8 Kasım 2008 Cumartesi

ALTERNATİF AKIM ESASLARI

1. ALTERNATİF AKIM......................................................................................................3
1.1. Alternatif Akımın Elde Edilmesi ...............................................................................3
1.1.1. Saykıl.................................................................................................................5
1.1.2. Frekans ..............................................................................................................5
1.1.3. Periyot ...............................................................................................................5
1.1.4. Alternans ...........................................................................................................5
1.1.5. Sinüs Eğrisi........................................................................................................5
1.2. Alternatif Akım Değerleri .........................................................................................5
1.2.1. Ani Değer ..........................................................................................................6
1.2.2. Maksimum (Tepe) Değer....................................................................................6
1.2.3. Tepeden Tepeye Değer.......................................................................................6
1.2.4. Ortalama Değer..................................................................................................7
1.2.5. Etkin Değer........................................................................................................7
1.3. Alternatif Akımın Vektörler ile Gösterilmesi .............................................................8
1.3.1. Sıfır Faz.............................................................................................................8
1.3.2. İleri Faz .............................................................................................................9
1.3.3. Geri Faz.............................................................................................................9
1.3.4. Faz Farkı..........................................................................................................10
1.4. Alternatif Akımın Etkileri .......................................................................................10
1.4.1. Isı Etkisi...........................................................................................................10
1.4.2. Kimyasal Etkisi................................................................................................11
1.4.3. Manyetik Etkisi................................................................................................11
UYGULAMA FAALİYETİ...........................................................................................12
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.................................................................................14
ÖĞRENME FAALİYETİ-2 ...............................................................................................15
2. ALTERNATİF AKIM DEVRELERİ..............................................................................15
2.1. Sadece Dirençli Devre (R).......................................................................................15
2.2. Sadece Bobinli Devre (L) ........................................................................................16
2.3. Sadece Kondansatörlü Devre (C).............................................................................18
2.4. Dirençli ve Bobinli Devre (R-L) ..............................................................................19
2.5. Direnç ve Kondansatörlü Devre (R-C).....................................................................20
2.6. Direnç Bobin ve Kondansatörlü Devre (R-L-C).......................................................22
UYGULAMA FAALİYETİ...........................................................................................24
PERFORMANS DEĞERLENDİRME...........................................................................28
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.................................................................................29
ÖĞRENME FAALİYETİ-3 ...............................................................................................30
3. ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ.....................................................................................30
3.1. Aktif Güç................................................................................................................30
3.2. Reaktif Güç.............................................................................................................31
3.3. Görünür Güç...........................................................................................................31
3.4. Üç Fazlı Sistemler ...................................................................................................33
3.5. Faz Farkları.............................................................................................................34
İÇİNDEKİLER
ii
3.6. Dengeli ve Dengesiz Üç Fazlı Sistemler ..................................................................34
3.7. Üç Fazlı Sistemlerde Güç........................................................................................35
UYGULAMA FAALİYETİ...........................................................................................37
PERFORMANS DEĞERLENDİRME...........................................................................40
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.................................................................................41
ÖĞRENME FAALİYETİ-4 ...............................................................................................42
4. TRANSFORMATÖRLER .............................................................................................42
4.1. Transformatörlerin Yapısı .......................................................................................42
4.2. Çalışma Prensibi .....................................................................................................42
4.3. Verim......................................................................................................................43
4.4. Dönüştürme Oranı...................................................................................................44
4.5. Kullanım Alanları ...................................................................................................45
UYGULAMA FAALİYETİ...........................................................................................46
PERFORMANS DEĞERLENDİRME...........................................................................47
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.................................................................................48
ÖĞRENME FAALİYETİ-5 ...............................................................................................49
5. AC MOTORLARI .........................................................................................................49
5.1. DC Motorlarla Karşılaştırılması...............................................................................49
5.2. AC Motor Çeşitleri..................................................................................................49
5.2.1. Bir Fazlı Motor ................................................................................................49
5.2.2. Üç Fazlı Motor.................................................................................................50
UYGULAMA FAALIYETİ...........................................................................................52
PERFORMANS DEĞERLENDİRME...........................................................................53
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.................................................................................54
MODÜL DEĞERLENDİRME...........................................................................................55
CEVAP ANAHTARLARI .................................................................................................57
KAYNAKLAR..................................................................................................................60
iii
AÇIKLAMALAR
KOD 522EE0014
ALAN Elektrik Elektronik Teknolojisi
DAL/MESLEK Alan Ortak
MODÜLÜN ADI Alternatif Akım Esasları
MODÜLÜN TANIMI Alternatif akım devre çözümlerine yönelik bilgi ve becerilerin
verildiği bir öğrenme materyalidir.
SÜRE 40/32
ÖN KOŞUL Ön koşul yoktur.
YETERLİK Alternatif akımda devre çözümlerini yapmak.
MODÜLÜN AMACI
Genel Amaç
Gerekli araç gereçle donatılmış laboratuvar ortamı
sağlandığında; alternatif akımın elde edilişini, alternatif
akımda bobinin ve kondansatörün davranışlarını kavrayacak,
devre çözümlerini yapabilecek, transformatörlerin ve AC
motorlarının bağlantılarını yapabileceksiniz.
Amaçlar
1. Alternatif akımın elde edilişini ve değerlerini
kavrayabileceksiniz.
2. Alternatif akımda bobinli ve kondansatörlü devre
kurabileceksiniz.
3. Alternatif akımda güç hesaplamalarını
yapabileceksiniz.
4. Transformatörlerin, çalışma prensiplerini kavrayacak
ve devreye bağlantısını yapabileceksiniz.
5. Alternatif akım motorlarının bağlantılarını
yapabileceksiniz.
AÇIKLAMALAR
iv
EĞİTİM ÖĞRETİM
ORTAMLARI VE
DONANIMLARI
Elektrik makineleri laboratuvarı, görsel eğitim araçları,
internet ortamında inceleme ve araştırma yapma.
Analog ölçü aletleri, dijital ölçü aletleri, analog-dijital
ohmmetre, değişik endüktansa sahip bobinler, analog dijital
LCRmetre, değişik kapasitelerde kondansatörler,
ampermetreler, pens ampermetre, voltmetreler, multimetre
(avometre), osilaskop, ayarlı güç kaynağı, elektronik deney
seti, çeşitli tipte transformatör ve alternatif akım motoru.
ÖLÇME VE
DEĞERLENDİRME
Ø Modülün içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden
sonra, verilen ölçme araçlarıyla, kendinizi
değerlendireceksiniz.
Ø Öğretmen, modül sonunda size ölçme teknikleri
uygulayarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi
ve becerileri ölçerek değerlendirebilecektir.
1
GİRİŞ
Sevgili Öğrenci,
Alternatif Akım Esasları modülü ile Elektrik Elektronik Teknolojileri alanında çok
geniş bir kullanım alanı bulunan alternatif akım ile ilgili temel yeterlikleri kazanacaksınız.
Günlük hayatta sıkça kullandığımız alternatif akımı doğru ve güvenli bir şekilde
kullanabileceksiniz. Ayrıca televizyon, radyo, bilgisayar gibi elektronik cihazlar ve alternatif
akım motorları, transformatörler gibi elektrik makineleri ile ilgili temel düzeydeki elektrik
kanunlarını öğrenecek ve devre çözüm yöntemlerini kavrayacaksınız. Ayrıca yine bu
cihazlarda kullanılan bobin ve kondansatörlerin alternatif akım karakteristiklerini bilerek bu
cihazların çalışmaları ile ilgili temel düzeyde bilgi sahibi olacaksınız.
Bu modülü başarılı bir şekilde tamamladığınızda Elektrik Elektronik Teknolojisi
alanında, alternatif akım devre çözümlerini yapabilecek, bobin ve kondansatör devrelerini
kurarak sonuçlarını değerlendirebileceksiniz.
GİRİŞ
2
3
ÖĞRENME FAALİYETİ-1
Alternatif akımın elde edilişini ve değerlerini kavrayabileceksiniz.
Ø Alternatif akımın etkilerini araştırınız. Elde ettiğiniz sonuçları bir rapor halinde
sınıfta öğretmeninize ve arkadaşlarınıza sununuz.
1. ALTERNATİF AKIM
Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma “alternatif
akım (AC)” denir. Alternatif akımın şiddeti kaynağın gücüne bağlıdır.
1.1. Alternatif Akımın Elde Edilmesi
Şekil 1.1’deki gibi O O´ ekseni etrafında, mıknatıslar arasında dönebilen bir KLMN
iletkenini (sarım) sabit bir hızla döndürelim.
Şekil 1.1: AC’nin elde edilmesi
ÖĞRENME FAALİYETİ-1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
4
Şekil 1.2: Manyetik alan içinde hareket eden iletken
Çerçevenin uçları, eksen etrafında dönen birer metal bileziğe bağlanmıştır.
Bileziklerden her biri F1 ve F2 fırçalarından birine sürekli olarak dokunur. Bu basit üretecin
çıkış uçları olan fırçalar, elde edilecek olan akımın değişimini incelemek için bir ölçü aletine
bağlanmaktadır. İletken çerçeve N-S kutupları arasında dairesel bir hareketle döndürülürken,
çerçevenin açısal pozisyon değişimine bağlı olarak KL ve MN iletkenlerini kesen manyetik
akı sürekli değişir. Böylece, “değişken bir manyetik akı tarafından kesilen iletkende gerilim
indüklenir” prensibine göre iletken çerçevede bir indüksiyon EMK’i meydana gelir. İlk ve
ikinci 90º lik dönmelerde NMLK yönünde indüksiyon akımları meydana gelir (Doğru akım
esasları Elektromanyetizma konusuna bakınız). Bu akımlar dış devreye F1 fırçasından çıkar.
Üçüncü ve dördüncü 90º’ lik dönmelerde ise çerçevede ters yönde indüksiyon akımları
meydana gelir. Bu sefer akımlar dış devreye F2 fırçasından çıkarlar. Böylece zamanla yönü
ve şiddeti değişen bir akım elde edilmiş olur. Şekil 1.2’deki tel çerçevenin manyetik alan
değişiminden kaynaklanan emk’ni bulalım. Faraday yasasına göre, manyetik alan içerisinde
bulunan herhangi bir iletkende elektromotor kuvvet (EMK) endükleyebilmek için; ya
manyetik alan sabit iletken hareketli olmalı, ya
manyetik alan hareketli iletken sabit olmalı, ya da
hem manyetik alan hem de iletken harekeli olmalı
fakat farklı hızlarda dönmelidirler. Şekil 1.1 ve
dolayısıyla şekil 1.2’de manyetik alan sabit iletken
hareketlidir. Herhangi bir zamandaki yüzeyden
geçen manyetik akı, Ф=B.A.Cosα dır. Α açısı, B
alanı ile A yüzeyinin normali arasındaki açıdır.
Çerçeve döndükçe α açısı da değişir. Eğer çerçeve
sabit açısal hız ile döndürülürse t zamanında α=wt
kadar açı dönmüş olur. Açısal hız; birim zamanda
kat edilen açı olarak tanımlanır, ω harfi ile gösterilir. İletkende endüklenen emk=df/dt ile
tanımlanır. Dolayısıyla e=dBAcoswt/dt=BAwsinwt olur.
Şekil 1.3: Sinüs sinyali
A yüzeyi
B alanı
5
1.1.1. Saykıl
Şekil 1.3’teki emk’nın sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi,
tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına
saykıl denir. Şekildeki eğri sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen emk da sinüssel bir emk’
dır.
1.1.2. Frekans
Frekans, tel çerçevenin saniyedeki 360ºC’lik dönme sayısıdır . Alternatif akım ve
emk’nın frekansı olarak bilinir.
1.1.3. Periyot
Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir.
Birimi saniyedir.
f
T = 1
1.1.4. Alternans
Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur (Şekil:1.3).
1.1.5. Sinüs Eğrisi
Şekil:1.4 (a, b, c, d)’de zamanla değişimleri farklı alternatif akımlar verilmiştir. Bu
akımların pozitif ve negatif periyotlarının aynı olduğu görülmektedir. Bu alternatif
akımlardan sadece sinüs eğrisi şeklindeki alternatif akım idealdir (Şekil:1.4.d).
Şekil 1.4: Çeşitli AC dalga şekilleri
1.2. Alternatif Akım Değerleri
Bilindiği gibi DC akım/gerilim değeri sabittir. Örneğin 1 V DC dediğimizde DC
gerilimin 1 V olduğu anlaşılmaktadır. Fakat AC’de akım/ve gerilim değerleri sürekli
değişmektedir. Bu yüzden AC’yi ifade etmek için çeşitli değerler kullanılmaktadır. Bunlar
ani değer, maksimum (tepe) değer, tepeden tepeye değer, ortalama değer ve etkin değerdir.
6
Şekil 1.5: Sinüs dalga
1.2.1. Ani Değer
Alternatif akımın zamanla değerinin değiştiğini biliyoruz. İşte alternatif akım ve
gerilimin herhangi bir andaki değerine ani değer denir. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer
vardır.
formülü ile hesaplanır.
Örnek: Frekansı 50 Hz, maksimum değeri 60 V olan alternatif gerilimin 1/100 sn sonraki
anlık değerini bulunuz.
Çözüm: V V .Sin .t m = w formülünde w = 2p . f olduğundan m V , ω ve t değerleri formülde
yerine yazılırsa, ÷
ø
ö
çè
= æ
100
V 60.Sin 2p.50. 1 V = 60Sinp = 0 V
1.2.2. Maksimum (Tepe) Değer
Maksimum (tepe) değer, ani değerlerin en büyüğüdür. Manyetik alan içerisinde dönen
bir bobinde indüklenen emk’ya dikkat edilirse 900 ve 2700’lik açılarda elde edilen değerler
iletkenlerin kuvvet çizgilerini tam dik olarak kestiği anlardır.
1.2.3. Tepeden Tepeye Değer
Alternatif akımın en üst noktası ile en alt noktası arasındaki değer tepeden tepeye
değer olarak ifade edilmektedir. Tepeden tepeye değer maksimum değerin 2 (iki) katıdır.
i i Sin t m = w V V Sin t m = w
7
1.2.4. Ortalama Değer
Ortalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Ortalama değer aynı
zamanda sinyalin doğru akım değeridir. Alternatif akımın bir saykıldaki pozitif ani
değerlerin sayısı, negatif ani değerlerin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan
alternatif akımda ortalama değer sıfırdır. Bu yüzden saf AC’nin DC değeri de sıfırdır. Fakat
AC, diyotlar yardımıyla doğrultulur ise ve maksimum değer de belli ise ortalama değer
yarım dalga doğrultmada Vort = 0,318.Vm , tam dalga doğrultmada ise Vort = 0,636.Vm
formülü ile hesaplanır.
Örnek: Maksimum değeri 24 V olan tam dalga doğrultulmuş gerilimin ortalama değerini
bulunuz.
Çözüm: ort m V = 0,636.V = 0,636.24=16,26 V olarak bulunur.
1.2.5. Etkin Değer
Alternatif akım uygulanan bir devre elemanında, harcanan gücü bulmak isterken hangi
akım değerini alacağımızı ilk anda bilemeyebiliriz. Akımın maksimum değerini alsak büyük
bir hata payı oluşur. Çünkü akım bir periyotluk süre içinde sadece iki kez ve anlık olarak
maksimum değere ulaşır. Ortalama değer almak istersek bu değerin sıfır olduğunu zaten
biliyoruz. Bunu belirlemenin en güzel yolu, bir dirençten, belirli bir zaman aralığında verilen
alternatif akımın sağladığı ısı miktarını, aynı dirençte ve aynı sürede bir doğru akım
tarafından elde etmektir. Bu doğru akım değerine ve potansiyel farkına, alternatif akımın
etkin değeri ve etkin potansiyel farkı denir.
Resim 1.1: Digital AVO metre
Alternatif akım ile aynı bir dirençte, aynı zamanda, eşit miktarda ısı açığa çıkaran
doğru akımın değerine alternatif akımın etkin veya efektif değeri denir.
m
m
Ve V 0.707.V
2
= = m
m
ie i 0.707.i
2
= =
AC devrelerde Ampermetre ve voltmetre Etkin
akım ve gerilimi ölçer.
8
Örnek 1: Bir direncin uçları arasındaki alternatif gerilimin maksimum değeri 40 2
Volt’tur. Gerilimin etkin değerini bulunuz.
Çözüm 1:
2
m
e
V
V = =
2
40 2
= 40 Volt
Örnek 2: Şehir şebeke gerilimi 220 V olduğuna göre maksimum ve ortalama değerini
hesaplayınız.
Çözüm 2: e m V = 0,707.V ise,
0,707
V V m = = 311,17
0,707
220 = Volt
Şehir şebekesi saf AC olduğundan ortalama değeri sıfırdır.
Vort = 0 Volt
1.3. Alternatif Akımın Vektörler ile Gösterilmesi
Sinüssel şekilde değişen akım veya gerilimin herhangi bir andaki değeri, yarı çapı
uzunluğunda dönen bir vektörün düşey (dik) eksen izdüşümü ile bulunabilir.
Bu dönen vektörün dönüş yönü, saat ibresinin dönüş yönünün ters istikametindedir.
1.3.1. Sıfır Faz
Şekil 1.6: Sinüs dalgasının zaman ve açıya bağlı gösterimi
Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.6’daki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından
başlayıp maksimum değerine gidiyorsa sıfır fazlıdır.
9
1.3.2. İleri Faz
Şekil 1.7: İleri faz sinüs sinyal
Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.7’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından bir φ
açısı kadar önce başlayıp pozitif maksimum değere doğru artıyorsa eğri ileri fazlıdır.
1.3.3. Geri Faz
Şekil 1.8: Geri faz sinüs sinyal
Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.8’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından
başlamayıp bir θ açısı kadar sonra başlıyorsa bu eğri geri fazlıdır.
(+)Pozitif
alternans
(-)Negatif
alternans
(+)
(-)
0 T/2 T
V
φ
φ
10
1.3.4. Faz Farkı
Şekil 1.9: Sinüs sinyalleri arasındaki faz farkı
Şekil 1.9’daki gibi iki sinüssel eğrinin arasında bulunan açı veya zaman farkına faz
farkı denir. Genellikle aradaki açı ile değerlendirilir. Şekil 1.9’da I1 akımı I2 akımından φ
açısı kadar geri fazlıdır.
1.4. Alternatif Akımın Etkileri
1.4.1. Isı Etkisi
Alternatif akımın ısıtma ve aydınlatma alanlarında doğru akım yerine kullanılmasında
hiçbir sakınca yoktur. Alternatif akım geçen R dirençli bir tel ısınır. Alternatif akımın şiddeti
durmadan değiştiği için ısınında değişmesi gerekir. Alternatif akımın şebeke frekansı 50
Hertz olduğu için 1 saniyelik zaman içerisinde akımın geçtiği iletkenden yayılan ısı 100 defa
maksimum, 100 defa sıfır olur. Isının bu kadar çabuk değişmesi kullanma alanlarının hiç
birisinde bir sakınca oluşturmaz. Resim 1.2’deki gibi elektrikli ısıtıcılar elektrik enerjisini ısı
enerjisine dönüştürürler.
Resim 1.2: Elektrikli ısıtıcı
Elektrik sobalar, ocaklar ve ütüler,
“alternatif akım” ile çalışan cihazlarlardır.
11
1.4.2. Kimyasal Etkisi
Alternatif akım devresine bağlanmış olan elektrotlar nöbetleşerek anot ve katot olur.
Resim 1.3’deki elektroliz kaplarında bulunan sudaki eriyik 1 yarım periyotta bir elektrotta
toplanırsa, diğer yarım periyotta öteki elektrot üzerinde birikir. Bu yüzden elektroliz sonunda
elektrotlardan herhangi biri eriyik bakımından zenginleşemez. Sonuç olarak alternatif akım
ile elektroliz yapılamaz ve aküler doldurulamaz.
Resim 1.3: Elektroliz kapları
1.4.3. Manyetik Etkisi
Alternatif akımın etrafında değişken manyetik alanlar meydana gelir. Resim 1.4’de
görüldüğü gibi sabit bir manyetik alan içinde bulunan bir telden, alternatif akım
geçirildiğinde tele etki eden elektromanyetik kuvvetler de alternatif olur. Yönü ve şiddeti
değişen bu kuvvetin etkisi ile tel titreşim yapar.
Bu sebeple alternatif akımlar, dönen mıknatıslı veya dönen makaralı ölçü aletlerine
etki yapmaz ve bu aletler ile ölçülemez.
Resim 1.4: Hopörlör
Alternatif akım ile elektroliz yapılamaz
ve aküler doldurulamaz..
Alternatif akım, dönen mıknatıslı veya
makaralı ölçü aletlerine etki yapmaz.
12
UYGULAMA FAALİYETİ
Osiloskop ile alternatif gerilimin maksimum, etkin ve ortalama değerlerini ve
frekansını ölçmek.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Şekildeki bağlantıyı uygun ölçü
aletleri ile kurunuz.
Ø Devreye enerji uygulayınız.
Ø Osiloskop üzerinde gerekli
ayarları yapınız.
Ø Osiloskop ayarları için elektriksel
büyüklüklerin ölçülmesi modülü içindeki
osiloskop konusunu tekrar inceleyiniz.
Ø Osiloskopun İnten, focus, volts/cm,
time/cm düğmelerinin görevlerini tekrar
ediniz.
Ø Çıkış gerilimini ayarlayarak;
Ø Volts/cm, time/cm düğmelerini
ayarlayarak sinüs eğrisini
ekranda görünüz.
Ø Alternansın yüksekliğinin kaç
kare olduğunu ölçünüz.
Ø Volt/cm, Time/cm ve prob
kademe değerlerini kaydediniz.
Ø Gerekli hesaplamaları yapınız.
Örnek:
Ø Şekilde eğrisi verilen alternatif gerilimin
osiloskop değerleri;
Volt/cm – 5 V Time/cm – 2msn
Prob-x 10 olarak verilmiştir.
Umax=Max. Değer yüksekliği x Volt/cm kademe
değeri x Prob çarpanı
Umax=3.5.10=150 V
Uetkin= 2
1 Umax Uetkin=0.707.150=106.05 V
T= Time/cm kademe değeri x periyod
UYGULAMA FAALİYETİ
13
T= 2.4=8 msn=0.008 sn
f=
T
1
=
0,008
1
=125 Hz.
Ø Giriş geriliminin değerin
değiştirerek işlemleri
tekrarlayınız.
14
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
ÖLÇME SORULARI
Aşağıdaki soruları cevaplandırınız.
1. Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma ne denir?
A) Doğru akım B) Eğri akım
C) Alternatif akım D) Düzgün akım
2. Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana ne denir?
A) Periyod B) Alternans
C) Frekans D) Sinüs eğrisi
3. I. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer vardır.
II. Maksimum değer ani değerlerin en büyüğüdür.
III. Ortalama değer bir saykılda ki ani değerlerin toplamıdır.
Yukarıdaki yargılardan hangisi ya da hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) I, II ve III
4. Etkin değeri 24 / 2 V olan alternatif gerilimin maksimum değerini bulunuz?
A) 12 V B) 16 V C) 20 V D) 24 V
5. Maksimumu gerilimi 100 V olan tam dalga doğrultulmuş sinyalin ortalama değerini
hesaplayınız.
A) 100 V B) 70,7 V C) 63,6 V D) 50 V
6. Maksimum değeri 20 V, frekansı 50Hz olan alternatif gerilimin sıfırdan geçtikten (1/200)
sn sonraki anlık değerini hesaplayınız.
A) 12 B) 16 C) 20 D) 24
7. Aşağıdakilerden hangisi alternatif akımın etkilerinden değildir?
A) Isı B) Işık C) Manyetik D) Açısal
8. Alternatif akım devresine bağlı ampermetre ve voltmetre ile aşağıdaki hangi değer
ölçülür?
A) Ortalama B) Maksimum C) Ani D) Etkin
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
15
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
Alternatif akımda bobinli ve kondansatörlü devre kurabileceksiniz.
Ø Alternatif akımda çalışan bobin ve kondansatörlü devreleri araştırınız. Elde ettiğiniz
sonuçları bir rapor halinde sınıfta öğretmeninize ve arkadaşlarınıza sununuz.
2. ALTERNATİF AKIM DEVRELERİ
Değişik devrelerde alternatif akımın akım şiddeti, potansiyel farkı ve direnç değerleri
arasındaki bağıntılarını inceleyelim.
