏𝟐, 𝟓𝒎𝒔 ‘deki akımın ani değerini bulunuz. 𝑰 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟏𝟗𝟕𝑨 𝒊𝑳 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟔𝟗𝟑𝟏. 𝒔𝒊𝒏 𝟐𝟎𝟎𝟎𝝅𝒕 − u=7,5sint R=1,2K f=1kHz I A BOBİN Vpp=10V L=47mH f=1kHz 𝝅 𝟐 𝑨 Soru3. Kapasitesi nF olan bir kondansatöre 1kHz frekanslı tepeden tepeye değeri 10V olan bir gerilim uygulanıyor. Ampermetrenin gösterdiği değeri ve devre akımının ani değer denklemini yazınız. 𝒕 = 𝟏𝟐, 𝟓𝒎𝒔 ‘deki akımın ani değerini bulunuz. A Vpp=10V Kond. C=nF f=1kHz 𝑰 = 𝟐, 𝟐𝟐𝟏. 𝟏𝟎−𝟑 𝑨 𝝅 𝒊𝑪 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟏𝟒𝟐. 𝒔𝒊𝒏 𝟐𝟎𝟎𝟎𝝅𝒕 + 𝑨 2 𝟐 ELP Alternatif Akım Devre Analizi I Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ – Çalışma Soruları I I1 U=15V Şekildeki devrede, devrenin kapasitif reaktansını, devre akımı ve her kondansatörden geçen akımları bulunuz. C1=3,3F f=1kHz I2 C2=4,7F I Şekildeki devrede, devrenin endüktif reaktansını, devre akımı ve her bobinden geçen akımları bulunuz. I1 U=25V f=1kHz L1=33mH I2 L2=10mH Aşağıda alternatif akım ile çalışan beş adet elektrikli aygıta ait değerler verilmiştir. Devreye uygulanan gerilim voltmetre ile U=,4V olarak ölçülüyor. 40W Akkor Flamanlı Elektrik Ampulü 18W’lık Flüoresan Armatür 4μF’lık Kondansatör cosφ1=1 cosφ2=0,39 geri cosφ3=-0 ileri I1=0,A I2=0,30A I3=0,A Yukarıda verilen üç adet alıcının hangi tip yük olduklarını yazarak, şebekeye bağlandıklarında çekecekleri aktif, reaktif ve görünür güçleri bulunuz. ELP Alternatif Akım Devre Analizi Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR 3 ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS - Çalışma Soruları I Endüktansı 47mH ve omik direnci 52,6Ω bobine seri 1,2KΩ’luk direnç bağlanarak. 10V-1kHz AA uygulandığında devrenin çekeceği akımı bulunuz. 𝒁 = 𝟏𝟐𝟖𝟔, 𝟗𝟒𝜴 𝑰 = 𝟕, 𝟕𝟕𝒎𝑨 U BOBİN Ω’luk bir dirençle 0,1F‘lık kondansatör seri bağlanarak oluşturulan devreye 1kHz frekanslı 10V’luk gerilim uygulanıyor. Devrenin empedansını, akımını, devre açısını bulunuz. 𝑰 = 𝟔, 𝟎𝟐𝟔𝒎𝑨 𝑰 = 𝟓, 𝟓𝟗𝟗𝒎𝑨 ELP Alternatif Akım Devre Analizi R= U C=0,1F 𝝋 = 𝟕𝟑, 𝟓𝟒𝟖°𝒊𝒍𝒆𝒓𝒊 Omik direnci 38,1Ω olan 22mH‘lik bir bobinle kapasitesi nF olan kondansatör ve 1KΩ’luk direnç seri bağlanıyor. Devrenin uçlarına 10V, 1kHz‘lik bir gerilim uygulandığında devrenin empedansını ve akımını, devre açısını bulunuz. 𝒁 = 𝟏𝟕𝟖𝟓, 𝟗𝟗𝟖𝜴 RB=52,6 LB=47mH 𝝋 = 𝟏𝟑, 𝟐𝟔𝟓°𝒈𝒆𝒓𝒊 I 𝒁 = 𝟏𝟔𝟓𝟗, 𝟒𝟗𝟔𝜴 R=1,2K R=1K I U=10V f=1kHz 𝝋 = 𝟓𝟒, 𝟒𝟔𝟐°𝒊𝒍𝒆𝒓𝒊 Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR C=nF RB=38,1 BOBİN LB=22mH 4 ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS – Çalışma Soruları I Endüktansı 22mH ve omik direnci 38,1Ω bobine seri Ω’luk direnç bağlanarak. 10V-1kHz AA uygulandığında devrenin çekeceği akımı bulunuz. 𝒁 = 𝟓𝟐𝟔, 𝟓𝟔𝟕𝜴 𝑰 = 𝟏𝟖, 𝟗𝟗𝟏𝒎𝑨 U BOBİN 1K’lık bir dirençle nF‘lık kondansatör seri bağlanarak oluşturulan devreye 1kHz frekanslı 10V’luk gerilim uygulanıyor. Devrenin empedansını, akımını, devre açısını ve gerilimlerini bulunuz. 𝑰 = 𝟗, 𝟒𝟕𝟐𝒎𝑨 𝑰 = 𝟖, 𝟎𝟏𝟔𝒎𝑨 ELP Alternatif Akım Devre Analizi R=1K U C=nF 𝝋 = 𝟏𝟖, 𝟕𝟎𝟖°𝒊𝒍𝒆𝒓𝒊 Omik direnci 46,5Ω olan 33mH‘lik bir bobinle kapasitesi 1F olan kondansatör ve 1,2K’lık direnç seri bağlanıyor. Devrenin uçlarına 10V, 1kHz‘lik bir gerilim uygulandığında devrenin empedansını ve akımını devre açısını bulunuz. 𝒁 = 𝟏𝟐𝟒𝟕, 𝟒𝟑𝟏𝜴 RB=38,1 LB=22mH 𝝋 = 𝟏𝟓, 𝟐𝟏𝟗°𝒈𝒆𝒓𝒊 I 𝒁 = 𝟏𝟎𝟓𝟓, 𝟕𝟕𝟗𝜴 R= R=1,2K I U=10V f=1kHz 𝝋 = 𝟐, 𝟐𝟏𝟒°𝒈𝒆𝒓𝒊 Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR C=1F RB=46,5 BOBİN LB=33mH 5

Dersin Program Kazanımlarına EtkisiKatkı Payı1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. 2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)44) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.35) Mühendislik problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.36) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi.8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.9) Mesleki ve etik sorumluluk bilinci.10) Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık.11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.