Resim 2.1: Elektronik devre Resim 2.2: Direnç
2.1. Sadece Dirençli Devre (R)
Sadece R direnci bulunan bir devreye şekil 2.1’deki gibi bir alternatif akım
uygulayalım. Bu durumda direncin iki ucu arasındaki potansiyel farkı V V Sin t m = w ve
dirençten geçen alternatif akım şiddeti i i Sin t m = w olur. Bu durumda akım ile gerilimin
zamana bağlı grafikleri çizildiğinde, her ikisinin de aynı anda maksimum değerleri aldıkları
ve aynı anda sıfır oldukları görülür. Şekil 2.2’deki grafik yorumlanacak olursa akım ve
gerilimin aynı fazda oldukları sonucuna varılır.
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
AMAÇ
ARAŞTIRMA
16
Şekil 2.3: Direnç bağlı AC devrede akım ve gerilim dalga şekilleri
2.2. Sadece Bobinli Devre (L)
Direnci ihmal edilebilen bir bobine Şekil 2.4’teki gibi bir alternatif akım uygulanacak
olursa bobinde, akımın değişmesinden dolayı bir özindüksiyon emk’sı meydana gelir. Akım
gerilimden 90o veya
2
p kadar geridedir. Akım ve gerilimin zamana bağlı değişimi şekil
2.6’da görülmektedir. Bobinden geçen akımın zamana bağlı olarak değiştiği ve maksimum
akım şiddeti
L
V
i m
m w
= olduğu görülmektedir. Bobinden geçen akımın şiddeti
)
2
i i sin( t m
= w - p olarak yazılabilir. Bobinden geçen akımın etkin değeri ise
L
i Ve
e w
= dir.
e
e
i
wL = V yazılırsa ωL nin biriminin Volt/Amper veya Ohm olduğu görülür. ωL bobinin
Şekil 2.1: AC devre
V V Sin t m = w
Şekil 2.2: Direnç bağlı AC devrede akım ve
gerilimin zamana göre değişimi
17
Şekil 2.4: Bobinli AC devre
Şekil 2.6: Bobinli AC devre akım/gerilim dalga şekilleri
Şekil 2.5: Bobinli AC devre zamana göre
akım/gerilim değişimi
alternatif akıma karşı göstermiş olduğu dirençtir. Buna bobinin endüktif reaktansı denir. XL
ile ifade edilir.
Örnek: İndüktansı 0,5 H olan bir bobinin, frekansı 50 Hz olan 157 V bir alternatif akıma
karşı göstereceği endüktif reaktansı ve devreden geçen akımı bulunuz.
Çözüm: X f L L = 2p. . = 2.p.50.0,5 =157W
= = =
157
157
L X
I V 1 Amper
X L .L =w veya XL = 2p. f .L
V V Sin t m = w
18
V = Vm Sin w t
Şekil 2.7: Kondansatörlü AC Devre
Şekil 2.8: Kondansatörlü AC devre zamana göre
akım/gerilim değişimi
2.3. Sadece Kondansatörlü Devre (C)
Bir kondansatörlü devreye doğru akım kaynağı bağlandığında belli bir süreden sonra
akım geçmezken, alternatif akım uygulandığında devreden yönü ve şiddeti değişen bir akım
geçtiği görülür. Şekil 2.7’deki gibi, bir kondansatöre alternatif akım uygulandığında gerilim
artarken akım azalmakta ve gerilim maksimum değerini aldığında akım sıfır değerine
inmektedir. Bu durumda kondansatör yüklenmesini tamamlamıştır. Gerilim azaldıkça
kondansatör devreye akım vererek boşalmaya başlar. Devreye uygulanan gerilim sıfır
olduğunda akım en büyük değerini alır. O halde akım ile gerilim arasında 90o veya π/2
radyanlık faz farkının olduğu Şekil 2.8’de verilmiştir. Bu faz farkı kadar akım gerilimden
öndedir. I V C m m w. = ise ÷
ø
ö
çè
= æ +
2
p
i i Sin wt m olur.
C
I Vm
m 1 w
= olduğunu görürüz. Burada
direnç gibi davranan (1/ωC) ye kapasitif reaktans denir ve XC ile gösterilir.
Şekil 2.9: Kondansatörlü AC devre akım/gerilim dalga şekilleri
C
X C .
1
v
=
f C
X C 2 . .
1
p
=
19
R
V V Sin t m
L
I
Şekil 2.10: RL devresi
Örnek: Kapasitesi 50μF olan bir kondansatöre 50 Hz frekanslı 220 V alternatif gerilim
uygulanmıştır. Devreden geçecek akımı bulunuz.
Çözüm: = = = W - 63,7
2 .50.50.10
1
2 .
1
pf C p 6
XC 3,45
63,7
= = 220 =
C
C X
I V Amper
2.4. Dirençli ve Bobinli Devre (R-L)
Şekil 2.10’daki bir direnç ve bobinden oluşan
devreye V1 geriliminde doğru akım uygulandığında geçen
akım şiddeti I1 olsun. Bu devreye aynı V1 gerilimini
sağlayan alternatif akım uygulandığında devreden geçen
akım şiddetinin daha küçük olduğu görülür. Devreye
alternatif gerilim uygulandığında akımın küçülmesi,
devrenin direncinin artması ile açıklanabilir.
Devrede akım ile gerilim arasında bir faz farkı
vardır. Akım gerilimden geridedir. Akım ile gerilim arasındaki faz farkına φ dersek akım
şiddetini
i = i Sin(wt -j) m şeklinde yazabiliriz.
Alternatif gerilim ile akım arasındaki ilişkiden,
2
L
V = i × R2 + X bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıdaki 2
L
R2 + X büyüklüğü RL
devresinin alternatif akıma karşı göstermiş olduğu dirençtir. Bu dirence R-L devresinin
empedansı denir ve Z ile gösterilir.
Şekil 2.11’de XL ve R yi birbirine dik vektörlere benzetirsek, Z bunların bileşkesi olur. Akım
ile gerilim arasındaki faz farkı φ, Z ile R arasındaki açıdır.
Z
2 2 Cosj = R
L Z = R + X V = i.Z
20
Z
φ
R
L L V =i.X
V=i.Z
V iR R = .
Şekil 2.11: RL devrede direnç, endüktif reaktans, empedans ve gerilim bağıntısı
Örnek: Şekil 2.12’deki devrenin; empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz?
Çözüm: = 2 + 2 = 32 + 42 L Z R X = 5 Ω
10
5
= = 50 =
Z
I V Amper 0,6
5
Cosj = 3 =
2.5. Direnç ve Kondansatörlü Devre (R-C)
Şekil 2.13’teki gibi seri bağlı direnç ve kondansatörlü bir devrede etkin akım ile etkin
gerilim arasında V = i × R2 + Xc 2 bağıntısı vardır. Buradaki Xc kondansatörün alternatif
akıma karşı gösterdiği dirençtir. RC devresinin alternatif akıma karşı gösterdiği direnç
empedanstır. Z ile gösterilir.

50 V

Şekil 2.12: RL devre
21
V V Sin t m = w
Şekil 2.13: RC devre
Şekil 2.14’deki Xc ile R yi birbirine dik vektörlere benzetirsek Z bunların bileşkesi
olur. Akım ile gerilim arasındaki faz açısı φ, Z ile R arasındaki açıdır.
Şekil 2.14: RC devrede direnç, endüktif reaktans, empedans ve gerilim bağıntısı
Örnek: Şekil 2.15’deki devrenin empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz?
Çözüm: = 2 + 2 = 62 + 82 C Z R X = 10 Ω
2
10
= = 20 =
Z
I V Amper 0,6
20
Cosj = 12 =
Z
XC
φ
R
C C V = IX
VR IR =
V =i.Z
v = i R 2 + (X L - X C )2
2
C
Z = R2 + X
Z
V = i.Z Cosj = R
22
Şekil 2.15: RC devresi
2.6. Direnç Bobin ve Kondansatörlü Devre (R-L-C)
Şekil 2.16’da verilen birbirine seri bağlanmış RLC elemanlarından oluşan devreye
alternatif gerilim uygulanmış olsun. Bu devrenin etkin akım ve gerilimi arasında aşağıdaki
bağıntı bulunur.
Buradaki Z = R + (X L -XC )2 2 büyüklüğü devrenin empedansıdır ve Z ile
gösterilir. Bir RLC devresinin empedansı,
devre elemanlarının dirençlerinin şekil
2.17’de görüldüğü gibi vektörel toplamı
düşünülerek hesaplanır. Devredeki bobin ve
kondansatörden meydana gelen faz farkları
birbirine zıt yöndedir. Akım ile gerilim
arasındaki φ faz farkı
Z
Cosj = R veya
tanφ =
R
X XL C -
olur.
Akım ile gerilim arasındaki faz farkı XL ile XC nin birbirine göre büyüklüklerine
bağlıdır.
XL > XC ise φ pozitif ve akım gerilimden geridedir.
XL < XC ise φ negatif ve akım gerilimden ileridedir.
XL = XC ise φ=0 olup akım ile gerilim aynı fazdadır.
Bir RLC devresinde XL = XC olduğunda Z=R olur. Bu duruma devrenin rezonans hali
denir.
Devrenin rezonans frekansı aşağıdaki formülle bulunur.
LC
f
2p
= 1
V V Sin t m = w
Şekil 2.16: RLC devre
23
Bir RLC devresinde rezonans halinde empedans en küçük değerini, devre akımı en
büyük değerini alır. Bir RLC devresinde akımın en büyük değerini alabilmesi için ya kaynak
frekansı değiştirilerek XL = XC yapılır ya da frekans sabit tutulup L veya C ya da her ikisi
birden değiştirilerek devre rezonansa getirilebilir.
Örnek: Şekil 2.19’daki devrenin empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz.
Çözüm:
Z = R + (X L -XC )2 2
Z = 32 + (10 - 6)2 = 5 Ω
8
5
= = 40 =
Z
I V Amper
0,6
5
= = 3 =
Z
Cosj R
Örnek: R=15Ω L=0,2 H ve C=30μF olan seri devrenin rezonans frekansını bulunuz.
Çözüm:
2 0,2.30.10 6
1
2 .
1
-
= =
p LC p
f = 65 Hz
L L V =i.X
V =i.Z
C C V =i.X
V i R R = .
Şekil : 2.17 Şekil : 2.18
Şekil 2.19: RLC devre
24
UYGULAMA FAALİYETİ
UYGULAMA FAALİYETİ-1
RL devrelerde akım gerilim empedans değerlerinin hesaplanması ve deney sonuçları
ile karşılaştırılması.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Gerilim, direnç, endüktans (L)
değerlerini öğretmeninize sorarak
seçiniz.
Ø Şekildeki devre ile ilgili bilgileri
tekrar ediniz.
Ø Dirençli ve bobinli devre konusuna
bakınız.
Ø Aşağıda verilen değerleri
hesaplayınız
· Bobinin endüktif reaktansı (XL)
· Devrenin empedansı (Z)
· Devrenin akımı (I)
· Her bir eleman üzerinde düşen
gerilimin değeri (VR ,VL)
X f L L = 2p. .
2 2
L Z = R + X
Z
I = V
VR =I.R VL =I.XL
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz ve devreye enerji
veriniz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Aşağıda verilen değerleri ölçü aletleri
ile ölçünüz;
· Devre akımı (I)
· R direnci üzerinde düşen
gerilim
· Bobin üzerinde düşen gerilim
Ölçülen
değer
Hesaplanan
değer
( I )
( VR )
( VL )
Ø Ölçü aletleri ile ölçtüğünüz değerleri
yaptığınız hesaplamalar ile
karşılaştırınız.
Ø Karşılaştırma sırasında ortaya
çıkabilecek küçük farklar ölçme
hatalarından kaynaklanabilir.
A
UYGULAMA FAALİYETİ
25
Ø Çıkan sonuçları öğretmeniniz ile
birlikte değerlendiriniz.
UYGULAMA FAALİEYTİ-2
RC devrelerde akım gerilim empedans değerlerinin hesaplanması ve deney sonuçları
ile karşılaştırılması.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Gerilim, direnç, kapasite (C)
değerlerini öğretmeninize sorarak
seçiniz.
Ø Şekildeki devre ile ilgili bilgileri
tekrar ediniz.
Ø Dirençli ve kondansatörlü devre
konusuna bakınız.
Ø Aşağıda verilen değerleri
hesaplayınız.
· Kondansatörün kapasitif reaktansı
(XC)
· Devrenin empedansı (Z)
· Devrenin akımı (I)
· Her bir eleman üzerinde düşen
gerilimin değeri (VR ,VC)
f C
XC 2 .
1
p
=
( )2
L C
Z = R2 + X - X
Z
I = V
VR =I.R VC =I.XC
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz ve devreye enerji
veriniz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Aşağıda verilen değerleri ölçü aletleri
ile ölçünüz;
· Devre akımı (I)
· R direnci üzerinde düşen gerilim
· Kondansatör üzerinde düşen gerilim
Ölçülen
değer
Hesaplanan
değer
( I )
( VR )
( VC )
A
26
Ø Ölçü aletleri ile ölçtüğünüz değerleri
yaptığınız hesaplamalar ile
karşılaştırınız.
Ø Karşılaştırma sırasında ortaya
çıkabilecek farklar ölçme
hatalarından kaynaklanabilir.
Ø Çıkan sonuçları öğretmeniniz ile
birlikte değerlendiriniz.
UYGULAMA FAALİYETİ-3
RLC devrelerde akım gerilim empedans değerlerinin hesaplanması ve deney sonuçları
ile karşılaştırılması.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Gerilim, direnç, endüktans (L),
Kapasite (C) değerlerini
öğretmeninize sorarak seçiniz.
Ø Şekildeki devre ile ilgili bilgileri
tekrar ediniz.
Ø Dirençli bobinli ve kondansatörlü
devre konusuna bakınız.
Ø Aşağıda verilen değerleri
hesaplayınız.
· Kondansatörün kapasitif reaktansı
(XC)
· Bobinin endüktif reaktansı (XL)
· Devrenin empedansı (Z)
· Devrenin akımı (I)
· Her bir eleman üzerinde düşen
gerilimin değeri (VR ,VL ,VC)
X f L L = 2p. .
f C
XC 2 .
1
p
=
2 2
c Z = R + X
Z
I = V
VR =I.R VL =I.XL VC =I.XC
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz ve devreye enerji
veriniz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
A
27
Ø Aşağıda verilen değerleri ölçü aletleri
ile ölçünüz.
· Devre akımı (I)
· R direnci üzerinde düşen
gerilim
· Bobin üzerinde düşen gerilim
· Kondansatör üzerinde düşen
gerilim
Ölçülen
değer
Hesaplanan
değer
( I )
( VR )
( VL )
( VC )
Ø Ölçü aletleri ile ölçtüğünüz değerleri
yaptığınız hesaplamalar ile
karşılaştırınız.
Ø Karşılaştırma sırasında ortaya
çıkabilecek küçük farklar ölçme
hatalarından kaynaklanabilir.
Ø Çıkan sonuçları öğretmeniniz ile
birlikte değerlendiriniz.
28
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Öğrencinin
Adı – Soyadı : ………………………
Numarası : ………………………
Başlama saati : …………….
Bitirme saati : …………….
Süre : ……...… dk
AÇIKLAMA: Aşağıda listelenen işlem basamaklarındaki davranışları
gerçekleştirmişseniz EVET sütununa, gerçekleştirmemişseniz HAYIR kısmına X işareti
koyunuz.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
Devre akımını ölçebiliyor musunuz?
Direnç üzerindeki gerilim değerini ölçebiliyor musunuz?
Bobin üzerindeki gerilim değerini ölçebiliyor musunuz?
Kondansatör üzerindeki gerilim değerini ölçebiliyor musunuz?
Bobinin endüktif reaktansını hesaplayabiliyor musunuz?
Kondansatörün kapasitif reaktansını hesaplayabiliyor musunuz?
Devrenin empedansını hesaplayabiliyor musunuz?
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “Evet”, “Hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “Evet” ise diğer öğrenme faaliyetine
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
29
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
ÖLÇME SORULARI
Aşağıdaki soruları cevaplandırınız.
1. Maksimum değeri 311 V olan bir devreye bağlanan omik yük devreden 22 Amper akım
çekmektedir. Devrenin direncini hesaplayınız.
A) 5W B) 10W C) 15W D) 20W
2. İndüktansı 0,5 H olan bir bobinin frekansı 50 Hz olan bir alternatif akıma karşı
göstereceği endüktif reaktansı (XL) hesaplayınız.
A) 149W B) 153W C) 157W D) 161W
3. Kapasitesi 50mF olan bir kondansatöre 50 Hz frekanslı bir alternatif gerilim
uygulandığında (Xc) değerini hesaplayınız.
A) 53,3W B) 63,3W C) 53,6W D) 63,6W
4. R=3 W ve XL =4 W olan seri bir R-L devresinde Empedans (Z) değerini hesaplayınız.
A) 2W B) 3W C) 4W D) 5W
5. R=6 W ve XL =8 W olan seri bir R-L devresinde Cos j değerini hesaplayınız.
A) 0,6 B) 0,7 C) 0,8 D) 0,9
6. R=15 W ve XL =45 W Xc =25 W olan seri bir R-L-C devresinde Empedans (Z) değerini
hesaplayınız.
A) 20 W B) 25 W C) 30 W D) 35 W
7. Aşağıdaki devrelerin hangisinde akım ve gerilim aynı fazdadır.
A) Bobinli (L) devre B) R-C seri devre
C) Dirençli (R) devre D) R-L seri devre
8. Aşağıdaki devrelerin hangisinde akım gerilimden geri fazdadır.
A) Omik devre B) Kapasitif devre
C) Endüktif devre D) Kısa devre
9. R=30Ω L=0,4 H ve C=15μF olan seri devrenin rezonans frekansını bulunuz.
A) 64,9Hz B) 29,9 Hz C) 31,9Hz D) 41,9 Hz
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
30
ÖĞRENME FAALİYETİ-3
Alternatif akımda güç hesaplamalarını yapabileceksiniz.
Ø Düşük güç katsayısının sakıncalarını ve güç katsayısının yükseltilmesini
araştırınız. Elde ettiğiniz sonuçları bir rapor halinde sınıfınızda
öğretmeninize ve arkadaşlarınıza sununuz.
3. ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ
Bir doğru akım devresinde kullanılan güç, bu devreye uygulanan gerilim ile devreden
geçen akımın çarpımıdır. Alternatif akımda ise gerek devreye uygulanan gerilim gerekse
devreden geçen akım zamana bağlı olarak değişir. Akım ve gerilimin çarpımı olan güç de
zamana bağlı olarak değişik değerler alır. Doğru akım devrelerinde olduğu gibi alternatif
akım devrelerinde güç her zaman V.I değildir.
Bir alternatif akım devresinde gerilim ve akım;
v V Sin t m = w ve i = i Sin(wt -j) m dır.
Alternatif akım devrelerinde herhangi bir andaki güç
P = V i Sinwt Sin(wt -j) m m . dir. P değerine gücün ani değeri veya ani güç denir.
Resim 3.1
3.1. Aktif Güç
Devrenin ortalama gücü ise P=VIcosj olarak bulunur. Ortalama güce aktif güç de
denir. Buradaki kullanılan cosj cihazın güç faktörü veya güç katsayısıdır. Bir devre
elemanının gücünü arttırmak için cosj yi büyütmek yani j yi küçültmek gerekir. Elektrik
enerjisi üretiminde güç faktörünün 1’ e yakın olması istenir.
ÖĞRENME FAALİYETİ-3
AMAÇ
ARAŞTIRMA
31
3.2. Reaktif Güç
Saf bobinli bir devrede (sadece L) gücün ortalama değeri sıfırdır. Gücün ortalama
değerinin sıfır olması yani aktif gücün sıfır olması bobinin kaynaktan bir enerji çekmediğini
gösterir. Ani gücün pozitif ve negatif değerleri birbirine eşittir. Pozitif alternansta kaynaktan
çekilen güç, negatif alternansta kaynağa geri verilmektedir. Bobinler enerji harcayan değil;
enerji depo eden elemanlardır.
Aynı şekilde kondansatörlü bir devrede de (Sadece C) gücün ortalama değeri sıfırdır.
Çünkü güç eğrisinin ortalama pozitif ve negatif alternansları birbirine eşittir. Kondansatörün
dolması anında kaynaktan çekilen güç, kondansatörün boşalması anında kaynağa geri
verilmektedir. Kondansatörler de bobinler gibi güç çekmeyip, enerji depo eden elemanlardır.
Saf bobin ve kondansatör devrelerinde j = 900 olduğu için güç katsayısı sıfırdır (Cos
900=0). formülüne göre P=0 olur. Görüldüğü gibi bobinde yada
kondansatörde her hangi bir güç kaybı olmamaktadır. Ancak şaşırtıcı bir şekilde bir alternatif
akım devresinde, direnç olmadığı durumda, bobin ve kondansatörün iç dirençlerinden dolayı
bir güç harcanır ve bu harcanan güç tıpkı bir doğru akım devresinde olduğu gibi ısı şeklinde
açığa çıkar.
Saf bobinde ve saf kondansatörde gerilim ve akımın etkin değerinin çarpımına reaktif
güç denir.
Q V I sinj C C C =
Burada Qdevrenin Reaktif gücüdür. Eğer sinf=1.0 alınırsa, endüktif ve kapasitif
devreler için reaktif güç aşağıdaki gibi hesaplanır.
C C C V = I X
C
2
C
2
C C C C X
Q = V I = I X = V
L L V = I X
L
2
L
2
L L L L X
Q =V I = I X = V
3.3. Görünür Güç
Aktif gücü dirençler, reaktif gücü ise endüktif ve kapasitif reaktanslar çeker. Eğer bir
devrede hem direnç hem de reaktans bulunuyorsa, bu devrede aktif ve reaktif güçler bir
arada bulunur. Bu devre hem aktif hem de reakif güç çekecektir. Böyle bir devrede VI değeri
ne aktif gücü, ne de reaktif gücü verir. Direnç ve reaktanstan oluşan bir devrede VI
çarpımına, görünür güç denir. S harfi ile gösterilir.
P = V .I .Cosj
32
Z
S VI I .Z V
2
= = 2 =
Aktif Güç Reaktif Güç Görünür Güç
P Q S
Watt VAR VA
Tablo 3.1
Örnek: Şekil 3.2’deki devrenin aktif,reaktif ve görünür güçlerini bulunuz.
Çözüm: = 2 + 2 = 32 + 42 L Z R X = 5 Ω
10
5
= = 50 =
Z
I V Amper 0,6
5
Cosj = 3 =
Şekil 3.2
Şekil 3.1
33
P =V.I.Cosj = 50.10.0,6 = 300W
Q =V.I.Sinj = 50.10.0,8 = 400VAR
S = V.I = 50.10 = 500VA
3.4. Üç Fazlı Sistemler
Çok fazlı sistem, gerilimlerinin arasında faz farkı bulunan iki veya daha fazla tek fazlı
sistemin birleştirilmiş halidir. Çok fazlı sistemlerin bazı özelliklerinden dolayı elektrik
enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımı çok fazlı olarak yapılır. Çok fazlı sistemlerin en çok
kullanılanı üç fazlı sistemlerdir.
Tek fazlı sistemlerde güç dalgalı olduğu halde, çok fazlı sistemlerde oldukça
düzgündür. Böylece çok fazlı motorların momenti, tek fazlılara göre düzgün olmaktadır. Üç
fazlı motorlar, tek fazlılara göre daha basit yapılı olup daha az bakım gerektirir ve verimleri
de yüksektir. Üç fazlı enerji iletiminde gerekli olan iletken miktarı, aynı uzaklık aynı
kayıplar ve aynı gerilim için bir fazlı sisteme göre azalma gösterir. Bir fazlı yükler, üç fazlı
sistemin bir fazını kullanarak çalışabilir. Üç fazlı sistemlerin tek fazlı sistemde doğrudan
çalışması mümkün değildir.
Şekil 3.3
34
3.5. Faz Farkları
Üç fazlı emk’nın üretimi, bir fazlı emk’nın üretimine benzer. Yalnız burada manyetik
alan içerisinde dönen bir iletken yada bobin yerine üç adet bobin vardır. Bu bobinler
birbirleri ile 1200lik açı ile yerleştirilmiştir.
Şekil 3.4’teki vektörlere dikkat edilirse ET emk’ nın fazının 1200 , ES emk’ nın -1200 ,
ER emk’ nın 00 olduğu görülmektedir. Şekil 3.4’te görüldüğü gibi bir nokta alınırsa, vektörler
bu noktanın önünden ER ES ET sırasıyla geçeceklerdir. Bu sıraya faz sırası veya faz dönüş
yönü denir. Şu halde faz sırasının RST olması, R fazının sıfır fazlı, S fazının 1200 geri fazlı
ve T fazının 1200 ileri fazlı olması demektir.
3.6. Dengeli ve Dengesiz Üç Fazlı Sistemler
Üç fazlı bir sistemin her üç faz hattındaki akımların büyüklükleri birbirine eşit ve
aralarında da 1200 faz farkı varsa üç fazlı sistem dengelidir denir. Dengeli sistemi dengeli
yükler oluşturur. Dengeli yüklerin her bir fazının empedansı büyüklük ve faz yönünden
birbirine eşittir. Üç fazlı dengeli yüklere örnek olarak, üç fazlı motorları verebiliriz.
Dengesiz sistemlerin faz empedansları birbirine eşit değildir. Bunun sonucu olarak her
bir fazın veya hattın akımları da farklı değerdedir. Dengesiz devrelerde faz sırası önemlidir.
Faz sırasının değişmesi ile yükün akımları da değişebilir. Dengesiz sistemlere örnek olarak
üç fazlı ve bir fazlı alıcıların birlikte bulunduğu apartmanları, iş yerlerini ve fabrikaları
verebiliriz.
Üç fazlı sistemler yıldız ve üçgen olarak bağlanır.
Şekil 3.4
35
Bağlantı üçgen ise; Hat Faz V =V Hat Faz I = 3.I
Bağlantı yıldız ise; Hat Faz V = 3.V Hat Faz I = I olur.
Şekil 3.6: Dengeli üçgen devre
3.7. Üç Fazlı Sistemlerde Güç
Üç fazlı sistem ister dengeli ister dengesiz olsun, her bir fazın güçlerinin toplamı,
devrenin gücünü verir.
1 2 3 P = P + P + P
Dengeli devrelerde faz güçleri birbirine eşittir. Bir fazın gücü faz P ile gösterilirse, üç
fazlı devrenin gücü faz P = 3.P olur.
Dengeli devrede bir fazın gücü Pfaz Vfaz .I faz .Cosj = olur. Üç fazlı devrenin gücü için
Pfaz 3.Vfaz .I faz .Cosj = bulunur.
Şekil 3.5: Dengeli yıldız devre
36
Dengeli yıldız devrelerde
3
hat
faz
V
V = ve I faz = Ihat olduğundan
P 3.Vhat .Ihat .Cosj = formülü bulunur.
37
Şekil 3.8
UYGULAMA FAALİYETİ
UYGULAMA FAALİYEETİ-1
R-C devresinde güç üçgeninin oluşturulması
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Gerilim, direnç, kapasite (C)
değerlerini öğretmeninize sorarak
seçiniz.
Ø Güç ile ilgili bilgileri tekrar ediniz.
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz ve devreye enerji
veriniz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Aşağıda verilen değerleri ölçü aletleri
ile ölçünüz;
· Devre akımı (I)
· R direnci üzerinde düşen
gerilim (VR)
· Bobin üzerinde düşen gerilim
(VL)
Ø Aşağıda verilen değerleri hesaplayınız
· Aktif güç (P)
· Reaktif güç (Q)
· Görünür güç (S)
Ø P V .I R = veya
R
P V
2
=
Ø Q V .I c = veya
Xc
Q V
2
=
Ø S =V.I formülleri ile
hesaplanabilir.
A
UYGULAMA FAALİYETİ
38
Ø Güç üçgenini çiziniz ve faz açısını
hesaplayınız. Ø
S
Cosj = P veya
P
Tanj = Q
Ø Sonuçları öğretmeniniz ile birlikte
değerlendiriniz.
Ø Gerilim ve direnç değerlerini
değiştirerek deneyi
tekrarlayabilirsiniz.
UYGULAMA FAALİYETİ-2
Üç fazlı devrelerde güç hesaplamalarının yapılması.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø
Ø Asenkron motoru öğretmeninize
sorarak seçiniz.
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz
Ø Asenkron motoru yıldız bağlayınız.
Ø Yıldız motor klemens bağlantısının
nasıl olduğunu öğretmeninizden
öğreniniz.
Ø Devreye bağladığınız üç fazlı asenkron
motorun bağlantı çeşidinin etiketine
uygun olup olmadığını kontrol ediniz (
Yıldız veya Üçgen).
Ø Bağlantı çeşidinin etiketine uygun
olup olmadığı konusunda
öğretmeninizden yardım alınız.
Ø Devreye enerji veriniz.
Üç faz AC ile çalışırken çok dikkatli
olunuz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Aşağıda verilen değerleri ölçü aletleri
ile ölçünüz;
· Devre hat akımı (IHat)
· Hat gerilimi (VHat)
· Devre faz açısı (Cosφ)
Ø Faz açısının (Güç faktörü) ölçümü
ile ilgili detaylı bilgi için
öğretmeninizden yardım isteyiniz.
Ø Aşağıda verilen değerleri hesaplayınız
· Aktif güç
Ø Yıldız bağlantıda;
Hat Faz V = 3.V Hat Faz I = I
39
( P V I Cosj Hat Hat = 3. . )
· Reaktif güç
(Q V I Sinj Hat Hat = 3. . )
· Görünür güç ( Hat Hat S = 3.V .I )
Ø Hesapladığınız değerleri motor
etiketindeki güç değerleri ile
karşılaştırınız.
40
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Öğrencinin
Adı – Soyadı : ………………………
Numarası : ………………………
Başlama saati : …………….
Bitirme saati : …………….
Süre : ……...… dk
AÇIKLAMA: Aşağıda listelenen işlem basamaklarındaki davranışları
gerçekleştirmişseniz EVET sütununa, gerçekleştirmemişseniz HAYIR kısmına X
işareti koyunuz.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
Ø Devre akımını hesaplayabildiniz mi?
Ø Direnç, Bobin ve Kondansatör üzerindeki gerilim
değerlerini hesaplayabildiniz mi?
Ø Aktif gücü hesaplayabildiniz mi?
Ø Reaktif gücü hesaplayabildiniz mi?
Ø Görünür gücü hesaplayabildiniz mi?
Ø Güç üçgenini çizebildiniz mi?
Ø Güç katsayısını hesaplayabildiniz mi?
Ø Asenkron motoru yıldız veya üçgen bağlayabildiniz mi?
Ø Devre hat akımını ölçebildiniz mi?
Ø Hat gerilimini ölçebildiniz mi?
Ø Devre faz açısını ölçebildiniz mi?
DEĞERLENDİRME
Performans testi sonucu “Evet”, “Hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz. Eksiklerinizi
faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise diğer öğrenme faaliyetine geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
41
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
ÖLÇME SORULARI
Aşağıdaki soruları cevaplandırınız.
1. AC devresinde dirençler aşağıdaki güçlerden hangisini çeker?
A) Aktif güç B) Reaktif güç
C) Görünür güç D) Gizli güç
2. AC devresinde reaktif gücü hangi eleman çekmez?
A) Direnç B) Endüktif reaktans
C) Kapasitif reaktans D) Endüktif ve kapasitif reaktans
3. Bir AC devresinde P=30 W Q=40 VAR ise görünür gücü nedir?
A) 50VA B) 60VA C) 70VA D) 80VA
4. Güç katsayısı 0,6 olan bir AC devresinde P=600 watt ise görünür gücü nedir?
A) 500VA B) 600VA C) 800VA D) 1000VA
5. Üç fazlı AC sisteminde üreteç bobinleri birbirleri ile kaç derecelik açı ile yerleştirilmiştir?
A) 60 B) 90 C) 120 D) 150
6. Üç fazlı sistemlerde, her üç faz hattındaki akımların büyüklüklerin birbirine eşit olduğu
sistem hangisidir?
A) Dengeli sistem B) Düzenli sistem
C) Eşit system D) Ani sistem
7. Aktif gücü 100 3W, hat akımı 1 A ve faz açısı 1 olan 3 fazlı AC devrenin hat gerilimi
nedir?
A) 50V B) 100V C) 150V D) 173V
8. Aktif gücün birimi aşağıdakilerden hangisidir?
A) VA B) VAR C) Watt D) Farad
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
42
ÖĞRENME FAALİYETİ-4
Transformatörlerin, çalışma prensibini kavrayacak ve devreye bağlantısını
yapabileceksiniz.
Ø Transformatör çeşitlerini araştırınız.
4. TRANSFORMATÖRLER
4.1. Transformatörlerin Yapısı
Şekil 4.1’de verildiği gibi, bir transformatör, bir çekirdek ve bunun üzerine sarılmış iki
makaradan oluşur. Çekirdek fuko akımlarını azaltmak için yapraklar halinde silisyumlu
saclardan kesilmiş ve üst üste konmuş levhalardan meydana gelmiştir.
Sargılardan birinin uçlarına, değiştirilmesi istenen alternatif gerilim uygulanır. Bu
makaraya veya sargıya primer (birinci) sargı denir. Uçlarından değiştirilen gerilim alınan
diğer makaraya da sekonder (ikinci) sargı denir.
Şekil 4.1
4.2. Çalışma Prensibi
Birinci sargıdan geçen alternatif akım, Şekil 4.2’de verildiği gibi, demir nüve de
değişken bir manyetik akı meydana getirir. Bu akının büyük bir kısmı ikinci makaranın
içinden geçer ve değişken manyetik akı tarafından kesilen sekonder sargıda elektro-manyetik
endüksiyon yoluyla aynı frekanslı bir alternatif emk oluşturur. Böylece, primer ve sekonder
sargı arasında elektriksel olarak bir bağlantı olmadığı halde birinci sargıya verilen güç
endüksiyon yoluyla ikinci sargıya iletilmiş olur.
ÖĞRENME FAALİYETİ–4
AMAÇ
ARAŞTIRMA
43
Bu yolla güç ve frekans sabit kalmak şartıyla alternatif gerilimi değiştirerek
azalmasını veya çoğalmasını sağlayan araçlara transformatör denir.
Şekil 4.2
4.3. Verim
Transformatörde birinci sargıya verilen gücün bir kısmı, ikinci sargıya iletimi
sırasında bazı sebeplerden dolayı kaybolur. Bu kaybın azaltılması için transformatörün
nüvesi (Çekirdek) plakalar halinde yapılmıştır. Bir transformatörün verimi alınan gücün
verilen güce oranıdır. Şekil 4.3’de farklı yapıda bir trafo gösterilmiştir.
Verim
1
2
P
= P
1
2
P
h = P
Şekil 4.3
Örnek: Giriş gücü 100 VA, çıkış gücü 95 VA olan bir transformatörün verimini bulunuz?
Çözüm:
1
2
P
h = P = 0,95
100
95 =
Örnek: Çıkış gücü 180 VA, verimi 0,90 olan bir transformatörün giriş gücünü bulunuz?
Çözüm:
1
2
P
h = P 200
0,90
180 2
1 = = =
h
P P VA
44
4.4. Dönüştürme Oranı
Sarımlar aynı manyetik akı içerisinde bulunduklarına göre emk’lar ve sarım sayıları
arasında
2
1
2
1
N
N
E
E = bağıntısı yazılabilir. Buradaki
2
1
N
N
oranına transformatörün dönüştürme
oranı (a) denir.
Şekil: 4.4
Eğer bir transformatörün verimi %100 alınırsa birinci ve ikinci sargılardaki
indüksiyon emk’ları bunların uçlarındaki potansiyel farklarına eşittir. Bu durumda 1 2 P = P
ise 1 1 2 2 I .V = I .V dir.
Örnek: Primer gerilimi 24 volt, sekonder gerilimi 12 volt olan transformatörün dönüştürme
oranını bulunuz.
Çözüm: Dönüştürme oranı (a)=
2
1
V
V
= 2
12
24 =
Örnek: Primer gerilimi 48 volt, sekonder gerilimi 16 volt ve primer akımı1 amper olan
transformatörün dönüştürme oranını ve sekonder akımını bulunuz.
Çözüm: Dönüştürme oranı (a)=
2
1
V
V
= 3
16
48 =
1
2
2
1
I
I
V
V=
3
16
48.1
2 I = = Amper
Örnek: Primer sarım sayısı 200, sekonder sarım sayısı 50 olan transformatörün primer akımı
1 A ise sekonder akımını bulunuz.
Çözüm: Dönüştürme oranı =
2
1
N
N
= 4
50
200 =
1
2I
a=I
I a.I 1.4 4 2 1 = = = Amper
45
4.5. Kullanım Alanları
Transformatörlerin çok geniş bir kullanım alanı vardır. Evlerdeki kapı zillerinin, radyo
ve teyp gibi araçların çalıştırılması için 220 V’luk gerilimi 8-10-12 V’a düşüren alçaltıcı
transformatöre ihtiyaç vardır. Kaynak makinelerin de kullanılan transformatörlerin sekonder
sargısı primer sargıya göre çok az sarımlıdır. Sekonder sargıdan elde edilen akım şiddeti çok
yüksek olduğundan ısı enerjisi ile kaynak yapmak mümkündür. Eğer ikinci sargı tek
sarımdan oluşmuş bir sargı ise ikinci sargıda çok yüksek akım şiddeti elde edilebilir ve metal
parçaları ergitilebilir. Bu uygulama indüksiyon fırınlarının temelini oluşturur.
Şekil 4.5
Alternatörlerden alınan elektrik enerjisinin çok uzak yerlere ulaştırılması sırasında
nakil hatlarında ısı şeklindeki kayıpları azaltmak için hatlardaki akım şiddetinin çok küçük
dolayısıyla gerilimin çok büyük olması gerekmektedir. Böyle bir düzen ile alternatörden
alınan 220 V gerilim 20 kat artırılır tekrar 220 V düşürülerek kullanma kolaylığı sağlanmış
olur.
Şehirlerde kullanılan akımın alternatif olmasının en önemli sebebi, az kayıp ile
dağıtılabilmesidir. Elektrik enerjisinin doğru akım ile uzaklara iletilmesi ve bir şehre
dağıtması, her yerde aynı potansiyel farkı sağlanamadığından dolayı yapılamaz. Bunlardan
başka transformatörler fabrikalarda, hastanelerde, laboratuvarda olmak üzere çok geniş bir
kullanım alanına sahiptir. Büyük güçlü trafo fotografı Şekil 4.6’da verilmiştir.
Şekil 4.6
46
UYGULAMA FAALİYETİ
UYGULAMA FAALİYETİ-1
Transformatör dönüştürme oranının bulunması.
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Transformatörü öğretmeninize
sorarak seçiniz.
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz ve devreye enerji
veriniz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Primer gerilimini kademe kademe
arttırınız.
Ø Giriş geriliminin primer gerilimini
geçmemesine dikkat ediniz.
Ø Ölçü aletlerindeki değerleri her
kademede ölçerek kaydediniz.
U1 U2 I1 I2 k
1
2
3
4
5
Ø Dönüştürme oranını hesaplayınız. Ø Dönüştürme oranının her kademede
aynı kaldığına dikkat ediniz.
UYGULAMA FAALİYETİ
47
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Öğrencinin
Adı – Soyadı : ………………………
Numarası : ………………………
Başlama saati : …………….
Bitirme saati : …………….
Süre : ……...… dk
AÇIKLAMA: Aşağıda listelenen işlem basamaklarındaki davranışları
gerçekleştirmişseniz EVET sütununa, gerçekleştirmemişseniz HAYIR kısmına X
işareti koyun.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
Transformatörün primer sargı uçlarını devreye
bağlayabildiniz mi?
Transformatörün sekonder sargı uçlarını devreye
bağlayabildiniz mi?
Transformatörün verimini hesaplayabildiniz mi?
Transformatör dönüştürme oranlarını hesaplayabildiniz mi?
DEĞERLENDİRME
Performans testi sonucu “Evet”, “Hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz. Eksiklerinizi
faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “Evet” ise diğer öğrenme faaliyetine geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
48
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
ÖLÇME SORULARI
1. Transformatörlerde değiştirilmesi istenen gerilimin uygulandığı sargı hangisidir?
A) Sekonder sargı B) Çıkış sargı
C) Primer sargı D) Dönüş sargı
2. Transformatörlerde giriş ve çıkış değerleri arasında aşağıdakilerden hangisi her zaman
sabit kalır?
A) Frekans B) Akım C) Gerilim D) Güç
3. Giriş gücü 50 VA çıkış gücü 40 VA olan bir transformatörün verimi hangisidir?
A) 0,60 B) 0,70 C) 0,80 D) 0,90
4. Çıkış gücü 85 VA olan bir transformatörün toplam kayıpları 15 VA olduğuna göre verimi
hangisidir?
A) 0,65 B) 0,75 C) 0,85 D) 0,95
5. Transformatörlerde aşağıdakilerden hangisi dönüştürme oranını vermez?
A) Giriş gücü/Çıkış gücü B) Giriş gerilimi/Çıkış gerilimi
C) Çıkış akımı/Giriş akımı D) Giriş sarım sayısı/Çıkış sarım sayısı
6. Sekonder akımı 12 Amper ve dönüştürme oranı 4 olan transformatörün primer akımı
hangisidir?
A) 2A B) 3A C) 4A D) 5A
7. Primer sarım sayısı 220 sipir, sekonder sarım sayısı 110 sipir olan transformatörün
dönüştürme oranı aşağıdakilerden hangisidir?
A) 8 b) 4 C) 2 D) 0,5
8. Transformatörler ile ilgili cümlelerden hangisi yanlıştır?
A) Transformatör gerilim yükseltmek için kullanılır.
B) Transformatör akım yükseltmek için kullanılır.
C) Transformatör frekans değiştirmek için kullanılır.
D) Transformatörler ile güç yükseltilemez.
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
49
ÖĞRENME FAALİYETİ-5
Alternatif akım motorlarının bağlantılarını yapabileceksiniz.
Ø Bir ve üç fazlı motor çeşitlerini araştırınız.
5. AC MOTORLARI
5.1. DC Motorlarla Karşılaştırılması
Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makineye elektrik motoru denir.
Elektrik motorları doğru ve alternatif akım motorları olarak ikiye ayrılır.
Alternatif akım motorları içerisinde en çok kullanılan asenkron motorlardır. Motor
sargılarına verilen alternatif akımın meydana getirdiği döner manyetik alanın dönme hızı ile
rotor dönme hızı aynı olmayan motorlara asenkron motor denir. Şekil 5.1’de bir asenkron
motor resmi verilmiştir.
Resim 5.1
Alternatif akım motorları, ucuz olmaları, az bakım gerektirmeleri ve çalışma sırasında
ark oluşturmamaları, momentlerinin yüksek olması, frekansı değiştirilerek devir sayılarının
büyük sınırlar içerisinde değiştirilebilmesi nedeniyle doğru akım motorlarına göre daha çok
tercih edilir.
5.2. AC Motor Çeşitleri
5.2.1. Bir Fazlı Motor
Ac motorlar bir fazlı olarak da imal edilir. Bir fazlı AC motorların bir çok çeşidi
vardır. Genellikle elektrikli ev aletlerinde çok kullanılır.
ÖĞRENME FAALİYETİ–5
AMAÇ
ARAŞTIRMA
50
5.2.2. Üç Fazlı Motor
Üç fazlı sistemlerde en çok kullanılan motor asenkron motorlardır. Bir fazlı olarak da
imal edilir. Asenkron motorlar stator, rotor, gövde ve yan kapaklardan oluşur. Alternatif
akımın uygulanarak döner manyetik alanın oluştuğu sabit kısma stator denir. Motorda
mekanik enerjinin elde edildiği kısma rotor denir.
Asenkron motorlar; manyetik alan içerisinde bulunan
ve içerisinden akım geçen iletkene etkiyen kuvvet
prensibine göre çalışır. Asenkron motorlarda rotor
iletkenlerinden akım geçişi endüksiyon yolu ile gerçekleşir.
Bu nedenle bu motorlara endüksiyon motorları da denir.
Çalışma prensibi transformatörler ile hemen hemen aynıdır.
Şekil 5.1’de eğrisi verilen üç fazlı alternatif gerilim,
stator oluklarına 120 derece faz farklı yerleştirilmiş üç adet
bobine uygulanırsa üç fazlı döner alan meydana gelir. Stator
sabit olmasına rağmen manyetik alan dönmektedir.
Resim 5.2
Asenkron motorlarda döner alan hızına senkron hız denir. “ns” ile gösterilir.
ns=120f/p formülü ile bulunur.
Resim 5.3
Döner manyetik alanın etkisi ile hareket eden rotorun hızına asenkron hız denir. (nr)
ile gösterilir.
51
Senkron hız ile asenkron hız arasındaki farka kayma denir. Devir cinsinden kayma (n),
yüzde cinsinden kayma (s) ile gösterilir.
n = ns - nr .100
s
s r
n
s n n
-
=
Şekil 5.1
Örnek: 2 kutuplu 50 Hz frekanslı asenkron motorun senkron devrini hesaplayınız.
Çözüm: 3000
2
120.50
p
ns 120.f = = = devir/dk.
Örnek: 6 kutuplu 60 Hz frekanslı asenkron motorun rotor devri 1140 d/dk. olduğuna göre
devir ve yüzde cinsinden kaymayı bulunuz.
Çözüm: 1200
6
120.60
p
ns 120.f = = = devir/dk.
= - =1200 -1140 = 60 s r n n n
.100
1200
.100 1200 1140
-
=
-
=
s
s r
n
s n n =%5
52
UYGULAMA FAALIYETİ
UYGULAMA FAALİYETİ-1
Üç fazlı asenkron motorun çalıştırılması ve kaymanın bulunması
İşlem Basamakları Öneriler
Şekil 5.2
Ø Yukarıda verilen devreyi deney seti
üzerinde kurunuz.
Ø Devreye enerji veriniz.
Üç faz AC ile çalışırken çok dikkatli
olunuz.
Ø Bağlantıları kontrol ediniz. Doğru
olduğundan emin olduktan sonra
devreye enerji veriniz.
Ø Turmetre ile rotorun devrini ölçünüz. Ø Turmetre kullanımı ile ilgili bilgi
için “Fiziksel büyüklüklerin
ölçülmesi” modülüne bakınız.
Ø Asenkron motorun senkron hızını
hesaplayınız.
Ø Motorun kutup sayısını öğrenmek
için etiketine bakınız.
Ø Asenkron motorun devir ve yüzde
cinsinden kayma değerini
hesaplayınız.
UYGULAMA FAALİYETİ
53
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Öğrencinin
Adı – Soyadı : ………………………
Numarası : ………………………
Başlama saati : …………….
Bitirme saati : …………….
Süre : ……...… dk
AÇIKLAMA: Aşağıda listelenen işlem basamaklarındaki davranışları
gerçekleştirmişseniz EVET sütununa, gerçekleştirmemişseniz HAYIR kısmına X
işareti koyun.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
Turmetre ile rotor devrini ölçebildiniz mi?
Asenkron motorun senkron hızını hesaplayabildiniz mi?
Asenkron motorun yüzde cinsinden kayma değerini
hesaplayabildiniz mi?
Asenkron motorun devir cinsinden kayma değerini
hesaplayabildiniz mi?
DEĞERLENDİRME
Performans testi sonucu “Evet”, “Hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz. Eksiklerinizi
faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “Evet” ise diğer öğrenme faaliyetine geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
54
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
ÖLÇME SORULARI
Aşağıdaki soruları cevaplandırınız.
1. Elektrik motorları hangi enerjiyi hangi tür enerjiye dönüştürür?
A) Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine B) Elektrik enerjisini mekanik enerjiye
C) Mekanik enerjiyi ısı enerjisine D) Isı enerjisini mekanik enerjiye
2. Asenkron motorlar; I. Çalışma sırasında ark oluşturmazlar
II.Frekans değiştirilerek devir sayısı değiştirilmez
III.Momentleri yüksektir.
Yukarıda verilen cümlelerden hangisi ya da hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) I, II ve III
3. Asenkron motorlarda alternatif akımın uygulandığı sabit kısma ne denir?
A) Rotor B) Stator C) Motor D) Gövde
4. Döner alanın meydana gelmesi için bobinlerin ne kadar açı farkı ile yerleştirilmesi
gerekir?
A) 180 B) 150 C) 120 D) 90
5. Asenkron motorda döner alan hızına ne denir?
A) Asenkron hız B) Döner hız C) Motor hız D) Senkron hız
6. 4 kutuplu 60 Hz frekanslı motorun senkron hızını bulunuz.
A) 1200d/d B) 1500d/d C) 1800d/d D) 2000d/d
7. Senkron hızı 1500 d/d olan asenkron motor 1455 d/d dönmektedir. Yüzde cinsinden
kayma nedir?
A) %3 B) %4 C) %5 D) %6
8. 4 kutuplu 50 Hz asenkron motor 1485 d/d dönmektedir. Devir cinsinden kaymayı
bulunuz.
A) 10 d/d B) 15 d/d C) 20 d/d D) 25 d/d
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek
kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız
sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
55
MODÜL DEĞERLENDİRME
Uygulama faaliyetinde yaptığımız işlemlere göre aşağıdaki tabloyu doldurarak
kendimizi değerlendirebiliriz.
Öğrencinin
Adı – Soyadı : ………………………
Numarası : ………………………
Başlama saati : …………….
Bitirme saati : …………….
Süre : ……...… dk
AÇIKLAMA: Aşağıda listelenen işlem basamaklarındaki davranışları
gerçekleştirmişseniz EVET sütununa, gerçekleştirmemişseniz HAYIR kısmına X
işareti koyun.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
AC gerilimin maksimum değerini hesaplayabildiniz mi?
AC gerilimin etkin değerini hesaplayabildiniz mi?
Periyod değerini hesaplayabildiniz mi?
Frekans değerini hesaplayabildiniz mi?
Devre akımını ölçebildiniz mi?
Direnç üzerindeki gerilim değerini ölçebildiniz mi?
Bobin üzerindeki gerilim değerini ölçebildiniz mi?
Kondansatör üzerindeki gerilim değerini ölçebildiniz mi?
Bobinin endüktif reaktansını hesaplayabildiniz mi?
Kondansatörün kapasitif reaktansını hesaplayabildiniz mi?
Devrenin empedansını hesaplayabildiniz mi?
Devre akımını hesaplayabildiniz mi?
Direnç, bobin ve kondansatör üzerindeki gerilim değerlerini
hesaplayabildiniz mi?
Aktif gücü hesaplayabildiniz mi?
Reaktif gücü hesaplayabildiniz mi?
Görünür gücü hesaplayabildiniz mi?
Güç üçgenini çizebildiniz mi?
Güç katsayısını hesaplayabildiniz mi?
MODÜL DEĞERLENDİRME
56
Asenkron motoru yıldız veya üçgen bağlayabildiniz mi?
Devre hat akımını ölçebildiniz mi?
Hat gerilimini ölçebildiniz mi?
Devre faz açısını ölçebildiniz mi?
Transformatör dönüştürme oranlarını hesaplayabildiniz mi?
Turmetre ile rotor devrini ölçebildiniz mi?
Asenkron motorun senkron hızını hesaplayabildiniz mi?
Asenkron motorun yüzde cinsinden kayma değerini
hesaplayabildiniz mi?
Asenkron motorun devir cinsinden kayma değerini
hesaplayabildiniz mi?
57
CEVAP ANAHTARLARI
ÖĞRENME FAALİYETİ-1 CEVAP ANAHTARI
1 C
2 A
3 B
4 D
5 C
6 C
7 D
8 D
ÖĞRENME FAALİYETİ-2 CEVAP ANAHTARI
1 B
2 C
3 D
4 D
5 A
6 B
7 C
8 C
9 A
CEVAP ANAHTARLARI
58
ÖĞRENME FAALİYETİ-3 CEVAP ANAHTARI
1 A
2 A
3 A
4 D
5 C
6 A
7 B
8 C
ÖĞRENME FAALİYETİ-4 CEVAP ANAHTARI
1 C
2 A
3 C
4 C
5 A
6 B
7 D
8 C
59
ÖĞRENME FAALİYETİ-5 CEVAP ANAHTARI
1 B
2 C
3 B
4 C
5 D
6 C
7 A
8 B

ANALOG DEVRE ELEMANLARI

DİRENÇLER...................................................................................................................3
1.1. Tanımı ve İşlevi...................................................................................................3
1.2. Çeşitleri...............................................................................................................3
1.2.1. Sabit Dirençler.............................................................................................4
1.2.2. Ayarlı Dirençler...........................................................................................9
1.2.3. Ortam Etkili Dirençler ...............................................................................13
1.3. Sabit Dirençlerin Renk Kodlarıyla Değerlerinin Bulunması ...............................15
1.4. Direnç Bağlantıları ............................................................................................20
UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................22
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME............................................................................23
PERFORMANS DEĞERLENDİRME .....................................................................26
ÖĞRENME FAALİYETİ-2 ...............................................................................................27
2. KONDANSATÖRLER..................................................................................................27
2.1. Tanımı ve İşlevi.................................................................................................28
2.2. Çeşitleri.............................................................................................................31
2.2.1. Sabit Kondansatörler..................................................................................31
2.2.2. Ayarlı Kondansatörler................................................................................36
2.3. Rakamlarla Kondansatör Değerinin Okunması...................................................37
2.4. Avometreyle Sağlamlık Kontrolünün Yapılması ................................................38
2.5. Kondansatör Bağlantıları ...................................................................................39
UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................41
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME............................................................................42
PERFORMANS DEĞERLENDİRME .....................................................................45
ÖĞRENME FAALİYETİ-3 ...............................................................................................46
3. BOBİNLER...................................................................................................................46
3.1. Tanımı ve İşlevi.................................................................................................47
3.2. Çeşitleri.............................................................................................................49
3.2.1. Sabit Bobinler............................................................................................49
3.2.2. Ayarlı Bobinler..........................................................................................53
3.3. LCRmetreyle Endüktans Ölçümü.......................................................................55
UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................56
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME............................................................................57
PERFORMANS DEĞERLENDİRME .....................................................................59
ÖĞRENME FAALİYETİ-4 ...............................................................................................60
4.1. İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken Maddeler.........................................................60
4.2. N ve P Tipi Yarı İletkenler.................................................................................61
4.3. P-N Yüzey Birleşmesi .......................................................................................63
4.3.1. Kutuplamasız P-N Yüzey Birleşmesi .........................................................63
4.3.2. Kutuplamalı P-N Yüzey Birleşmesi............................................................64
4.4. Diyodun Tanımı ve Yapısı.................................................................................66
4.5. Çeşitleri.............................................................................................................66
4.5.1. Kristal Diyotlar..........................................................................................66
4.5.2. Zener Diyotlar ...........................................................................................69
İÇİNDEKİLER
ii
4.5.3. Foto Diyotlar .............................................................................................70
4.5.4. Işık Yayan Diyotlar....................................................................................70
4.6. Analog ve Dijital Ölçü Aletiyle Diyodun Sağlamlık Testi, Diyot Uçlarının
Bulunması................................................................................................................71
4.7. Diyot Uygulamaları ...........................................................................................72
4.7.1. Zener Diyot Doğru ve Ters Kutuplama Karakteristiğinin Çıkartılması........73
4.7.2. Üç Renkli Led Uygulaması ........................................................................74
4.7.3. Zener Diyot Uygulaması ............................................................................76
UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................78
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME............................................................................79
PERFORMANS DEĞERLENDİRME .....................................................................82
ÖĞRENME FAALİYETİ-5 ...............................................................................................83
5. TRANSİSTÖRLER........................................................................................................83
5.1. Çift Kutup Yüzeyli Transistörler (BJT)..............................................................83
5.1.1. Transistörün Doğru ve Ters Kutuplanması .................................................84
5.1.2. NPN ve PNP Transistörde Akım Yönleri ...................................................85
5.1.3. Transistörlerin Yükselteç Olarak Kullanılması ...........................................85
5.1.4. Transistörlerin Çalışma Kararlılığını Etkileyen Unsurlar ............................87
5.1.5. Transistörün Anahtarlama Elemanı Olarak Kullanılması ............................87
5.1.6. Transistörlerin Katalog Bilgilerinin Okunması, Kılıf Tiplerinin Belirlenmesi,
Transistör Rakamlarının Okunması......................................................................91
5.1.7. Analog ve Dijital Avometreyle Transistörün Sağlamlık Testi ve Uçlarının
Bulunması...........................................................................................................92
5.1.8. LDR ve Transistörle Bir Rölenin Kumandası .............................................94
5.2. Alan Etkili Transistörler (FET) ..........................................................................95
5.2.1. JFET’ler ....................................................................................................95
5.2.2. MOSFET’ler..............................................................................................96
UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................99
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME..........................................................................100
PERFORMANS DEĞERLENDİRME ...................................................................103
MODÜL DEĞERLENDİRME.........................................................................................104
CEVAP ANAHTARLARI ...............................................................................................108
KAYNAKLAR................................................................................................................111
iii
AÇIKLAMALAR
KOD 522EE0018
ALAN Elektrik Elektronik Teknolojisi
DAL/MESLEK Alan Ortak
MODÜLÜN ADI Analog Devre Elemanları
MODÜLÜN TANIMI Elektronikte yaygın olarak kullanılan temel devre
elemanlarının güncel durumunu ve nasıl kullanıldıklarını, yarı
iletken teknolojisinin ve bu teknoloji kullanılarak üretilen
devre elemanlarının özelliklerini günün ihtiyacına uygun
seviyede anlatan öğrenme materyalidir.
SÜRE 40/32 saat
ÖN KOŞUL
YETERLİK Analog devre elemanlarını kullanarak elektronik devreleri
kurmak.
MODÜLÜN AMACI
Genel Amaç
Üzerinde çalışılan elektronik devrenin teknik ihtiyacına ve
maliyet unsuruna göre en uygun devre elemanını temin
edebilecek ve elektriksel özellikleri doğrultusunda
kullanabileceksiniz.
Amaçlar
1. Direnç çeşitlerini tanıyarak değerlerini ölçebileceksiniz.
2. Kondansatör çeşitlerini tanıyarak değerlerini
ölçebileceksiniz.
3. Bobin çeşitlerini tanıyarak değerlerini ölçebileceksiniz.
4. Yarı iletken malzemeleri tanıyarak değerlerini
ölçebileceksiniz.
5. Transistör çeşitlerini tanıyarak değerlerini
ölçebileceksiniz.
EĞİTİM ÖĞRETİM
ORTAMLARI VE
DONANIMLARI
Ortam
Farklı türden analog devre elemanlarının özelliklerini
tanımaya ve ölçümlerini yapmaya elverişli malzeme
laboratuvarı, kendi kendinize ya da grupla çalışabileceğiniz
tüm ortamlar.
Donanım
Malzeme katalogları, analog ve sayısal AVO metre, LCR
metre, DC güç kaynağı, breadboard, projeksiyon ve konuyla
ilgili resimler, teknik kitaplar ve yayınlar, ınternet bağlantılı
bilgisayar.
AÇIKLAMALAR
iv
ÖLÇME VE
DEĞERLENDİRME
Her faaliyet sonunda kazanılan beceriler ölçülmelidir.
Her modülün sonunda kazanılan yeterlikler
ölçülmelidir.
Dersin sonunda sınıf geçme yönetmeliğine göre ölçme
ve değerlendirme yapılacaktır.
1
GİRİŞ
Sevgili Öğrenci,
Çevremizde sayısız örneğini gördüğümüz elektronik cihazların her yeni günle beraber
insan ihtiyaçlarına daha hızlı ve daha kolay yanıt verecek modelleri tasarlanmaktadır.
Tasarlanan her yeni model gerek boyutları gerekse de işlevleri bakımından bir önceki
modellerine göre daha üstün özelliklere sahiptir. Bu cihazlarda kullanılan malzeme
teknolojisinin sürekli gelişmesi, söylediğimiz yenilenmeyi hızlandırmaktadır.
Bundan onlarca yıl önce ilk geliştirilen bilgisayarlar bir oda büyüklüğündeydi ve
günümüz bilgisayarlarıyla karşılaştırıldığında son derece yavaştı. Şu anda avuç içine
sığabilecek boyutlarda bilgisayarlar üretilmekte, cep telefonlarına sayısız özellik
eklenebilmekte ve tüm bunlar sağlanırken aynı anda maliyetler de düşmektedir.
Elektronik teknolojisinde yaşanan gelişmelerle beraber elektronik devreler, elektrik
sinyallerini işleme özelliğine göre analog ve sayısal sistemler olarak ayrılmaktadır. Zaman
eksenine göre sonsuz sayıda değer aralığına sahip analog elektrik sinyallerinin her anında
tepki gösterebilen devre elemanları “Analog Devre Elemanları” olarak adlandırılabilir.
Çeşitli analog ve sayısal elektronik sistemlerde farklı boyutlarda ve elektriksel
özelliklerde karşımıza çıkan bu devre elemanlarını tanımak ve iyi kullanabilmek, elektrikelektronik
alanındaki her öğrencinin öncelikli hedeflerinden biri olmalıdır.
Bu modülde sizlere günümüz devre elemanları tanıtılacak ve ihtiyaca uygun malzeme
seçimi yapabilmeniz için gerekli olan bilgiler verilecektir.
GİRİŞ
2
GENEL TANIM
Elektrik sinyalleri kullanım türüne göre analog ve sayısal (dijital) olarak ayrılır.
Analog sinyaller zaman eksenine göre sonsuz sayıda değerin mevcut olduğu sinyallerdir.
Örnek olarak insan gözü belli bir zaman aralığında ve görüş menzili kapsamında gerçekleşen
tüm doğa olaylarını görebilir. Göz merceğinde oluşan görüntüde herhangi bir eksiklik söz
konusu değildir. Ancak, insan gözünün gördüğü bu görüntüde çok sayıda ayrıntı gizlidir.
Bu ayrıntılar belli zaman aralıklarında örneklenerek sayısal elektrik sinyallerine
dönüştürülür. Böylece gereksiz ayrıntılar ortadan kalkmış olur. Sayısal elektrik sinyalleri
belli bir zaman aralığında sınırlı sayıda bilginin elde edildiği sinyallerdir. Elektrik sinyalleri
arasındaki bu farkı Şekil 1’de görebilirsiniz.
Şekil 1: (a) Örnek analog sinyal, (b) örnek dijital sinyal
Sizler bu modülde analog elektrik sinyallerinin her anında tepki gösterebilen devre
elemanlarını tanıyacaksınız.
3
ÖĞRENME FAALİYETİ–1
Bu öğrenme faaliyetinde direnç devre elemanını tanıyacak, günümüzde kullanılan
direnç türlerini karşılaştırmalı olarak görecek ve ihtiyaca uygun eleman seçimini
öğreneceksiniz.
Ø Çeşitli elektronik devre kartları temin ederek bu kartlar üzerindeki dirençlerin
yerlerini belirleyin. Diğer arkadaşlarınızın temin ettikleri dirençlerden farklı
olanları sizin bulduklarınızla karşılaştırın. Direncin görevini yapamamasından
ileri gelen bir arıza çeşidi ve bu arızanın yer aldığı bir devre kartı bularak
arızanın yol açtığı sonuçları ve direncin önemini sınıf arkadaşlarınızla tartışın.
Elde ettiğiniz sonuçları öğretmeninizin yönergeleri doğrultusunda rapor haline getirin.
1. DİRENÇLER
1.1. Tanımı ve İşlevi
Elektrik akımına karşı zorluk gösterilmesi elektriksel direnç olarak adlandırılır. Bu
zorluğu belli bir elektriksel büyüklükte gösteren özel üretilmiş devre elemanlarına da direnç
(resistor) denir. Elektronik devrelerde en sık kullanılan devre elemanıdır ve 'R' harfiyle
gösterilir. Dirençler sahip oldukları elektriksel büyüklüklerle anılırlar. Direncin elektriksel
büyüklüğü 'ohm' dır ve 'Ω' (omega) harfiyle gösterilir.
Temel olarak iki yaygın kullanım amacı vardır:
Ø Devrenin herhangi bir noktasından arzu edilen akımın geçmesini sağlamak
Ø Devrenin herhangi bir noktasında arzu edilen gerilimin elde edilmesi için
kullanılırlar.
Araştırma Ödevi 1.1: Direncin başka işlevi olup olmadığını bulmaya çalışın. Yukarıda
söylenen kullanım amaçlarına gerçek uygulamalardan birer örnek bulun. Elde ettiğiniz
sonuçları bir sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayınız.
1.2. Çeşitleri
Kullanım yerlerine göre üç tür direnç vardır:
ÖĞRENME FAALİYETİ–1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
4
Ø Sabit değerli dirençler
Ø Ayarlı dirençler (potansiyometre, trimpot, reosta)
Ø Ortam etkili dirençler (LDR, NTC, PTC, VDR)
Resim 1.1: Çeşitli dirençler
1.2.1. Sabit Dirençler
Devre akımını ya da gerilimini belirli bir değerde sabitlemek amacıyla kullanılan,
dolayısıyla direnç değerinin değişmediği elemanlara sabit direnç denir. Sabit direnç için
kullanılan iki tür devre sembolü vardır. Şekil 1.1’de bu semboller gösterilmiştir
Şekil 1.1: Sabit direnç devre sembolleri
Bir devrenin çiziminde her iki sembol aynı anda kullanılmamalıdır. Yalnızca biri
tercih edilmelidir.
5
Şekil 1.2: Farklı elektriksel güçlere sahip sabit dirençler
Elektriksel güçlerine göre farklı fiziksel boyutlarda dirençler vardır. Şekil 1.2’te bu
durum gösterilmiştir.
Sabit dirençler çok farklı fiziksel yapılarda üretilmektedir. Sabit dirençleri yapılarına
göre beş farklı sınıfta değerlendirmek mümkündür.
1.2.1.1. Telli Dirençler
Krom-nikel, nikel-gümüş, konstantan, tungsten, manganin gibi maddelerden üretilmiş
tellerin ısıya dayanıklı olan porselen, bakalit, amyant benzeri maddeler üzerine sarılmasıyla
yapılan dirençlerdir. Telli dirençler, güç değerleri yüksek olduğundan yüksek akım
taşıyabilirler.
1.2.1.2. Karbon Dirençler
Elektronik devrelerde en sık kullanılan ve en ucuz direnç çeşididir. Genellikle direnç
değeri direnç üzerinde yer alan renk bantları yardımıyla belirlenir. Çoğunlukla ±%10 ve ±%5
tolerans değerlerinde üretilirler.
6
Resim 1.2: Farklı boyutlarda karbon dirençler
Elektriksel gürültüleri fazladır. Bu nedenle analog devrelerde metal film dirençler
tavsiye edilir.
Sahip oldukları elektriksel güce göre farklı fiziksel boyutları vardır. Tablo 1.1’de en
sık kullanılan karbon dirençlerin güçlerine göre boyutları verilmiştir.
Şekil 1.3: Karbon direncin boyutları
Güç
(W)
Kalınlık
(mm)
Uzunluk
(mm)
1/8 2 3
¼ 2 6
½ 3 9
Tablo 1.1: Elektriksel güç değerine göre direnç boyutları
1.2.1.3. Film Dirençler
Film dirençler yüksek hassasiyet gerektiren durumlarda kullanılır. Bu nedenle
toleransları düşüktür (yaklaşık ±%0.05 dolayında). Yapılarında direnç maddesi olarak Ni-Cr
(Nikel-krom) kullanılır.
7
Resim 1.3: Film dirençler
Sahip oldukları elektriksel güce göre farklı fiziksel boyutları vardır. Tablo 1.2’de en
sık kullanılan karbon dirençlerin güçlerine göre boyutları verilmiştir.
Şekil 1.4: Film direncin boyutları
Güç
(W)
Kalınlık
(mm)
Uzunluk
(mm)
1/8 2 3
¼ 2 6
1 3.5 12
2 5 15
Tablo 1.2: Elektriksel güç değerine göre direnç boyutları
1.2.1.4. Entegre Dirençler
Çok sayıda direncin tek bir paket altına alınmasıyla elde edilen direnç türüdür. Bu
nedenle entegre direnç olarak adlandırılırlar. Paket içindeki tüm dirençler birer ayaklarından
ortak bağlıdır. Diğer ayaklar serbesttir. Bu tür dirençlerin en önemli özelliği tüm dirençlerin
aynı değere sahip olmasıdır.
Resim 1.4: Entegre direnç
8
Şekil 1.5: Entegre dirençlerin iç yapısı
Dijital devrelerde sıklıkla tercih edilirler. Düşük güçlüdürler. Örneğin çok sayıda
LED’in (ışık yayan diyot – Light Emitting Diode) sürülmesi gereken bir durumda kullanımı
oldukça uygundur.
Bazı dirençler ikişerli gruplar halinde birbirinden bağımsız olarak dizilmişlerdir. Şekil
1.5’de dört gruplu direnç paketi gösterilmiştir. Direncin kaç gruptan oluştuğunun belirtilmesi
için üzerine 4S etiketi yazılır.
1.2.1.5. SMD (Yüzey Temaslı Cihaz – Surface Mounted Device) Dirençler
Gelişen teknolojiyle beraber elektronik devrelerin daha küçük boyutlarda üretilmesi
söz konusu olmuştur. Daha küçük boyutlara çok daha fazla sayıda devre bileşeninin
yerleştirilmesi için devre plaketlerinin katmanlı üretilmesi gerekmiştir. Devre plaketlerinin
katmanlı üretimi katmanlar arası bağlantıda “yüzey teması” denilen yeni bir tekniği
doğurmuştur.
Bu nedenle yüzey temasında kullanılacak devre bileşenlerinin de buna uygun olarak
tasarlanması gerekmektedir.
Şekil 1.6: Yüzey temaslı dirençler
(a) EIA481 Kılıf (b) SOT-23 Kılıf (c) SOD-123 Kılıf
Yüzey temaslı devre elemanları Şekil 1.6’da da görüldüğü gibi farklı kılıf yapılarında
üretilirler. Şekilde gerçek boyutlarının birkaç misli büyütülmüş SMD dirençler gösterilmiştir.
Resim 1.5: Karbon direncin SMD dirençlerle boyut bakımından karşılaştırılması
9
Araştırma Ödevi 1.2: Örnek olarak verilen kılıf modellerinden farklı kılıf yapılarında
üretilmiş SMD dirençler temin edin. Arkadaşlarınızın bulduklarıyla karşılaştırın (Devre
kartlarına montajlı ya da ayrı olarak getirebilirsiniz).
1.2.2. Ayarlı Dirençler
Direnç değerinin belli bir aralık boyunca ayarlanabildiği dirençlerdir. Böylece
bağlandıkları noktanın gerilimini ya da bağlandıkları noktadan geçen akımı ayarlama
olanağı olur. Trimpot, Potansiyometre ve Reosta olmak üzere üç türü vardır.
1.2.2.1. Trimpotlar
Şekil 1.7: Çeşitli trimpotlar
Devre direncinin her zaman değiştirilmesi gerekmeyen durumlarda kullanılır. Devre
kartı üretilirken bir defa uygun ayar yapılır ve trimpotun değeri o ayarda bırakılır. Örneğin:
Radyo alıcı ve vericilerinde anten katının çalışma frekansı belirlenirken sıklıkla tercih
edilirler.
Şekil 1.8: Trimpot devre sembolü
1.2.2.2. Potansiyometreler
Potansiyometreler (Pot olarak da adlandırılırlar), yaygın olarak belli bir noktadaki
elektrik seviyesini ayarlamak amacıyla kullanılır. Ayarlama işlemi pot üzerindeki ayar kolu
(şaft) aracılığıyla yapılır. Böylece elektronik cihazlarda elektrik seviyesinin kullanıcı
aracılığıyla ayarlanması istenen her durumda potansiyometreler kullanılabilir.
10
Şekil 1.9: Potun iç yapısı
Şekil 1.10: Potansiyometre devre sembolü
Şekil 1.10’da gösterildiği gibi potansiyometrenin üç ayağı vardır. A-B arası direnç
sabittir, A-C ve B-C arası direnç ayarlanabilir.
RAB = RAC + RBC Denklem 1.1
Potansiyometreler kullanım amacına göre iki farklı yöntemle bağlanırlar:
Yöntem 1-) Orta ayak kontrol edilecek noktaya ve yan ayaklar iki ayrı noktaya
bağlanır. Böylece iki ayrı noktanın elektrik seviyesi kontrol edilebilir. Şekil 1.11 (a)’da
kullanım örneği gösterilmiştir.
Yöntem 2-) Yan ayaklardan biriyle orta ayak birleştirilir. Böylece iki ayaklı
ayarlanabilir bir direnç elde edilmiş olur. Bu durumda pota seri bağlı sabit değerli bir direnç
kullanılmalıdır. Aksi durumda potun direnci 0 ohm’a çekildiğinde bağlı olduğu noktadan çok
yüksek akım geçebilir. Şekil 1.11 (b)'de kullanım örneği gösterilmiştir.
Şekil 1.11: (a) İki ayrı noktanın gerilim seviyesini değiştirmeyi sağlayan bağlantı yöntemi, (b)
İki yan ayağı arası ayarlanabilir direnç
11
Ø Doğrusal (Lineer) Potansiyometreler
Bu potlarda direnç değeri doğrusal olarak değişir. Doğrusal potansiyometrede şaft
dönüşüyle direnç değişim yüzdesi eşit aralıklarla artıp azalmaktadır. Bu durum şekil
1.13’deki grafikte gösterilmiştir.
Resim 1.6: Çeşitli potlar
Şekil 1.12: Potansiyometrenin yapısı
Şekil 1.13: Doğrusal potta dönme açısına göre direnç değişim yüzdesi
12
Ø Logaritmik Potansiyometreler: Logaritmik potlarda direnç değişimi şaftın
dönme açısıyla doğru orantılı değildir. Anti-logaritmik ve logaritmik olarak iki
türü vardır.
Logaritmik potansiyometrelerde 180°’ye kadar şaft değişimine oranla direnç değişimi
düşükken, 180°’den sonra büyüktür. Anti-logaritmik potansiyometredeyse tersi bir durum
vardır.
Şekil 1.14: Logaritmik potta dönme açısına göre direnç değişim yüzdesi
Ø Çok Turlu Potansiyometreler: Belli bir dönüş mesafesi olmayan
potansiyometredir. Bunun dışında direnç ayarının kademeli olarak yapıldığı
potansiyometreler vardır.
Araştırma Ödevi 1.3: Çok turlu ve kademeli potların kullanım alanlarıyla ilgili bir
araştırma yapın. Kullanıldıkları yerlerden bir örnek elde edin ve çalışmanızın sonucunu bir
sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayın.
1.2.2.3. Reostalar
Bu tip ayarlı direncin trimpotlar ve potlardan ayrılan en büyük özelliği yüksek güçlü
devrelerde kullanılabilmesidir. Dolayısıyla üzerinden büyük miktarlarda akım geçebilir.
Ayrıca reostaların boyutları diğer ayarlı dirençlere göre çok büyüktür.
Şekil 1.15: Reosta
13
Hareketli sürgü kolu direnç görevine sahip tel üzerinde hareket ettirilerek istenilen
değere sahip direnç elde edilir.
1.2.3. Ortam Etkili Dirençler
Direnç değeri çeşitli doğa olayları neticesinde değişen dirençlere “ortam etkili direnç”
denir. Üzerine uygulanan ısı, ışık ve elektrik potansiyeli (gerilim) gibi etkilerle direnç
değişimi sağlanır.
1.2.3.1. Işık Etkili Dirençler (LDR)
Üzerine düşen ışık şiddetiyle ters orantılı olarak direnci değişen devre elemanlarıdır.
Işığa duyarlı sistemleri kontrol edecek elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılır. Işığa
duyarlı robotlar, otomatik devreye giren gece lambaları, flaşlı fotoğraf makineleri gibi
örnekler verilebilir.
Şekil 1.16: LDR’nin şekil devre sembolleri
Şekil 1.17: LDR’nin üstten görünüşü
Resim 1.7: Çeşitli LDR’ler
14
LDR’nin ışığa göre direnç değişimi Şekil 1.18’te gösterilmiştir. Karanlıktaki dirençleri
birkaç MW (Mega ohm) seviyesindeyken aydınlıktaki dirençleri 100W-5kW dolayındadır.
Şekil 1.18: LDR direncinin ışık şiddetine göre değişimi
Araştırma Ödevi 1.4: LDR devre elemanının değişen ışık şiddetine göre direnç
ölçümünün nasıl yapılacağını araştırıp öğrenin.
1.2.3.2. Isı Etkili Dirençler (NTC, PTC)
Gövde sıcaklığı yükseldikçe direnci yükselen ve gövde sıcaklığı düştükçe de direnci
düşen dirençler Pozitif Kat Sayılı Direnç – PTC (Positive Temperature Coefficient) olarak
adlandırılır. Gövde sıcaklığı düştükçe direnci yükselen ve gövde sıcaklığı yükseldikçe de
direnci düşen dirençler Negatif Kat Sayılı Direnç – NTC (Negative Temperature
Coeffcient)'olarak adlandırılır.
Bu dirençler termistör olarak adlandırılırlar. Şekil 1.19’da devre sembolleri
gösterilmiştir.
Şekil 1.19: (A) NTC (B) PTC
15
Resim 1.8: Oda sıcaklığındaki direnci 10k olan bir NTC
Araştırma Ödevi 1.5: Termistörün yaygın olarak nerelerde kullanıldığını ve değişen
sıcaklığa göre direnç ölçümünün nasıl yapılacağını araştırıp öğrenin.
1.2.3.3. Gerilim Etkili Dirençler (Varistör)
Gerilim yükselince direnci hızla azalarak geçirdiği akım artan elemanlardır. Başka bir
deyişle, gerilim düşükken VDR'nin direnci çok yüksektir. Gerilim değeri yükseldiğinde ise
direnci hızla azalır.
Bu elemanlar; bobin, röle, trafo, transistör, tristör, anahtar vb. gibi elemanları ani
gerilim artışlarının getirdiği zararlı etkilere karşı korumak için adı geçen elemanlara paralel
bağlanarak kullanılır.
1.3. Sabit Dirençlerin Renk Kodlarıyla Değerlerinin Bulunması
Sabit dirençlerin elektriksel büyüklüğü (omaj değeri), yaygın olarak üzerlerine üretim
sonrası çizilen renk bantları yardımıyla anlaşılır. Bazı dirençlerde direnç değeri rakam
yazılarak belirtilse de piyasada yaygın olarak kullanılan dirençlerin büyük çoğunluğu renk
bantlarıyla üretilmektedir.
Ölçü aleti kullanmadan direncin değerini renk bantları yardımıyla belirleyebilmek
önemlidir. Dirençler 4 ve 5 bantlı olarak üretilmektedir. Tablo 1.3’te renk bantlarının hangi
sayısal değerleri temsil ettikleri gösterilmiştir.
16
Tablo 1.3: Direnç renk tablosu
Şekil 1.20’de dört bantlı bir direncin renk kodları okunarak direnç değerinin nasıl
belirleneceğiyle ilgili uygulama yapılmıştır. İşlemleri dikkatlice okuyun.
Örnek 1.1
Şekil 1.20: Dört bantlı direnç renk kodu okuma uygulaması
Öncelikle ilk iki renge karşılık gelen sayısal değerleri yan yana yazılır. (örnekte
mavi:6 ve gri:8 = 68) Ardından elde edilen bu değer üçüncü rengin çarpan değeriyle çarpılır
(örnekte 68xturuncu:1000 = 68000W = 68kW).
1.Renk 2.Renk 3.Renk (Çarpan) Tolerans
6 8 x103=1000 %5
Direnç = 68 KW
ÖNEMLİ BİLGİ: Hangi rengin 1. renk olduğuna karar vermek öğrencilerin zorlandıkları
bir konudur. Tecrübeyle elde edilecek bir yetenektir. Çoğunlukla 1. renk bandı kenara daha
yakındır ve hata payı (tolerans) bandı diğer renk bantlarından birazcık daha uzaktadır.
17
Çözümlü Soru 1.1
Aşağıdaki dört renkli direncin değeri hangi şıkta doğru verilmiştir?
A) 5,6k %10
B) 5,6k %5
C) 56k %10
D) 56k %5
Çözüm
Öncelikle direncimizin değerini ve ardından tolerans
değerini hesaplayalım. Renkler;
yeşil, mavi, kırmızı ve gümüştür.
Dolayısıyla:
5 6 x 102 %10
= 56 x 100 = 5600 = 5,6k ve %10 tolerans
Cevap A şıkkıdır.
Soru 1.1: %5 toleranslı 3,3kΩ'luk direncin renk bantlarını bulunuz.
A) Kırmızı, Kırmızı, Turuncu, Altın
B) Turuncu, Turuncu, Turuncu, Altın
C) Turuncu, Turuncu, Kırmızı, Altın
D) Turuncu, Kırmızı, Kırmızı, Gümüş
Ödev 1.1: 1W’luk bir direncin hangi renk bantları kullanarak temsil edileceğini bulun.
18
Şekil 1.21’de beş bantlı bir direncin renk kodları okunarak direnç değerinin nasıl
belirleneceğiyle ilgili uygulama yapılmıştır. İşlemleri dikkatlice okuyunuz.
Örnek 1.2
Şekil 1.21: Beş bantlı direnç renk kodu okuma uygulaması
Öncelikle ilk üç renge karşılık gelen sayısal değerleri yan yana yazılır. (örnekte
mavi:6, gri:8 ve yeşil:5= 685) Ardından elde edilen bu değer dördüncü rengin çarpan
değeriyle çarpılır. (örnekte 685xkırmızı:100 = 68500W = 68,5kW)
1.Renk 2.Renk 3.Renk 4.Renk (Çarpan) Tolerans
6 8 5 x 102=100 %5
Direnç = 68,5 KW
Soru 1.2: %0,5 toleranslı 12,8kΩ'luk direncin renk bantlarını bulun.
A) Siyah, Kırmızı, Kırmızı, Mavi, Yeşil
B) Kahverengi, Kırmızı, Gri, Kırmızı, Yeşil
C) Kahverengi, Kırmızı, Gri, Kahverengi, Kırmızı
D) Kahverengi, Kırmızı, Beyaz, Kırmızı, Yeşil
ÖNEMLİ: Her iki uygulama sonunda görülen odur ki beş bantlı dirençler, dört bantlılara
göre daha hassas değere sahiptir.
ÖNEMLİ: Direnç hesapları yaparken W (omega) simgesi sayının yanına eklenmeyebilir.
Üzerinde çalışılan sayının değeri zaten ‘ohm’ cinsinden olacağı için yalnızca sayının kendisi
ve varsa kat sayısı yazılabilir.
Dirençler renk bantlarının gösterdiği değeri çoğu zaman tam olarak alamaz. Üretim
aşamasında çeşitli etkenlerden dolayı direnç değerinde sapma olur. Üretim aşamasında
oluşacak bu sapma standartlara bağlanmıştır. Öngörülen sapma miktarına hata payı (tolerans)
denir. Üretici firma dirençleri belli bir hata payında üretmek zorundadır. Direncin hata payı
renkli dirençlerde karşılık gelen renk bandıyla gösterilir.
19
Aşağıda bir direncin hata payı değerine göre alabileceği en üst ve en alt değerlerin
hesaplanmasıyla ilgili örnek bir uygulama yapılmıştır.
Örnek 1.3: Değeri 1 KW ve hata payı rengi gümüş olan bir direncin direnç aralığı şu
şekilde hesaplanır:
Hata payı (tolerans) = %10 = 0,1
Fark = + direnç x hata payı Fark = + 1 kΩ x 0,1 = + 100W
En üst direnç değeri = direnç + fark = 1k + 100 = 1,1 KW
En alt direnç değeri = direnç – fark = 1k - 100 = 900W
Çözümlü Soru 1.2
Yukarıdaki dört renkli direncin standartlara uygun olarak üretildiği varsayılırsa
aşağıdaki değerlerden hangisini alamaz?
A) 5,6k B) 6,1k C) 5,1k D) 5k
Çözüm
Öncelikle direncimizin değerini ve ardından
tolerans değerini hesaplayalım. Renkler yeşil,
mavi, kırmızı ve gümüştür. Dolayısıyla:
56x102 = 5600ohm = 5,6kohm
tolerans = -/+ 5,6k x 0,1(%10) = -/+ 560ohm
Elde edilen 560 ohm'luk tolerans değeri direnç
değeri ile toplanır yada dirençten çıkarılır. Böylece
direncin olabileceği en alt ve en üst sınır değerleri
bulunur.
En Alt Direnç Değeri = 5,6k-560 = 5040ohm
En Üst Direnç Değeri = 5,6k+560 =6160ohm
Şıklarda bu aralık içerisine girmeyen tek direnç
değeri 5k ile D şıkkıdır.
20
Dirençler sahip oldukları hata paylarına göre belirli katsayılarda üretilirler. Diğer bir
ifadeyle piyasada istenen her değerde direnç bulmak söz konusu değildir. Şekil 1.22’de
piyasada bulunabilecek 68 katsayılı ve %5 hata payına sahip dirençler gösterilmiştir.
Şekil 1.22: %5 hata paylı 68 katsayısına
sahip dirençler
Piyasada bulunabilecek %5 hata paylı
dirençlerin katsayıları: 10, 11, 12, 13, 15, 16,
18, 20, 22, 24, 27, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62,
68, 75, 82, 91.
Piyasada bulunabilecek %10 hata paylı
dirençlerin katsayıları: 10, 12, 15, 18, 22, 27,
33, 39, 47, 56, 68, 82.
1.4. Direnç Bağlantıları
Dirençler seri, paralel ya da karışık bağlanarak farklı değerlerde dirençler elde
edilebilir. Şekil 1.23’de breadboard üzerine seri, paralel ve karışık direnç düzeneklerinin
nasıl kurulacakları örnek olarak gösterilmiştir.
Şekil 1.23’de görüldüğü gibi tablo 1.4’te verilen dirençler için seri, paralel ve karışık
direnç düzeneklerinin dirençlerini dijital ve analog avometreyle ölçünüz.
21
Şekil 1.23: Breadboard üzerine farklı direnç düzeneklerinin kurulumu
Ölçülen Değer
Bağlantı Düzeneği Dirençler Analog
avometre
Dijital
avometre
1. Uygulama
Seri Bağlantı R1=10k, R2=1k, R3=470
Paralel Bağlantı R1=33k, R2=3,3k, R3=330
Ölçülen Değer
Bağlantı Düzeneği Dirençler Analog
avometre
Dijital
avometre
Karışık Bağlantı R1=1k, R2=10k, R3=100,
R4=100, R5=820, R6=8,2k
2. Uygulama
Seri Bağlantı R1=22k, R2=10k, R3=1,2M
Paralel Bağlantı R1=3,3M, R2=33k,
R3=3,3k
Karışık Bağlantı R1=470, R2=68, R3=68,
R4=680, R5=1k, R6=1k
Tablo 1.4: Direnç bağlantıları ölçüm tablosu
22
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Direnç tipini tespit
ediniz.
Ø Farklı boyutlara ve işlevlere sahip
dirençler temin ediniz. Dirençleri
sabit ya da ayarlı olmalarına göre iki
ayrı gruba bölerek her bir direncin
kendi grubu içinde hangi türe
girdiğini belirleyiniz (Ör: SMD, telli,
karbon, pot, trimpot vb.)
Ø Direnç değerini
belirleyiniz.
Ø Farklı türden dirençler temin ederek
direnç değerlerini kendilerine uygun
yöntemlerle belirleyiniz. Dirençleri
seri, paralel ve karışık bağlayarak
avometreyle dirençlerini ölçünüz.
Ø Direncin gücünü tespit
ediniz.
Ø Farklı türden sabit dirençler temin
ediniz. Elde ettiğiniz dirençlerin
boyutlarına göre güçlerini tespit
edebilirsiniz. Ayrıca yüksek güçlü
dirençlerin üzerinde güç değerleri
yazılıdır.
Ø Katalogları inceleyiniz. Ø Farklı boyutlarda ve paket yapısında
SMD dirençler temin ediniz. SMD
devre elemanları kataloglarında
dirençlerin paket yapılarına göre
boyutları ve benzer bilgileri
verilmiştir.
Ø Uygun direnci
belirleyiniz.
Ø Çeşitli elektronik devrelerin hangi
noktalarında ne tür dirençler
kullanıldığını elektronik
teknisyenlerine ya da tamircilerine
sorarak öğrenebilirsiniz.
UYGULAMA FAALİYETİ
23
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Bu kısımda öğrenme birinci faaliyetinde verilen bilgilerle ilgili, muhakeme gücünüzü
ölçecek sorular sorulacaktır. Bazı soruların cevaplarını hemen bulabilir, bazılarını
cevaplamanız ise vakit alabilir. Bu bilinçle hareket ederek soruları cevaplayınız.
ÖLÇME SORULARI
1. Aşağıdaki direnç değerlerinden hangisi 4 bantlı direncin kabul edilebilir hata payı dışında
yer almaktadır?
A) 11.8k
B) 12,8k
C) 13,1k
D) 10,6k
2. Aşağıda verilen ayarlı dirençlere ait devre sembollerinin isimleri hangi şıkta doğru
sıralamayla verilmiştir?
A) 1-Termistör, 2-Potansiyometre, 3-LDR, 4-Trimpot
B) 1-LDR, 2-Trimpot, 3-Termistör, 4-Reosta
C) 1-LDR, 2-Potansiyometre, 3- Termistör, 4-Trimpot
D) 1-LDR, 2-Potansiyometre, 3-VDR, 4-Reosta
3. Direnç aralığı 98k - 102k olarak verilmiş direncin renk bantları hangi şıkta doğru olarak
verilmiştir?
A) KAHVERENGİ, SİYAH, SARI, KIRMIZI
B) SİYAH, KAHVERENGİ, SARI, YEŞİL
C) KAHVERENGİ, SİYAH, KIRMIZI, KIRMIZI
D) KAHVERENGİ, SİYAH, TURUNCU, ALTIN
4) Aşağıdaki 5 renkli direncin değeri hangi şıkta doğru olarak verilmiştir?
A) 357k %10
B) 35,6k %10
C) 356k %10
D) 375k %10
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
24
5. Potansiyometre ve trimpot için aşağıdaki önermelerden hangisi doğrudur?
A) İkisi arasında çalışma ilkeleri açısından bir fark yoktur.
B) Potansiyometrede direnç ayarı tornavida gibi ek bir alet kullanılarak yapılır.
C) Bir ses kuvvetlendiricisinde ses şiddetini ayarlamak için trimpot kullanmak
daha uygun olur.
D) Belirli bir frekanstan yayın yapacak bir radyo vericisinde anten katı
frekansını ayarlamak için pot kullanılması daha uygun olur.
6. 470 ohm %5 toleranslı direncin renk bantları aşağıdaki maddelerden hangisinde doğru
verilmiştir?
A) SARI, MAVİ, KIRMIZI, ALTIN
B) SARI, MOR, SİYAH, ALTIN
C) SARI, MOR, KAHVERENGİ, ALTIN
D) MOR, SARI, KAHVERENGİ, ALTIN
7. Üzerine uygulanan gerilimle direnci değişen devre elemanı hangisidir?
A) VDR
B) LDR
C) Termistör
D) Pot
8. Aşağıdaki şıklardan hangisinde potansiyometre doğru tanımlanmıştır?
A) Direnci, tornavida gibi bir aletle ayarlanır.
B) Direnci diğer ayarlı dirençlere göre nispeten daha düşüktür. Yüksek güçlü
devrelerde yüksek akım konrolü gereken yerlerde kullanılır.
C) Direnci üzerindeki bir ayar kolu aracılığıyla ayarlanan devre elemanıdır.
Belli bir noktadaki elektrik seviyesinin istenen her durumda ayarlanması
gereken yerlerde kullanılır.
D) Üç ayaklı ayarlanabilir direnç olup iki yan uç arasındaki direnç her zaman
değiştirilebilir. Orta uç ile yan uçlar arasındaki direnç ise her zaman sabittir.
9. Işığa duyarlı olarak çalışması istenen bir devrede kontrol elemanı olarak aşağıdaki devre
elemanlarından hangisinin kullanımı uygundur?
A) Termistör B) Pot C) LDR D) VDR
10. Aşağıda verilen %10 ve %5 hata paylı dirençlerden hangisini standartlara göre piyasada
bulmak mümkün değildir?
A) 1,3k %10
B) 150 %5
C) 820k %5
D) 470 %10
25
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
26
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ Evet Hayır
Karbon ve Film Direncin Belirlenmesi
Güç Dirençlerinin Belirlenmesi
SMD Dirençlerin Belirlenmesi
Ayarlı Dirençlerin Değerinin Belirlenmesi
LDR, Termistör ve VDR’nin Belirlenmesi
Renk Bantlı Dirençlerin Değerlerinin Belirlenmesi
Ortam Etkili Dirençlerin Değerlerinin Belirlenmesi
Ayarlı Dirençlerin Değerinin Belirlenmesi
Farklı Direnç Türlerinin Güçlerinin Belirlenmesi
SMD Devre Elemanı Kataloglarından Direnç Paketlerine Göre
Teknik Özelliklerinin Belirlenmesi
Seri, Paralel ve Karışık Bağlı Dirençlerin Değerlerinin
Ölçülmesi
Amaca Uygun Direncin Belirlenmesi
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “evet”, “hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise diğer öğrenme faaliyetine
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
27
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
Bu öğrenme faaliyetiyle kondansatör devre elemanını tanıyacak, günümüzde
kullanılan kondansatör türlerini karşılaştırmalı olarak görecek ve ihtiyaca uygun eleman
seçimini öğreneceksiniz.
Ø Çeşitli elektronik devre kartları temin ederek bu kartlar üzerindeki
kondansatörlerin yerlerini belirleyiniz. Kondansatörün zarar görmesi sonucu
ortaya çıkan bir arıza çeşidi ve bu arızanın yer aldığı bir devre kartı bularak
arızanın yol açtığı sonuçları belirleyiniz. Elde ettiğiniz sonuçları öğretmeninizin
yönergeleri doğrultusunda rapor haline getiriniz.
2. KONDANSATÖRLER
Resim 2.1: Çeşitli kondansatörler
ÖĞRENME FAALİYETİ–2
AMAÇ
ARAŞTIRMA
28
2.1. Tanımı ve İşlevi
Kondansatörler elektrik enerjisini depolamak amacıyla kullanılan devre elemanlarıdır.
Karşılıklı duran ve aralarında fiziksel bir temas olmayan iki ayrı plaka ve plakalara bağlı iki
ayrı iletken telden oluşurlar. Devrelerde C harfiyle temsil edilirler. Her bir plakaya elektrot
denir. Şekil 2.1’de kondansatörün temel yapısını görebilirsiniz.
Şekil 2.1: Kondansatörün genel yapısı
Şekil 2.2: Kondansatörün genel devre sembolü
Kondansatör sığası plakaların yüzey alanı ve plakalar arasındaki mesafeyle ilişkilidir.
Ayrıca plakalar arasındaki yalıtkan maddenin yalıtkanlık özelliği de kondansatörün sığasını
etkiler. Kondansatörlerin elektriksel değeri kapasitans olarak adlandırılır ve birimi
Farad’dır. C harfi ile gösterilir. Şekil 2.3’te kondansatör yüzeyinin ve plakalar arası
mesafenin kapasiteye etkisi gösterilmiştir.
29
Şekil 2.3: Kondansatör kapasitesine etki eden unsular (A) Levhaların yüzey alanı büyük, (B)
Levhalar arası mesafe büyük, (C) Levhalar arası mesafe ve levhaların yüzey alanı küçük
Kondansatörler DC akımda açık devre gibi çalışır. Örnek olarak Şekil 2.4’tekine
benzer bir devre kurabilirsiniz. Üreteç olarak 9V’luk bir pil uygun olur. Lamba olarak düşük
gerilimle çalışacak bir lamba kullanabilirsiniz. Değeri büyük kutupsuz bir kondansatör
kullanın (ör: 470mF). Devreden akım geçecek şekilde bağlantıyı yapın ve kısa bir süre
bekleyin (5-10sn).
Şekil 2.4: Kondansatörün DC üretece bağlanması
Bekledikten sonra üreteci çıkartınız ve hemen ardından lambayı kondansatör uçlarına
bağlayın. Tüm bu süreci dikkatlice gözlemleyiniz ve izlenimlerinizi arkadaşlarınızla
paylaşınız.
Kondansatör kapasitesi farad olarak adlandırılır ve ‘F’ harfiyle gösterilir. Farad birimi
yalnız başına çok büyük bir sığaya karşılık geldiğinden ast katları kullanılır. Şekil 2.5’de
kondansatörlerde yaygın olarak kullanılan katlar gösterilmiştir.
30
Şekil 2.5: Piyasada bulunan kondansatörlerde yaygın olarak kullanılan katlar
Örnek: 0,1mF = …………? nF eder. m(mikro) ve n(nano) kat sayıları arasındaki fark
103(1000) kadardır. Mikro kat sayısı nano kat sayısının 1000 katı olduğu için:
0,1mF = 100nF yapar.
Örnek: 1200pF = …………? mF eder. p(piko) ve mikro kat sayıları arasındaki fark 1
milyondur. Piko kat sayısı mikro kat sayısından küçük olduğu için 6 basamak sola gidilir:
0,0012mF yapar.
ÖNEMLİ: Konuyla ilgili ayrıntılı bilgi için ‘Elektrik-Elektronik Matematiği’ modülüne
bakınız.
Soru B.1: Aşağıda boş bırakılan yerleri uygun şekilde doldurun, takıldığınız yerler için önce
arkadaşlarınıza danışın ve son olarak yaptığınız dönüşüm işlemlerini öğretmeninize kontrol
ettiriniz.
47mF = …………?nF 100pF = …………?nF
1,2nF = …………?pF 680nF = …………?mF
0,1mF = …………?mF 10000pF = …………?mF
31
2.2. Çeşitleri
2.2.1. Sabit Kondansatörler
Kapasitesi değişmeyen kondansatörlerdir. Değişik türlerde sabit kondansatörler vardır.
Kutuplu ya da kutupsuz olarak ayrılabilirler. Kutuplu kondansatörlerde artı (+) – eksi(-)
kutupların devreye doğru bağlanması gerekir. Aksi durumda levhalarda aşırı ısınma meydana
gelir ve kondansatör delinebilir. Şimdi bunları tanıyalım:
Araştırma Ödevi 2.1: Kutuplu bir kondansatörün yanlış bağlanması sonucu ortaya
çıkmış bir arıza çeşidi araştırın. Kutuplu kondansatörlerin kutupsuzlardan ayrılan bu
özelliğini öğrenmeye ve kutuplara dikkat etmeden yapılan yanlış bir bağlantıdan ileri gelen
arızanın nedenlerini öğrenin. Yaptığınız çalışmaları öğretmeninizin yönergeleri
doğrultusunda raporlayın.
2.2.1.1. Film Kondansatörler
Bu kondansatörlerde dielektrik malzeme olarak plastik bir malzeme olan polistren
film, polyester film gibi malzemeler ya da metal kaplı polyester film kullanılır. Şimdi
bunların özelliklerine bakalım:
Ø Polyester Film Kondansatörler
Hata payları yüksektir. Hata payları +%5 - +%10 arasıdır. Hata paylarının yüksek
olmasına karşın ucuz ve kullanışlıdırlar. 1nF – 0,47mF arası kapasitelerde bulunabilir.
Resim 2.2: Polyester film kondansatörler
Resim 2.2’de soldaki polyester kondansatörün yüksekliği 18mm, genişliği 13mm ve
kalınlığı 7mm’dir. Kapasitesi 0,22mF’dır. Resmin sağında yer alan kondansatörün yüksekliği
14mm, genişliği 11mm ve kalınlığı 7mm’dir. Kapasitesi 0,47mF’dır.
32
Ø Polistren Film Kondansatörler
Bobin gibi bir yapıda üretildiklerinden yüksek frekans devreleri için kullanımları
uygun değildir.
Frekansı birkaç yüz KHz’i geçmeyen filtre ve zamanlama devrelerinde kullanımları
uygundur.
Resim 2.3’de gösterilen polistren kondansatörün yüksekliği 24mm, genişliği 10mm ve
kapasitesi 10nF’dir.
Resim 2.3: Polistren kondansatör
Ø Metal Kaplı Film Kondansatörler
Bir çeşit polyester film kondansatördür. 1nF – 2,2mf arası kapasitelerde bulunabilir.
Resim 2.4: 22nF’lık 250 V’luk bir metal kaplı film kondansatör
Film kondansatörlerin kutupları yoktur. Yaygın olarak filtre devrelerinde kullanılırlar.
2.2.1.2. Seramik Kondansatörler
Dielektrik maddesi olarak seramik kullanılmıştır. Uygulamada mercimek kondansatör
olarak da adlandırılır.
Kapasiteleri düşüktür. Hata payları çok yüksektir. Hata payları +%20 dolayındadır.
Kapasiteleri sıcaklık ve nemden etkilenir. Enerji kayıpları az olduğundan çoğunlukla yüksek
frekanslı devrelerde kullanılır. Kutupları yoktur.
33
Resim 2.6: Çeşitli seramik kondansatörler
100pF’lık bir mercimek kondansatör yaklaşık 3mm çapındadır. Resim 2.6’da ortadaki
resimde 10x103 pF = 0,01mF’lık mercimek kondansatörün çapı 6mm’dir.
2.2.1.3. Mika Kondansatörler
Dielektrik maddesi olarak yalıtkanlığı çok yüksek olan mika kullanılmıştır. Çok
yaygın kullanım alanı vardır. Karşınıza en sık çıkacak kondansatör türlerindendir.
Kapasiteleri 1pF – 0,1mF arasıdır. Çalışma gerilimleri 100 V-2500 V arasıdır. Hata
payları +%2-+%20 arasıdır.
Resim 2.7: Mika kondansatörler
2.2.1.4. Elektrolitik Kondansatörler
Yalıtım görevi gören ve asit borik eriğine emdirilmiş ince bir oksidasyon zarı
kullanılır. İletken olarak alüminyum ya da tantalyum levhalar kullanılır. Yalıtkan malzemesi
çok ince olduğundan çok yüksek kapasitelere ulaşmak mümkündür.
Kutupsuz ya da kutuplu olarak üretilirler. Şekil 2.6’da kutuplu kondansatörler için
kullanılan devre sembolleri gösterilmiştir.
34
Şekil 2.6: Kutuplu kondansatör sembolleri
Resim 2.8: Karşılaştırmalı olarak gösterilmiş kutuplu ve kutupsuz elektrolitik kondansatörler
Resim 2.8’de soldaki kondansatör kutupsuz elektrolitik kondansatördür. Çalışma
voltajı 400VDC ve sığası 470mF’dır. Dikkat edilirse çalışma voltajı düştükçe boyut
küçülmektedir. Sağdaki kondansatör 1000mF gibi yüksek bir kapasiteye sahip olmasına
karşın çalışma voltajı 35V olduğundan boyutu diğer iki kondansatöre göre oldukça küçüktür.
Bu kondansatörlerin kapasite değerleri 1mF’dan 40000mF’a kadar değişmektedir.
Çalışma voltajları 3V-450V arası değişmektedir.
2.2.1.5. SMD Kondansatörler
Çok katmanlı elektronik devre kartlarına yüzey temaslı olarak monte edilmeye uygun
yapıda üretilmiş kondansatörlerdir. Boyutları diğer kondansatörlere göre çok daha küçüktür;
ancak mercimek ve mika kondansatörlerle erişilen sığa değerlerine sahip olarak üretilirler.
Resim 29 ve resim 2.10’da SMD kondansatörlerin diğer kondansatörlerle karşılaştırmaları
yapılmıştır.
35
Resim 2.9: Ortada ve sağda SMD kondansatör, solda kağıtlı kondansatör. SMD kondansatör
cımbızla tutturulmuş
Resim 2.10: Solda 2mm genişliğinde 100nF’lık SMD kondansatörler, sağda8mm genişliğinde
10nF’lık mika kondansatör
Resim 2.11: Genişliği 3,8mm kapasitesi 3,3mF ve çalışma gerilimi 6V olan E194 kılıf tipinde
üretilmiş bir grup SMD kondansatör
Araştırma Ödevi 2.2: SMD kondansatörlerin kullanıldığı farklı uygulama alanlarını
araştırınız. Lehimleme yöntemlerini öğrenmeye çalışın ve örnek bir devre kartı temin ederek
elde ettiğiniz sonuçları tek sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayınız.
ÖNEMLİ: Kondansatörlerin hata payı oranları aşağıdaki harfler kullanılarak kodlanır.
Kondansatör gövdesinin üzerine yazılır.
B: +%0,1 C: +%0,25 D: +%0,5 F: +%1
G: +%2 J: +%5 K: +%10 M: +%20
36
2.2.2. Ayarlı Kondansatörler
Kapasite değerleri değiştirilebilen kondansatörlerdir. Yaygın olarak kullanılan iki türü
vardır.
2.2.2.1. Varyabl Kodansatörler
Kapasite değerleri elle ayarlanır. Levhalar arasında plastik ya da hava vardır.
Şekil 2.7: Varyabl kondansatör sembolü
Radyo alıcılarında anten katının frekansını değiştirmek amacıyla ya da sinyal
üreteçlerinde istenen frekansı elde etmek amacıyla kullanılabilir.
Araştırma Ödevi 2.3: Varyabl kondansatörün kullanıldığı farklı alanları bulunuz ve
örnek bir devre kartı temin ederek işlevini araştırınız.
Şekil 2.8’de bir varyablda levhaların değişiminin sığaya etkisi gösterilmiştir.
Şekil 2.8: (A) Kapasite seviyesi düşük, (B) Kapasite seviyesi yüksek
37
2.2.2.2. Trimer Kondansatörler
Resim 2.12: Trimer kondansatörler. İki
yalıtılmış ince telin bağlanmasıyla 10pF-200pF
arası kapasite elde edilebilir.
Sığanın tornavida gibi yardımcı
bir aletle ayarlanabildiği kondansatör
türüdür. Sığanın bir defa ayarlandıktan
sonra belli bir değerde sabit bırakıldığı
yerlerde kullanılır. Örneğin; belirli bir
frekanstan yayın yapacak radyo
vericilerinin yayın frekansı
belirlendikten sonra o frekansa göre sığa
ayarı ve ardından cihazın kutulama
montajı yapılır.
2.3. Rakamlarla Kondansatör Değerinin Okunması
Kondansatörlerin kapasitesi ve çalışma gerilimleri yükseldikçe gövde boyutları da
büyür. Büyük kondansatörlerde kapasite değeri ve çalışma gerilimleri üzerlerinde yazılıyken
küçük boyutlu kondansatörlerde bazı kısaltmalar kullanılır. Sıfır (0) yerine nokta (.) konması
buna örnek gösterilebilir. Şekil 2.9’da bazı kondansatörlerin değerlerinin nasıl okunduğu
gösterilmiştir.
Şekil 2.9: Değerleri kısaltmalarla gösterilen bazı kondansatörler
Eğer yazılı değerin içinde birim kullanılmışsa birimin yazılı olduğu yerde virgül
olduğu varsayılır.
Şekil 2.9’da 2n2 kodu ve 50 değeri olan kondansatörün sığası = 2,2nF ve çalışma
gerilimi=50V’tur.
38
Özellikle mercimek kondansatörlerde 10 sayısının yanına rakam yazılarak sığa değeri
belirtilir ve birim yazılmaz. Bu durumda kondansatör sığası piko farad (pF) üzerinden
değerlendirilir. 10 sayısının yanında yer alan rakam kadar 10 sayısının yanına sıfır (0)
eklenir.
Şekil 2.9’da 104 kodu olan kondansatörün sığası = 10.0000 pF = 100nF’dır.
Yine çoğunlukla mercimek kondansatörlerde birim yazılmadan doğrudan sayının
kendisi yazılır. Bu durumda kondansatör sığası o sayının pF değeri kadardır.
Şekil 2.9’da 470 kodu olan kondansatörün sığası = 470 pF’dır.
Bazı kondansatörlerde sayının önüne birim eklenir. Burada birimin eklendiği yerde 0.
olduğu varsayılır.
Şekil 2.9’da p68 kodu ve 100 değeri olan kondansatörün sığası 0.68pF ve çalışma
gerilimi 100V’tur.
2.4. Avometreyle Sağlamlık Kontrolünün Yapılması
Analog ve dijital avometrelerle kondansatörlerin sağlamlık testi yapılabilir. Ancak
analog avometreyle sağlamlık testinin yapılması kişi zihninde daha kalıcı bir etki bırakır.
Sağlamlık testinin aşamalarını şu şekilde sıralayabiliriz:
Analog ölçü cihazının komütatör anahtarı X1 kademesine alınır. Dijital ölçü cihazının
komütatör anahtarı direnç ölçme kademesine (W) alınır.
Testi yapılacak kondansatör ayaklarıyla avometrenin probları paralel şekilde birbirine
değdirilir. (bk. Şekil 2.10)
Şekil 2.10: Kondansatörün analog ve dijital avometreyle sağlamlık testi
Şekil 2.10’da görüldüğü gibi analog avometrede ibrenin soldan sağa doğru (0 W
yönünde) sapması, dijital avometredeyse düşük değerde bir direnç gözükmesi gerekir.
Bir süre sonra analog avometrede ibrenin yeniden sol başa gelmesi ya da dijital
avometrede çok yüksek direnç değeri gözükmesi gerekir. Eğer direnç değeri dijital
39
avometrenin direnç aralığının dışına çıkarsa bildiğiniz gibi ekranda okunabilir bir direnç
değeri gözükmez. (bk. Şekil 2.11)
Şekil 2.11: Avometreyle kondansatör testinin son aşaması
ÖNEMLİ: Ölçüm sırasında her iki elinizin de kondansatör ayaklarına değmemesine
özen gösteriniz ve ölçüm yapmadan önce kondansatörlerin yüksüz (tamamen boşalmış)
olmalarına dikkat ediniz.
İPUCU: Kondansatör sığası küçüldükçe analog avometrelerde ibrenin sapması da o
derece hızlı olacaktır. Aynı şekilde dijital avometrenin küçük omajdan yüksek omaja gitmesi
çok hızlı gerçekleşecektir. Bu durumu algılayabilmeniz zor olabilir.
2.5. Kondansatör Bağlantıları
Kondansatörler dirençlerde olduğu gibi seri, paralel ve karışık bağlanarak farklı
değerlerde ve çalışma voltajlarında sığa elde edilebilir. Şekil 2.12’de breadboard üzerine
seri, paralel ve karışık kondansatör düzeneklerinin nasıl kurulacakları örnek olarak
gösterilmiştir.
Şekil 2.12: Breadboard üzerine farklı kondansatör düzeneklerinin kurulumu
40
Şekil 2.12’de görüldüğü gibi tablo 2.1’te verilen kondansatörler için seri, paralel ve
karışık kondansatör düzeneklerinin sığalarını Lcrmetreyle ölçünüz.
Bağlantı Düzeneği Dirençler Ölçülen Değer
1. Uygulama
Seri Bağlantı C1=10m, C2=100m
Paralel Bağlantı C1=470n, C2=1m, C3=2,2m
Karışık Bağlantı C1=10m, C2=4,7m, C3=6,3m,
C4=10m
2. Uygulama
Seri Bağlantı C1=100n, C2=100n
Paralel Bağlantı C1=100m, C2=100m, C3=100m
Karışık Bağlantı C1=100p, C2=330p, C3=330p,
C4=100p
Tablo 2.1: Kondansatör bağlantıları ölçüm tablosu
41
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Kondansatör tipini
belirleyiniz. Ø Farklı boyutlara ve işlevlere sahip
kondansatör temin ediniz. Kondansatörleri
sabit ya da ayarlı olmalarına göre iki ayrı
gruba bölerek her bir kondansatörün kendi
grubu içinde hangi türe girdiğini
belirleyiniz. (Ör: SMD, elektrolitik,
varyabl, trimer vb.)
Ø Kondansatörün gerilim
değerini belirleyiniz. Ø Farklı türden kondansatörler temin ederek
çalışma voltajlarını üzerlerinde yazan
kodlara göre ya da değerlere göre
belirleyebilirsiniz.
Ø Kondansatörün kapasite
değerini belirleyiniz. Ø Farklı türden kondansatörler temin ediniz.
Bunları bağlantı yöntemlerine göre (seri,
paralel, karışık) bağlayarak sığalarını
Lcrmetreyle ölçünüz.
Ø Katalogları inceleyiniz.
Ø Farklı boyutlarda ve paket yapısında SMD
kondansatörler temin ediniz. SMD devre
elemanları kataloglarında kondansatörlerin
paket yapılarına göre boyutları, sığa
aralıkları ve benzer bilgileri verilmiştir.
Ø Uygun kondansatörü
belirleyiniz. Ø Çeşitli elektronik devrelerin hangi
noktalarında ne tür kondansatörler
kullanıldığını elektronik teknisyenlerine ya
da tamircilerine sorarak öğrenebilirsiniz.
UYGULAMA FAALİYETİ
42
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Bu kısımda ikinci öğrenme faaliyetinde verilen bilgilerle ilgili muhakeme gücünüzü
ölçecek sorular vardır. Bazı soruların cevaplarını hemen bulabilir, bazılarını cevaplamanız
ise vakit alabilir. Bu bilinçle hareket ederek soruları cevaplayınız.
ÖLÇME SORULARI
1. Aşağıdaki eş değer ayarlı kondansatörlerden hangisinin uçları arasındaki kapasitenin daha
fazla olması beklenir?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4
2. 0,12μF = ........... nF eder.
Yukarıdaki soruda boşluğa gelmesi gereken değer hangi şıkta doğru olarak verilmiştir?
A) 120 B) 1200 C) 120000 D) 0,00012
3. Aşağıdaki devrede A-B arası eşdeğer sığa nedir?
A) 6mF B) 3mF C) 2mF D) 1mF
4. Şekildeki kondansatörün sığası hangi şıkta doğru verilmiştir?
A) 10pF B) 10nF C) 10mF D) 1nF
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
43
5. Kondansatör için söylenen aşağıdaki önermelerden hangisi doğrudur?
A) Elektrik enerjisini manyetik alan biçiminde tutar.
B) İki plaka arasında elektrik yüklerinin depolanması esasına göre çalışır.
C) DC akımda iletken gibi çalışır.
D) Fiziksel boyutları çalışma geriliminden etkilenmez.
6. 4700pF’ın karşılığı aşağıdakilerden hangisidir?
A) 4,7mF B) 470nF C) 47nF D) 0,0047mF
7. Trimer kondansatörün aşağıda belirtilen yerlerin hangisinde kullanımı daha uygun olur?
A) Frekansı 10Hz – 1MHz arası ayarlanabilen bir sinyal üretecinde
B) Bir radyo alıcısında
C) Belirli bir frekanstan yayın yapacak radyo vericisinde
D) Polis telsizinde
8. Üzerinde 101 kodu bulunan kondansatörün sığası nedir?
A) 10pF
B) 1pF
C) 1nF
D) 100pF
9. Aşağıdakilerden hangisi sığa değeri elle ayarlanabilen bir kondansatördür?
A) Varyabl
B) Elektrolitik
C) Trimer
D) Mercimek
10. Aşağıda verilen sabit kondansatör türlerinden hangisinin erişebileceği sığa değeri
diğerlerine göre daha fazladır?
A) SMD kondansatörler
B) Seramik kondansatör
C) Elektrolitik kondansatör
D) Film kondansatör
44
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
45
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ Evet Hayır
Elektrolitik Kondansatörün Belirlenmesi
Film Kondansatörün Belirlenmesi
Seramik ve Mika Kondansatörün Belirlenmesi
SMD Kondansatörün Belirlenmesi
Varyabl ve Trimerin Belirlenmesi
Çalışma Voltajlarının Belirlenmesi
Sabit Kondansatörün Sağlamlık Testinin Yapılması
SMD Devre Elemanı Kataloglarından Kondansatör Paketlerine
Göre Teknik Özelliklerinin Belirlenmesi
Seri, Paralel ve Karışık Bağlı Kondansatörlerin Sığalarının
Ölçülmesi
Amaca Uygun Kondansatörün Belirlenmesi
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “evet”, “hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise diğer öğrenme faaliyetine
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
46
ÖĞRENME FAALİYETİ-3
Bu öğrenme faaliyetiyle bobin devre elemanını tanıyacak, günümüzde kullanılan
bobin türlerini karşılaştırmalı olarak görecek ve ihtiyaca uygun eleman seçimini
öğreneceksiniz.
Ø Çeşitli elektronik devre kartları temin ederek bu kartlar üzerindeki bobinlerin
yerlerini belirleyiniz. Diğer arkadaşlarınızın temin ettikleri bobinlerden farklı
olanları sizin bulduklarınızla karşılaştırınız. Bobinin kullanım amaçlarını
araştırarak bu amaçlar doğrultusunda kullanıldıkları farklı devrelerden örnekler
elde ediniz. Elde ettiğiniz sonuçları öğretmeninizin yönergeleri doğrultusunda
rapor haline getiriniz.
3. BOBİNLER
Resim 3.1: Çeşitli bobinler
ÖĞRENME FAALİYETİ–3
AMAÇ
ARAŞTIRMA
47
3.1. Tanımı ve İşlevi
Bobinler iletken bir telin 'nüve' denilen bir malzeme üzerine sarılmasıyla elde edilirler.
Tel ardışık şekilde ve belli bir çapta sarılır. Teller birbiri üzerine sarılırken kısa devre
oluşmaması için yalıtılırlar (yalıtım için vernik tercih edilir). Nüve malzemesi yerine hava da
olabilir.
Şekil 3.1: Bobinin genel yapısı
Bobinler DC akım altında yalnızca sarım telinin uzunluğundan ileri gelen omik direnç
gösterirler. Sargı telleri etrafında sabit manyetik alan oluşur. AC akım altındaysa akıma karşı
gösterdikleri direnç artar. Çünkü manyetik alan şiddeti değiştikçe bobinde akıma karşı koyan
ek direnç etkisi oluşur. AC akımın salınımı (frekans) yükseldikçe akıma karşı gösterdiği
direnç de artar. Bobinler de kondansatörler gibi elektrik enerjisini çok kısa süreliğine
tutabilme özelliğine sahiptir.
Bobinlerin elektriksel değeri endüktans olarak adlandırılır ve birimi 'Henry' dir, ‘L’
harfiyle gösterilir. Bobin endüktansını etkileyen bazı etkenler vardır. Telin sargı çapı, sargı
sayısı, kalınlığı ve telin üzerine sarıldığı nüvenin fiziksel özelliği bobin endüktansını etkiler.
Bobin iletkeninin üzerine sarıldığı malzemeye karkas ya da mandren, iletkenin her bir
sargısına da bir spir denir.
ÖNEMLİ: Bobinlerin kondansatörlerde olduğu gibi AC akım ve DC akım altındaki çalışma
davranışları çok farklıdır. Bu modülde sizlere yalnızca bobin hakkında temel düzeyde bilgi
verilecek ve AC akım altındaki çalışma durumları açıklanmayacaktır.
48
Şekil 3.2: Piyasada bulunan bobinlerde yaygın olarak kullanılan katlar
Örnek: 10mH = …………? mH eder. m(mikro) ve m(mili) kat sayıları arasındaki fark
103(1000) kadardır. Mili kat sayısı mikro kat sayısının 1000 katı olduğu için:
10mH = 0,01mH yapar.
Örnek: 1,2mH = …………? mH eder. Büyük kat sayıdan küçük kat sayıya gidildiği için 3
basamak sağa gidilir.
1200mH yapar.
ÖNEMLİ: Konuyla ilgili ayrıntılı bilgi için ‘Elektrik-Elektronik Matematiği’ modülüne
bakınız.
Soru 3.1: Aşağıda boş bırakılan yerleri uygun şekilde doldurun, takıldığınız yerler için önce
arkadaşlarınıza danışın ve son olarak yaptığınız dönüşüm işlemlerini öğretmeninize kontrol
ettiriniz.
47H = …………?mH 100mH = …………?mH
1200mH = …………?H 0,68mH = …………?mH
0,1H = …………?mH 10000mH = …………?H
49
3.2. Çeşitleri
3.2.1. Sabit Bobinler
Endüktansı değişmeyen bobinlerdir. Değişik türlerde sabit bobinler vardır.
3.2.1.1. Hava Nüveli Bobinler
Çoğunlukla yüksek frekanslı devrelerde kullanılır. Kullanım örneği olarak FM radyo
alıcı-vericileri, TV ve anten yükseltici devreleri vb. verilebilir.
Resim 3.2: Hava nüveli bobin ve bir
ses amfi katında kullanım örneği
Şekil 3.3: Hava nüveli bobin sembolleri
Nüve olarak hava kullanılmıştır.
Genellikle sargıları açıktadır ve bu tür bobinlerin endüktansı en ufak dış etkende çok
çabuk değişir. Bu nedenle genellikle üzerlerine silikon maddesi sıkılarak koruma altına
alınırlar.
3.2.1.2. Ferit Nüveli Bobinler
Radyo frekans devrelerinde kullanılan bobin türüdür.
Şekil 3.4: Ferit nüveli bobin
Şekil 3.5: Ferit nüveli bobin sembolleri
Nüve olarak manyetik geçirgenliği yüksek bir malzeme kullanılmıştır ve bu malzeme
alüminyum, demir, nikel, kobalt, bakır ve bazı katkı maddelerinin bir araya getirilmesiyle
üretilmiştir.
50
Petek şeklinde sarılarak üretilirler. Az bir iletkenle istenilen endüktansa sahip bobin
elde edilebilir.
3.2.1.3. Demir Nüveli Bobinler
Şok bobini olarak da adlandırılırlar.
Şekil 3.6: Demir nüveli bobin sargılarının üzerine sarıldıkları farklı parçalar
Şekil 3.7: Demir nüveli bobin sembolleri
Nüve olarak çok sayıda ince sac (demirin özel bir şekilde işlenmesiyle çok ince olarak
elde edilmiş iletken malzeme) kullanılmıştır.
Çoğunlukla filtreleme amacıyla ve ses frekans devrelerinde kullanılır.
3.2.1.4. Toroid Bobinler
Toroid şeklinde sarılmış bobinlerdir.
Manyetik akı sızıntısı gerçekleşmez. Bobin verimi yüksektir. Manyetik akının diğer
elemanları etkilememesi istenen yerlerde kullanılır.
51
Resim 3.3: Çeşitli toroid bobinler
Yüzey temaslı devre elemanlarının kullanıldığı dijital elektronik devrelerde, devre
elemanlarının çok sık yerleştirildiği anahtarlamalı güç kaynakları gibi elektronik devrelerde
sıkça karşımıza çıkar.
Resim 3.4: Bir grup toroidin röle sürmede kullanıldığı elektronik devre kartı ve güç
kaynağından sökülmüş bir toroidin 1YTL ile karşılaştırılması
52
3.2.1.5. SMD Bobinler
Çok katmanlı elektronik devre kartlarına yüzey temaslı olarak monte edilmeye uygun
yapıda üretilmiş bobinlerdir. Boyutları diğer bobinlere göre çok daha küçüktür. Sayısal
sistemlerde sıkça karşımıza çıkarlar. Farklı kılıf modellerinde üretilirler. Kataloglardan kılıf
modellerinin boyutlarını ve üretilen bobinlerin endüktans aralıklarını bulabilirsiniz.
Şekil 3.8: EC0 402 paket yapısında üretilmiş bir SMD bobinin karıncayla karşılaştırılması ve 3
boyutunun gösterilmesi. Telekom teknolojisine özel olarak tasarlanmıştır.
Şekil 3.9: (a) Farklı paketlerde çeşitli SMD bobinler, (b) EIA 2512 paket yapısında SMD bobin.
Endüktans aralığı 220nH-1mH arasıdır. İç yapısında ferit çekirdek bulunur.
53
Araştırma Ödevi 3.1: SMD bobinlerin kullanıldığı farklı uygulama alanlarını
araştırınız. Lehimleme yöntemlerini öğrenmeye çalışınız ve örnek bir devre kartı temin
ederek elde ettiğiniz sonuçları tek sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayınız.
ÖNEMLİ: Bobinler yaygın olarak röle, kontaktör, otomatik sigorta, ölçü cihazları, mekanik
zil, numaratör, kapı otomatiği, dinamik mikrofon, dinamik hoparlör, transformatör, teyp
kafası, balast, motor vb. gibi cihazlarda kullanılır.
ÖNEMLİ: Yukarıda belirtilen türlerin dışında epoksi kaplamalı ve endüktans değerinin renk
bantlarıyla gösterildiği bobinler vardır. Çok yaygın kullanım alanları vardır. Bobinlerde
kullanılan renk bantlarını çeşitli kaynaklardan yararlanarak öğrenebilirsiniz. Ayrıca bu tür
bobinlerde renkler aracılığıyla bobinin hata payı da belirtilir.
Şekil 3.10: Epoksi kaplamalı bobin ve seri numarasına göre farklı boyutları. 200mH’den
100mH’ye kadar farklı endüktanslarda üretilirler
3.2.2. Ayarlı Bobinler
Endüktans değerleri değiştirilebilen bobinlerdir. Çeşitli türleri karşımıza çıkmaktadır.
Kademeli olarak ayarlanan, nüvesi hareket ettirilerek ayarlanan ya da sargısı ayarlanan
türleri vardır.
54
Şekil 3.11: Ayarlanabilir bobin sembolleri
Şekil 3.12’de nüvesi ayarlanabilir bir bobinde endüktans değişimi canlandırılmıştır.
55
Şekil 3.12: Nüvesi ayarlanabilir bir bobinde endüktans değişiminin canlandırılması
3.3. LCRmetreyle Endüktans Ölçümü
Bobinlerin endüktansları Lcrmetre cihazlarının endüktans (L) kademesinde ölçülür.
Lcrmetrenin komütatör anahtarı endüktans ölçme konumuna getirilir.
Ölçüme küçük endüktans değerli kademeden başlanması daha uygundur. Eğer bobin
endüktansı büyükse ve sonuç olarak ekranda değer okunmuyorsa kademe bir basamak yukarı
çıkartılabilir. Bu işleme ekranda uygun endüktans değeri okunana kadar devam edilir.
Bobinlerde kutup yönü olmadığından probların bobine istenen yönde paralel olarak
bağlanması yeterlidir.
ÖNEMLİ: Bobinlerin sağlamlık testini avometrelerin direnç kademesinde yapabilirsiniz.
Bobinler DC akımda omik direnç göstereceklerinden ölçü cihazının ekranında bobinin tel
sargısından ileri gelen bir direnç değeri okunması gerekir.
Araştırma Ödevi 3.2: Bobinlerin sağlamlık testinin nasıl yapıldığını ve Lcrmetreyle
endüktanslarının nasıl ölçüldüğünü araştırınız.
56
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Bobin tipini belirleyiniz.
Ø Farklı boyutlara ve işlevlere sahip bobin
temin ediniz. Bobinleri sabit ya da ayarlı
olmalarına göre iki ayrı gruba bölerek her
bir bobinin kendi grubu içinde hangi türe
girdiğini belirleyiniz.
Ø Bobin endüktansını
belirleyiniz. Ø Farklı türden bobinler temin ederek
Lcrmetreyle değerlerini belirleyiniz.
Ø Katologları inceleyiniz.
Ø Farklı boyutlarda ve paket yapısında SMD
ve renk bantlı bobinler temin ediniz.
Kataloglarda bobinlerin paket yapılarına
göre boyutları, endüktans aralıkları ve
benzer bilgileri verilmiştir.
Ø Uygun bobini
belirleyiniz. Ø Çeşitli elektronik devrelerin hangi
noktalarında ne tür bobinler kullanıldığını
elektronik teknisyenlerine ya da
tamircilerine sorarak öğrenebilirsiniz.
UYGULAMA FAALİYETİ
57
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Bu kısımda üçüncü öğrenme faaliyetinde verilen bilgilerle ilgili muhakeme gücünüzü
ölçecek sorular vardır. Soruları dikkatlice okuduktan sonra yanıtlamanın ne kadar önemli
olduğunu aklınızdan çıkartmayınız.
ÖLÇME SORULARI
1. Sağlam bir bobinin ölçümünde ………… direnç değeri okunur.
2. Aşağıdaki sembollerden hangisi sabit bobin sembolüdür?
A) B)
C)
D)
3. Yandaki şekilde verilen bobinlerden hangisi bir
SMD bobindir?
A) (a) B) (b) C) (c) D) (d)
4. 100mH’nin eşdeğeri aşağıdakilerden hangisidir?
A) 0,1nH B) 1mH C) 0,1mH D) 10000mH
5. Şekildeki bobinlerden hangisinin endüktansının daha
fazla olması beklenir?
A) (a) B) (b) C) (c) D) (d)
6. Bobinler DC akımda ………….. direnç gösterir.
7. Endüktans ölçümü …………. aletiyle yapılır.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
58
8. Aşağıda sembolleri verilen bobinlerden hangisi belirli bir frekansta AC dalga filtresinde
kullanıma uygundur?
A) B)
C) D)
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
59
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ Evet Hayır
Nüvesiz (Hava Nüveli) ve Nüveli Bobinin Ayırt
Edilmesi
Demir ve Ferit Çekirdekli Bobinin Belirlenmesi
Silindirik ve Toroid Bobinin Belirlenmesi
SMD Bobinin Belirlenmesi
Şok Bobininin Belirlenmesi
Ayarlı Bobinlerin Ayırt Edilmesi
Kataloglardan SMD ve Renk Bantlı Bobinlerin
Teknik Özelliklerinin Belirlenmesi
Lcrmetreyle Farklı Türden Bobinlerin
Endüktanslarının Ölçülmesi
Amaca Uygun Bobinin Belirlenmesi
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “evet”, “hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise diğer öğrenme faaliyetine
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
60
ÖĞRENME FAALİYETİ-4
Bu öğrenme faaliyetiyle diyot devre elemanını tanıyacak, günümüzde kullanılan diyot
türlerini karşılaştırmalı olarak görecek ve ihtiyaca uygun eleman seçimini öğreneceksiniz.
Ø Çeşitli elektronik devre kartları temin ederek bu kartlar üzerindeki diyotların
yerlerini belirleyiniz. Diğer arkadaşlarınızın temin ettikleri diyotlardan farklı
olanları sizin bulduklarınızla karşılaştırınız. Diyodun bozulması sonucu ortaya
çıkan bir arıza çeşidi bulmaya çalışınız. Arızanın yol açtığı sonuçları ve direncin
önemini sınıf arkadaşlarınızla tartışınız. Elde ettiğiniz sonuçları öğretmeninizin
yönergeleri doğrultusunda raporlayınız.
4. TEMEL YARI İLETKEN ELEMANLAR
(DİYOTLAR)
4.1. İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken Maddeler
Maddeleri elektrik akımını iletme durumlarına göre ayırabiliriz. Elektrik akımına karşı
çok küçük direnç gösteren malzemeler iletken, elektrik akımına karşı çok yüksek direnç
gösteren malzemeler yalıtkan olarak adlandırılabilir.
Şekil 4.1: İletken, yalıtkan ve yarı iletken madde atomlarına örnek
AMAÇ
ARAŞTIRMA
ÖĞRENME FAALİYETİ–4
61
Bizi bu öğrenme faaliyetinde ilgilendiren asıl madde türü Yarı iletken olarak
adlandırılan maddelerdir. Yarı iletken maddeler bazı özel şartlar altında iletken durumuna
geçen maddeler olarak tanımlanabilir.
Yarı iletken maddelerin en belirgin özelliği dış yörüngelerinde (valans yörüngesi) 4
elektron bulundurmalarıdır. Elektrik-elektronik alanının bir meslek elemanı olacak sizler için
en önemli iki yarı iletken ‘germanyum’ ve ‘silisyum’dur. Çünkü bu iki element elektronikte
yaygın olarak kullanılan diyot, transistör gibi devre elemanlarının kaynağını oluşturmaktadır.
Bu iki element doğada kristal yapı halinde bulunur. Bu halleriyle iyi bir yalıtkandırlar.
Şekil 4.2: Silisyum atomlarının kristal yapısı ve basit bir kübik kristal yapı
4.2. N ve P Tipi Yarı İletkenler
Silisyum ve germanyum kristallerinin atomları normal şartlarda son yörüngedeki
elektronların ortak kullanımına dayanan ve kovalent bağ diye adlandırılan bir etkileşim
içindedir. Bu sebeple ortamda serbest elektron yoktur ve bu tür maddeler saf kristal
yapıdadır. Elektronik teknolojilerinde kullanılabilmeleri için çeşitli katkı maddeleri katılarak
yalıtkanlıkları düşürülür. Katılan katkı maddesine göre N tipi ve P tipi olmak üzere iki tür
yarı iletken elde edilir.
62
Şekil 4.3: Saf silisyum kristalinde kovalent bağ
Ortama dış yörüngesinde 5 elektron bulunan bir atomdan (ör: Arsenik) çok az
miktarda eklendiği zaman N tipi yarı iletken elde edilir.
Ortama dış yörüngesinde 3 elektron bulunan bir atomdan (ör: Galyum) çok az
miktarda eklendiği zaman P tipi yarı iletken elde edilir.
Şekil 4.4: N tipi Yarı iletkenin oluşumu
63
Şekil 4.5: P tipi yarı iletkenin oluşumu
ÖNEMLİ: N tipi yarı iletken elektron vermeye, P tipi yarı iletken elektron almaya yatkındır.
N tipi yarı iletkende serbest elektron fazladır, P tipi yarı iletkende serbest oyuk fazladır.
4.3. P-N Yüzey Birleşmesi
Dışardan madde katkısı yapılarak elde edilen P ve N tipi yarı iletkenler tek başlarına
kullanıldıklarında akımı iki yönde de taşıyabilirler. Bu özellik bir işe yaramaz. Bu sebeple P
ve N tipi yarı iletkenler birlikte kullanılırlar. P-N yüzey birleşiminin davranışı kutuplamasız
(polarmasız) ve kutuplamalı (polarmalı) olarak incelenir.
4.3.1. Kutuplamasız P-N Yüzey Birleşmesi
P-N yüzey birleşmesine elektrik gerilimi uygulandığında serbest elektronlar serbest
oyuklarla birleşir, serbest elektronun boşaldığı yerde oyuk oluşur. Oluşan oyuğun yerini yeni
bir elektron doldurur. Böylece hem serbest elektronların hem de serbest oyukların
hareketinden ileri gelen bir elektrik akımı oluşur.
Şekil 4.6: Serbest elektron ve serbest oyuk hareketi
64
Şekil 4.6’da serbest elektron ve serbest oyuk hareketleri temsili olarak gösterilmiştir.
Elektron vermeye yatkın atomlara verici (donör-D) atomu, elektron almaya yatkın atomlara
alıcı (akseptör-A) atomu denir. Şekil 4.7’de P-N kristallerinin birleşim öncesi ve sonrası
durumları gösterilmiştir.
Şekil 4.7: Polarmasız P-N birleşimi
P-N yarı iletkenleri birleşince birleşim yüzeyine (jonksiyon) yakın yerdeki verici
atomların (D) elektronları alıcı atomların (A) oyuklarıyla eşleşir. Alıcı atomları elektron
aldıkları için negatif iyon (-) durumuna, verici atomlar elektron verdikleri için pozitif iyon
(+) durumuna geçerler. Birleşim yüzeyinde engel bölgesi olarak adlandırdığımız bir alan
oluşur. Böylece ilk tanışacağımız yarı iletken devre elemanı olan diyot için ön hazırlık
yapmış olmaktayız.
4.3.2. Kutuplamalı P-N Yüzey Birleşmesi
P-N yüzey birleşimi doğru ve ters yönde olmak üzere iki şekilde kutuplandırılır.
Doğru yönde kutuplama (forward bias) gerilim kaynağının artı (pozitif) kutbunun P-N
birleşiminin P bölgesine ve gerilim kaynağının eksi (negatif) kutbunun P-N birleşiminin N
bölgesine bağlanmasıyla elde edilir. Ters kutuplamada ise bunun tersi bir durum vardır. Şekil
4.8’de doğru yönde kutuplanmış bir P-N birleşiminin davranışı gösterilmiştir.
65
Şekil 4.8: P-N birleşiminin doğru yönde kutuplanması
Şekil 4.8’de de görüldüğü gibi belli bir gerilim seviyesinden sonra P-N birleşimi
içinde elektron ve oyuk hareketi başlar. Birleşim yüzeyindeki engel bölgesi ortadan kalkar.
N bölgesindeki serbest elektronlar gerilim kaynağının eksi kutbu tarafından itilerek P
bölgesindeki oyuklarla birleşir. Kaynağın negatif kutbundan N bölgesine sürekli olarak
elektron gelir. P maddesine geçen elektronlar kaynağın pozitif kutbu tarafından çekilir ve bu
süreç kaynak gerilimi kesilene kadar devam eder.
P-N birleşiminin tam iletime geçme anı silisyum yarı iletkenler için 0,6V-0,7V
arasıdır. Germanyum yarı iletkenler için bu değer 0,2V-0,3V arasıdır. Bu gerilim değerleri
aynı zamanda engel bölgesini ortadan kaldıran voltaj seviyeleridir.
ÖNEMLİ: Günümüzde Yarı iletken devre elemanı üretiminde büyük çoğunlukla silisyum
elementi kullanılmaktadır. Sızıntı akımlarının fazla olması ve sıcaklıktan çok çabuk
etkilenmeleri nedeniyle germanyum Yarı iletkeni artık malzeme üretiminde
kullanılmamaktadır.
Araştırma Ödevi 4.1: Silisyumun elektronik dünyasında nerelerde kullanıldığını
araştırınız. Bu maddeyi kullanarak malzeme üreten firmaların çoğunlukla hangi ülkelerde
faaliyet yürüttüğünü ve Türkiye’de yarı iletken devre elemanı üretimi yapan bir kuruluş olup
olmadığını öğreniniz. Araştırmanızın sonucunu iki sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayınız.
Gerilim kaynağının eksi kutbu P-N birleşiminin P bölgesine, artı kutbu P-N
birleşiminin N bölgesine bağlanacak olursa P-N birleşimi ters kutuplanmış olur. Bu durumda
birleşim yüzeyindeki engel bölgesi genişler, akım geçişi olmaz. Yalızca çok küçük miktarda
sızıntı akımı oluşur.
66
4.4. Diyodun Tanımı ve Yapısı
Diyot, silisyum gibi bir yarı iletken maddenin P ve N tipi olarak elde edilmiş iki
türünün birleşiminden oluşan bir devre elemanıdır. Pozitif elektriksel özellik gösteren kutbu
Anot (P-maddesi), negatif elektriksel özellik gösteren kutbu katot (N-maddesi) olarak
adlandırılır.
Şekil 4.9: Diyodun devre sembolü
Diyodun en önemli elektriksel özelliği akımı tek yönde iletmesidir. Eğer anot-katot
arası gerilim silisyum diyotlar için yaklaşık olarak 0,7V'un üzerindeyse diyot anottan katoda
doğru iletime geçer. Şekil 4.10’da diyodun örnek olarak bir DC devrede kullanımı
gösterilmiştir.
Şekil 4.10: Diyotlu DC elektrik devresi
Eğer diyodun anot ucundaki gerilimi katot ucundaki gerilimden daha büyükse diyot
iletime geçer.
4.5. Çeşitleri
Diyodun uygulamada çok değişik türleri vardır. Amaca göre hangi diyodun
kullanılması gerektiği iyi bilinmelidir.
4.5.1. Kristal Diyotlar
Kristal diyotlar çoğunlukla alternatif gerilimin doğrultulması gereken yerlerde ya da
elektronik devrelerin kısa devreden korunması istenen yerlerde kullanılır. Değişik çalışma
gerilimi ve akımlarına sahip kristal diyotlar vardır. En sık kullanılanları 1N4xxx serisi
diyotlardır. Şekil 4.11’de uygulama alanı çok geniş olan 1N4007 ve 1N4148 diyotları
gösterilmiştir.
67
Şekil 4.11: (a) 1N4001 - 1N4007 arası diyotların kılıf yapısı, (b) 1N4148’in kılıf yapısı
Şekil 4.12: Diyodun doğru ve ters kutuplama altındaki akım-gerilim karakteristik eğrisi
Şekil 4.12’de diyodun doğru ve ters yön akım-gerilim eğrisi gösterilmiştir. Grafikten
görüldüğü gibi diyot üzerindeki gerilim 0,6V dolayındayken diyot iletime geçmektedir.
Diyot üzerine ters gerilim uygulandığında belli bir değere kadar direnç gösterecektir. Ancak
gerilim çok yükseltilirse diyot delinir ve içinden yüksek miktarda akım geçer. Bu noktaya
diyodun ters kırılma gerilimi denir ve çığ bölgesi olarak adlandırılır. Örnek grafikte bu değer
70V olarak verilmiştir.
Araştırma Ödevi 4.2: 1N serisi diyotların ters kırılma gerilim değerlerini ve en üst
çalışma akımlarını diyot katologlarından öğreniniz. Elde ettiğiniz sonuçları tablo haline
getirerek raporlayınız.
Kristal diyotların günümüzde çok farklı kılıf tiplerinde üretilen SMD türleri vardır.
Şekil 4.13’te kristal diyotlarla onların SMD karşılıkları yan yana getirilmiştir.
68
Şekil 4.13: Bazı kristal diyotlarla SMD diyotların karşılaştırılması
Ayrıca köprü diyot diye adlandırılan ve 4 adet kristal diyodun bir paket halinde
üretildiği dört bağlantı noktasına sahip diyotlar vardır. Çoğunlukla güç kaynaklarında
kullanılırlar. Şekil 4.14’te köprü diyodun devre sembolü, Şekil 4.15’te örnek bir köprü diyot
ve SMD örneği gösterilmiştir.
Şekil 4.14: Köprü diyotun devre sembolü ve AC gerilimin işaretine göre diyotların iletime
geçme durumları
69
Şekil 4.15: Yüksek akımlı güç kaynaklarında kullanılan köprü diyot ve daha küçük akımlı
adaptörlerde ya da dijital devreleri ters beslemeden korumak için kullanılan SMD diyot.
4.5.2. Zener Diyotlar
Zener diyot, ters kırılma gerilimi tek yüzey birleşimli diyottan daha küçük olan bir
diyot çeşididir. Bu özellikleri sayesinde genellikle ufak genlikli sabit referans voltajı elde
edilmek istenen yerlerde kullanılırlar. Bu nedenle devreye ters bağlanırlar.
Şekil 4.16: Örnek bir zener diyot
Şekil 4.17: Zener diyodun devre sembolü
Normal kristal diyotla çalışma ilkesi aynıdır. Doğru yön kırılma gerilimi farklı
değildir. Ancak devreye ters bağlandıklarında daha küçük voltaj değerlerinde iletime
geçerler. Piyasada çalışma voltajlarıyla anılırlar. 1-1,8-2,4-2,7-3,3-3,6-3,9-4,3-4,7-5,1-5,6-
6,2-6,8-7,5-8,2-9,1-10-11-12-13-15-16-18-20-22-24-27-30-33-36-39-43-47-51-55-62-68-75-
82 -91-100-200V gibi çalışma voltajları vardır. Bu gerilim değerleri zener gerilimi olarak
adlandırılırlar.
70
Şekil 4.18: Zener diyodun akım-gerilim karakteristik eğrisi
4.5.3. Foto Diyotlar
Işığa duyarlı olarak iletime geçen diyotlardır. Foto sensörlerde yaygın olarak
kullanılır. Bir optoelektronik devre elemanıdır.
Şekil 4.19: Foto diyot sembolü
Fotodiyotlar devreye ters bağlanır, bu sebeple katot ucundan anot ucuna doğru elektrik
akımı geçirirler. Üzerine düşen ışıkla beraber içinden geçmeye başlayan ters yöndeki sızıntı
akımları yükselir. Bu akım kontrol amaçlı kullanılır. Fotodiyot örneği olarak BPW12,
BPW20, BPW30, BPW33, BPW34, BPW63, BPW65 verilebilir.
Geçen akım ışığın şiddetine bağlı olarak 100mA-150mA arasıdır. Üzerine düşen
gerilim ise 0,14V-0,15V arasıdır.
4.5.4. Işık Yayan Diyotlar
Işık yayan diyotların çalışma ilkesi kristal diyotla aynıdır. P ve N maddelerinin
birleşim yüzeyine elektrik gerilimiyle beraber ışık saçılmasını sağlayan katkı maddeleri
eklenmiştir. İki ayrı türde inceleyebiliriz:
71
4.5.4.1. LED’ler (Light Emitting Diode)
Işık yayan flamansız lambalardır. Uygun çalışma akımları 2mA-20mA arasıdır.
Uygun çalışma akımı esnasında üzerlerine düşen gerilim LED’in yaymış olduğu ışığa göre
değişiklik gösterir. Örneğin çalışma anında kırmızı ledin üzerine 1,5-1,6V dolayında gerilim
düşer.
Şekil 4.20: Sarı, kırmızı ve beyaz ledler
Şekil 4.21: Ledin devre sembolü
Araştırma Ödevi 4.3: LED’lerin yaymış oldukları ışığın rengine göre çalışma anında
üzerlerine kaç volt düştüğünü araştırınız.
4.5.4.2. Enfraruj Diyotlar
İnsan gözünün göremeyeceği frekansta ışık yayan diyottur. Çalışma ilkesi LED’le
aynıdır. Uzaktan kumandalı sistemlerin verici kısmında kızıl ötesi bilgi iletimi sağlamak
amacıyla kullanılır. LD271, LD274,CQW13, CQY99, TSHA-6203, VX301 diyotları örnek
olarak verilebilir.
4.6. Analog ve Dijital Ölçü Aletiyle Diyodun Sağlamlık Testi, Diyot
Uçlarının Bulunması
Ölçü aletinin kırmızı probu diyodun bir ayağına, siyah prob diyodun diğer ayağına
değdirilir. Şekil 4.22’de görüldüğü gibi değer okunmadığını görürsek ölçü aletinin probları
ters çevrilir. Şekil 4.23’te görüldüğü gibi değer okunuyorsa diyodun sağlam olduğu
sonucuna varılır.
72
Şekil 4.22: Diyodun sağlamlık testi
Sonuç olarak sağlam bir diyodun tek bir bağlantı yönünde iletime geçtiğini görmemiz
gerekir.
Şekil 4.23: Diyodun sağlamlık testinin son aşaması
Diyodun sağlam olduğu anlaşıldıktan sonra anot-katot uçları bulunur. Dijital ölçü
aletlerinde diyodun iletime geçtiği anda kırmızı probun bağlı olduğu diyot ayağı anot, siyah
probun bağlı olduğu ayaksa katottur.
ÖNEMLİ: Analog ölçü aletlerinin büyük çoğunluğunda direnç skalasının başlangıç noktası
voltaj skalasının başlangıç noktasına göre terstir. Bu sebeple alet direnç kademesindeyken
ölçü aletinin pil kutup başları problara ters bağlanır. Sonuç olarak böyle bir analog ölçü
aletinde yapılan diyot ölçümünde diyodun iletime geçtiği anda kırmızı probun bağlı olduğu
diyot ayağı katot, siyah probun bağlı olduğu ayaksa anottur.
4.7. Diyot Uygulamaları
Bu bölümde diyotla ilgili bazı temel uygulamalar yapılarak diyodun nasıl çalıştığı
anlaşılacaktır. Uygulamalarınızı dikkatlice ve işlem basamaklarındaki yönergelere dikkat
ederek gerçekleştiriniz.
73
4.7.1. Zener Diyot Doğru ve Ters Kutuplama Karakteristiğinin Çıkartılması
Bu uygulamada zener gerilimi 9,1V olan zener diyodun doğru ve ters akım-gerilim
karakteristiklerinin nasıl çıkartılacağı işlenecektir.
Şekil 4.24: Zener diyodun ters kutuplama bölgesi akım-gerilim eğrisinin çıkartılmasında
kullanılacak devre
Ø Uygulama İçin Gerekli Malzemeler
Devre Elemanları Değerleri
1 adet sabit direnç 1k
1 adet pot 10k
1 adet zener diyot 9,1V
1 adet hassas ayarlı güç kaynağı Üst sınır değeri 15V ya da üzeri olabilir.
2 adet ölçü aleti Akım ölçmek için kullanılacak ölçü aletinin akım
aralığı geniş olmalı
1 adet breadboard ve çok sayıda
farklı renklerde zil teli
Ø Uygulama İçin Öneriler
Uygulamada kullanacağınız güç kaynağının 0,1V’luk artışları sağlayabilecek
hassasiyette olması, deneyinizi daha sağlıklı yapmanızı sağlayacaktır. Piyasada satılan
laboratuvar tipi ucuz güç kaynaklarının büyük çoğunluğu bu özelliğe sahip değildir.
Dışarıdan böyle bir güç kaynağı temin edememeniz durumunda bölümünüzde mevcut olup
olmadığını öğretmeninize sorunuz.
74
Akım ölçümünde dikkatli olmanız gerekir. Ölçü aletini küçük akım değerinde
tutmanız durumunda aşırı akım sigortası atabilir. Yanınızda bir kaç adet 0,5A’lik sigorta
bulundurmanız deneyde yaşayabileceğiniz sürprizler için güvence olacaktır!J
Ø İşlem Basamakları
· Devreyi, şekil 4.24’de görüldüğü gibi breadboard üzerine kurunuz.
· Güç kaynağının değerini küçük adımlarla yükseltiniz. Her yaptığınız ayar
anında voltmetreden ve ampermetreden okuduğunuz değerleri grafikte
zener diyodun ters çalışma bölgesi kısmına işaretleyiniz.
· Devrenin enerjisini kesiniz.
· Şekil 4.24’deki devrede zener diyodu devreye doğru yönde bağlanacak
şekilde yerleştiriniz.
· Gerilim kaynağının değerini 0,1V’luk aralıklarla yükseltiniz.
Voltmetreden ve ampermetreden okuduğunuz değerleri grafikte zener
diyodun doğru çalışma bölgesi kısmına işaretleyiniz.
Şekil 4.25: Zener diyodun akım-gerilim eğrisinin çıkartılması
4.7.2. Üç Renkli Led Uygulaması
İki ya da üç ledin tek bir gövde içinde birleştirilmesiyle oluşturulan ledler çok renkli
led adıyla anılmaktadır. Biz bu uygulamada iki adet anot, bir adet katot ayağına sahip ve üç
farklı renk verebilme özelliği olan led uygulaması yapacağız.
75
Şekil 4.26: Üç renkli ortak katodlu ledin devre sembolü
Şekil 4.27: Üç renkli led uygulaması
Ø Uygulama İçin Gerekli Malzemeler
Devre Elemanları Değerleri
2 adet sabit direnç 470
1 adet gerilim kaynağı 3V ya da 5V yeterli
2 adet anahtar SPST (Single Push Single Throw)
1 adet üç renkli led
Ø İşlem Basamakları
· Şekil 4.27’deki devreyi kurunuz.
· Her seferinde yalnızca tek bir anahtar kapalı olacak şekilde istediğiniz
anahtarı kapatın. Bu işlemi her iki anahtar için de tekrarlayınız.
· Her iki anahtarı aynı anda kapatın ve sonucu gözlemleyiniz.
76
4.7.3. Zener Diyot Uygulaması
Bu uygulamada AC gerilim kaynağı kullanarak zener diyodun çalışmasını daha iyi
anlamaya çalışacağız.
Şekil 4.28: Zener diyot uygulaması
Devre girişine tepe değeri 20V olan AC gerilim kaynağı bağlayınız. Zener diyoda
paralel bağlı R2 direnci üzerine osiloskop problarını bağlayınız. Girişin değişen genlik
durumuna göre zener diyodun nasıl çalıştığını göreceksiniz. Giriş dalga şeklini ve R2
üzerindeki gerilimi aşağıdaki çizelgeye çiziniz.
77
Şekil 4.29: Yüke paralel bağlı zener diyotlu devrenin çalışma durumu
78
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Diyot tipini ve çeşidini
belirleyiniz. Ø Farklı boyutlara ve işlevlere sahip
diyotların tiplerini diyot kataloglarından
ve teknik kitaplardan öğrenebilirsiniz.
Ø Diyot çeşitlerini diyot kodlamalarında
kullanılan harf ve rakamları belirledikten
sonra o harf ve rakamların ne anlama
geldiklerini öğrenerek tanımlayabilirsiniz.
İnternetten diyot kodlamalarını
öğrenmeniz çok kolaydır.
Ø Diyodun çalışma
gerilimini belirleyiniz. Ø Diyotların çalışma gerilimleri katalog
bilgilerinde mevcuttur.
Ø Devreye uygun diyot
seçiniz. Ø Çeşitli elektronik devrelerin hangi
noktalarında ne tür diyotlar kullanıldığını
elektronik teknisyenlerine ya da
tamircilerine sorarak öğrenebilirsiniz.
Ø Ayrıca diyot kataloglarında diyodun hangi
amaçla kullanılacağı belirtilmektedir.
Kataloglar genellikle İngilizce
basıldığından bu konuda yardım almanız
gerekebilir.
UYGULAMA FAALİYETİ
79
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Bu kısımda üçüncü öğrenme faaliyetinde verilen bilgilerle ilgili muhakeme gücünüzü
ölçecek sorular vardır. Soruları dikkatlice okuduktan sonra yanıtlamanın ne kadar önemli
olduğunu aklınızdan çıkartmayınız.
ÖLÇME SORULARI
1. Aşağıdakilerden hangisi diyot için söylenebilir?
A) Elektrik akımını tek yönde iletir
B) Anot gerilimi katot geriliminden fazla olduğunda iletime geçer
C) Alternatif akımı doğrultmak için kullanılabilir
D) Hepsi
2. Aşağıdaki diyot çeşitlerinin sembolleri hangi şıkta doğru sıralamada verilmiştir?
A) Yüzey birleşimli diyot, Zener diyot, LED, Köprü diyot
B) Köprü diyot, Zener diyot, LED, Yüzey birleşimli diyot
C) Yüzey birleşimli diyot, LED, Köprü diyot, Zener diyot
D) Zener diyot, Yüzey birleşimli diyot, LED, Köprü diyot
3. Aşağıdaki silisyum diyot devresi için devre akımını hesaplayınız?
A) 5,7mA B) 5mA C) 4,3mA D) 4,7mA
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
80
4. Aşağıdaki devrelerde hangi diyotlar iletime geçer?
A) Yalnız II B) II, III ve IV C) Yalnız I D) II ve III
5. Aşağıdaki ifadelerden hangisi zener diyot için doğrudur?
A) Ters kırılma gerilimiyle (Zener gerilimi) anılırlar.
B) Genellikle ters kutuplama altında çalıştırılırlar (devreye ters bağlanırlar).
C) Doğru kutuplama altında normal diyot gibi çalışırlar.
D) Hepsi.
6. Aşağıdaki ifadelerden hangisi LED için söylenemez?
A) Anlamı ışık yayan diyottur.
B) Devreye ters bağlanır.
C) Yaydıkları renklere göre farklı çalışma gerilimleri vardır.
D) Seri direnç bağlanarak kullanılırlar.
7. Hangi şıkta ideal diyodun tanımı doğru yapılmıştır?
A) Elektrik akımına her iki yönde de belli bir değere kadar zorluk gösteren devre
elemanıdır.
B) Katoduna uygulanan gerilim anoduna uygulanan gerilimden fazla olduğunda
iletime geçen devre elemanıdır.
C) Elektrik akımını tek yönde ileten devre elemanıdır.
D) Elektrik akımının şiddetini ayarlamak için kullanılan devre elemanıdır.
8. Sayısal avometrede Yarı iletken malzeme testi hangi kademede yapılır?
A) I B) II C) III D) IV
81
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
82
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ Evet Hayır
Diyodun Anot-Katot Ayaklarının Belirlenmesi
Diyodun Sağlamlığının Belirlenmesi
Diyot Tipinin Belirlenmesi
Diyot Çeşitlerinin Belirlenmesi
Diyot Çeşitlerinin Çalışma Voltajlarının Belirlenmesi
Amaca Uygun Diyodun Belirlenmesi
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “evet”, “hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise diğer öğrenme faaliyetine
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
83
ÖĞRENME FAALİYETİ-5
Bu öğrenme faaliyetiyle transistör devre elemanını tanıyacak, günümüzde kullanılan
transistör türlerini karşılaştırmalı olarak görecek ve ihtiyaca uygun eleman seçimini
öğreneceksiniz.
Ø Çeşitli elektronik devre kartları temin ederek bu kartlar üzerindeki
transistörlerin yerlerini belirleyiniz. Transistorün bozulması sonucu ortaya çıkan
bir arıza çeşidi bulmaya çalışınız. Arızanın yol açtığı sonuçları ve transistörün
önemini sınıf arkadaşlarınızla tartışınız. Elde ettiğiniz sonuçları öğretmeninizin
yönergeleri doğrultusunda raporlayınız.
5. TRANSİSTÖRLER
5.1. Çift Kutup Yüzeyli Transistörler (BJT)
BJT (Bipolar Junction Transistor ) çift birleşim yüzeyli transistördür. İki N maddesi,
bir P maddesi ya da iki P maddesi, bir N maddesi birleşiminden oluşur.
Şekil 5.1: NPN ve PNP tranzistörlerin yapısı ve devre sembolleri
Şekil 5.1’de de görüldüğü gibi NPN ve PNP olarak iki çeşidi vardır.
ÖĞRENME FAALİYETİ–5
AMAÇ
ARAŞTIRMA
84
Girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde
anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır.
Uygulamada farklı kullanım alanlarına sahip çok sayıda transistör çeşidi vardır.
Şekil 5.2: Farklı kılıf yapılarında ransistörler
Şekil 5.3: SOD 23 kılıflı SMD transistor ve
TO-92 kılıflı transistörün 50YKr ile
fiziksel karşılaştırması
5.1.1. Transistörün Doğru ve Ters Kutuplanması
Transistör üç kutuplu bir devre elemanıdır. Devre sembolü üzerinde orta kutup beyz
(B), okun olduğu kutup emiter (E), diğer kutup kollektör(C) olarak adlandırılır. Beyz
akımının şiddetine göre kollektör ve emiter akımları ayarlanır.
Transistorün çalışması için doğru yönde kutuplanması gerekir.
Şekil 5.4’te NPN ve PNP transistörlerin doğru kutuplama yönleri gösterilmiştir.
Şekil 5.4: NPN ve PNP transistörlerin doğru kutuplanması
85
Ø Transistörü Doğru Kutuplama Şartı
Beyz-emiter arasının doğru yönde kutuplanması gerekir. B-E arasını kutuplayan
gerilim kaynağı VEE olarak adlandırılır.
Beyz-kollektör arasının ters kutuplanması gerekir. B-C arasını kutuplayan gerilim
kaynağı VCC olarak adlandırılır.
Silisyum transistörler için B-E arası gerilimin (VBE) en az 0,7V olması gerekir.
Transistörün iletime geçebilmesi için B-E bölgesinin uygun seviyede gerilimlenmesi gerekir.
Ø Transistörün Ters Kutuplanması
B-E arasının ters kutuplanmasıyla transistör kesime gider. NPN transistörde beyz
kutbu, emiter kutbuna göre daha alçak seviyede kutuplanacak olursa transistörün ters
kutuplanması gerçekleşir.
5.1.2. NPN ve PNP Transistörde Akım Yönleri
Transistör çalışmaya başladığında IB (beyz akımı), IC (kollektör akımı) ve IE (emiter
akımı) olmak üzere üç akım oluşur.
Şekil 5.5: NPN ve PNP transistörde akım yönleri
Şekil 5.5’ten de görüldüğü gibi transistörün en temel akım denklemini elde edebiliriz:
IE = IB + IC Denklem 5.1
5.1.3. Transistörlerin Yükselteç Olarak Kullanılması
Transistörün en önemli özelliğidir. Transistörün akım kontrollü akım kaynağı olarak
çalışması neticesinde akım ve gerilim yükseltme işlemi gerçekleşir. Transistörün
kuvvetlendirici olarak kullanılmasında en önemli iki parametresi a (alfa) ve b (beta)’dır.
86
IB
IC
Denklem 5.2
IE
IC
Denklem 5.3
Not: Ayrıntılı bilgi için internetten ve piyasada mevcut meslek kitaplarından ve
kaynaklardan yararlanabilirsiniz.
Şekil 5.6’da transistörün akım ve gerilim yükselteci olarak kullanıldığı üç farklı devre
modeli verilmiştir.
Not: Transistörler aktif çalışma bölgesinde kuvvetlendirici olarak çalıştırılırlar.
Araştırma Ödevi 5.1: Transistörlerin kuvvetlendirici olarak çalışmasını etkileyen
unsurları araştırınız. Q noktası (çalışma noktası)’nın nasıl hesaplandığını ortak emiter
bağlantılı kuvvetlendiriciyi araştırarak bir sayfayı geçmeyecek şekilde raporlayınız.
Şekil 5.6: Transistörlü kuvvetlendirici modelleri
87
5.1.4. Transistörlerin Çalışma Kararlılığını Etkileyen Unsurlar
Transistörlerin çalışma kararlılığı bağlantı yöntemi, transistör kılıf tipi ve buna benzer
pek çok değişkenden etkilenmektedir.
Araştırma Ödevi 5.2: Transistörlerin çalışma kararlılığını etkileyen değişkenleri
araştırınız ve Tablo 5.1’i edindiğiniz tecrübe ve bilgi ışığında kısa bir özet halinde yalnızca
temel bilgileri vererek doldurunuz.
Değişkenler AÇIKLAMA
Ortam sıcaklığı
Beta değeri ve beyz
akımı
Bağlantı türü
Çalışma noktası (Q
noktası)
stabilizasyonu
Kılıf yapısı (SMD,
plastik, metal vb.)
Tablo 5.1: Transistörün çalışma kararlılığını etkileyen unsurlar
5.1.5. Transistörün Anahtarlama Elemanı Olarak Kullanılması
Transistörlerin anahtarlama elemanı olarak kullanılması oldukça yaygındır.
Anahtarlama elemanı olarak kullanılmasında iki önemli nokta vardır: Kesim noktası ve
doyum noktası.
İyi bir anahtarlayıcı bu iki nokta arasında çok hızlı gidip gelebilmelidir. Diğer bir
ifadeyle giriş düşük voltajda olduğu zaman çıkış yüksek voltaja çıkabilmeli, giriş yüksek
voltajda olduğu zaman çıkış düşük voltaja inebilmelidir.
88
Şekil 5.7’de ve Şekil 5.8’de RB (beyz direnci) direncinin değerine göre çıkışın girişe
göre verdiği tepki canlandırılmıştır. Şekilleri dikkatlice inceleyiniz.
Şekil 5.7: RB direnci 10k değerindeyken anahtarlayıcının tepkisi; (A) Giriş gerilimi 0V(düşük)
çıkış gerilimi 5V(yüksek), (B) Giriş gerilimi 1,5V(yüksek) çıkış gerilimi 0,2V(düşük)
89
Şekil 5.8: RB direnci 50k değerindeyken anahtarlayıcının tepkisi; (A) Giriş gerilimi 1,5V çıkış
gerilimi 3,7V, (B) Giriş gerilimi 3,5V çıkış gerilimi 0,2V(düşük)
Şekilleri karşılaştırdığımızda Şekil 5.7’deki devrenin Şekil 5.8’deki devreye göre daha
çabuk tepki verdiğini (daha hızlı çalıştığını) görürüz.
Şekil 5.7’de giriş gerilimi 1,5 volttayken çıkış 0 volt olmaktadır. Bu sebeple 1,5V’luk
giriş gerilimi bu uygulamada yüksek voltajın başlangıç seviyesidir.
Ancak Şekil 5.8’de giriş gerilimi 1,5 volttayken çıkış 3,7 volttur. Transistör bu
durumda aktif bölgeye girmiştir ve anahtarlayıcı olarak istenmeyen bir durumdur.
90
Ø Uygulama İçin Gerekli Malzemeler
Devre Elemanları Değerleri
Tablo 5.2’deki dirençler 10K, 1K, 56K
1 adet ayarlı gerilim kaynağı 0V-5V arası ayarlı
1 adet sabit gerilim kaynağı 5V
1 adet transistör BC237 NPN
Transistör
Modeli
Kılıf
Tipi
Beta değeri
(hfe) en az
(min) - en üst
(maks)
Kollektöremiter
en az
kırılma
voltajı
(VCEO)
Beyz-emiter
en az kırılma
voltajı
(VBEO)
25Co’de
kollektör
güç
tüketimi
(PC)
Kullanım
Amacı
(model
ismine göre
belirlenecek)
BC 237A
BC 239C
BD 243
2N 5884
2N 3055
BC 556
BC 558B
Tablo 5.3: Transistör katalog bilgilerine göre transistör değerlerinin ve görevlerinin saptanması
91
Ø İşlem Basamakları
Şekil 5.7’deki anahtarlayıcıyı kurun.
Tablo 5.2’de verilen değerlere göre tabloyu doldurun.
RB RC Giriş Çıkış
10K 1K 1V
10K 1K 3V
10K 1K 5V
56K 1K 1V
56K 1K 3V
56K 1K 5V
Tablo 5.2: Transistörün anahtarlama elemanı olarak incelenmesi
5.1.6. Transistörlerin Katalog Bilgilerinin Okunması, Kılıf Tiplerinin
Belirlenmesi, Transistör Rakamlarının Okunması
Transistörlerin katalog bilgilerinden yararlanarak bacak isimleri, en üst çalışma
gerilimleri, en üst çalışma akımları, termal karakteristikleri, gürültü değerleri gibi çok sayıda
bilgi rahatlıkla öğrenilebilir.
Ayrıca üzerlerinde yazılı harf ve rakamlar çeşitli ülkelerin kendi standartlarına göre
belirlemiş oldukları kodlardır. Bu kodların ne anlama geldiği malzeme üreticisi firmaların
kataloglarında ve devre elemanı kataloglarında belirtilmiştir.
ÖNEMLİ: Katalog bilgileri yardımıyla hangi devrede hangi transistörün kullanılması
gerektiğini rahatlıkla saptayabiliriz. Ya da arızalanmış ve elimizde mevcut olmayan bir
transistörün yerine uygun karşılığını koyabiliriz.
Tablo 5.3’te bazı transistörler verilmiştir. Gerekli araştırmayı yaparak tabloda boş
bırakılan yerleri uygun şekilde doldurunuz.
Transistör katalog bilgilerini internetten ya da bölüm kütüphanenizden temin
edebilirsiniz. Örnek olarak Philips Semiconductor, SGS Thomson, Motorola, Fairchild
Semiconductor gibi firmaların transistör kataloglarından yararlanabilirsiniz.
92
5.1.7. Analog ve Dijital Avometreyle Transistörün Sağlamlık Testi ve Uçlarının
Bulunması
Şekil 5.9’da transistörlerin iç yapısı diyot eş değer karşılıklarıyla gösterilmiştir. Diğer
bir ifadeyle transistör testi yaparken bu eş değer modeller göz önünde bulundurularak test
işlemi yapılabilir. Diyot testi konusunu gözden geçirmeniz tavsiye edilir.
Şekil 5.9: Transistörün eşdeğer modelleri
Tablo 5.4’te verilen kılıf yapılarına sahip istediğiniz transistör modelini temin ederek
sağlamlık testlerini yapınız ve uçlarını belirleyiniz.
93
Transistör Kılıf Tipi
Seçilen
Transistör
Modeli
Ayaklar Analog Avometreyle
Yapılan Ölçümler
1= BE (W)=
BC (W)=
2= Dijital Avometreyle
Yapılan Ölçümler
hfe=
3= BE (W)=
BC (W)=
1= BE (W)=
BC (W)=
2=
hfe=
3=
BE (W)=
BC (W)=
1= BE (W)=
BC (W)=
2=
hfe=
3=
BE (W)=
BC (W)=
1= BE (W)=
BC (W)=
hfe=
2=
3=
BE (W)=
BC (W)=
1= BE (W)=
BC (W)=
2=
hfe= 3=
BE (W)=
BC (W)=
1= BE (W)=
BC (W)=
2=
hfe=
3=
BE (W)=
BC (W)=
Tablo 5.4: Transistörün sağlamlık testi
94
5.1.8. LDR ve Transistörle Bir Rölenin Kumandası
Transistörün beyzindeki sinyal seviyesinin kontrol edilmesiyle transistörlü kontrol
devreleri tasarlanabilir. Burada önemli olan transistörlü kontrol devresinin neye göre tepki
vereceğini belirlemektir. Örnek uygulamada ışığa duyarlı olarak tepki veren ve bir röleye
kumanda eden devre işlenecektir.
Böyle bir devrenin ya da benzer bir devrenin ne amaçla kullanılabileceği sizin
yaratıcılığınıza kalmıştır.
Şekil 5.10: LDR’li ve transistörlü röle kumanda devresi
ÖNEMLİ: Rölenin kumanda ayağına 9V’luk üreteçle çalışan bir lamba bağlanmıştır. Vcc
kaynağının değeri ve rölenin çalışma gerilimi 12V’tur. 1N4001 diyot röle bobini üzerinde
çok kısa süreli yüklenen yüksek gerilimin transistörü bozmasını engellemek için
kullanılmıştır. Transistör olarak BC237 kullanabilirsiniz.
Eğer röle kontağı normalde açıksa (NA) DC üretece bağlı lamba yanmayacaktır.
Normalde kapalıysa (NK) DC üretece bağlı lamba ilk durumda yanacaktır. Devreyi kurup
çalıştırın ve Tablo 5.5’i LDR’nin farklı aydınlık durumlarına göre doldurunuz.
LDR’nin Durumu
Transistörün Durumu Karanlıkta
(LDR’nin ışığı
tamamen
kesiliyor)
Hafif aydınlıkta
(LDR’nin
üzerine gölge
yapılıyor)
Aydınlıkta (LDR gün
ışığı gibi yüksek
aydınlığa maruz
kalıyor)
Tr İletimde/Kesimde
Lamba yanık/sönük
Tablo 5.5: LDR’li ve transistörlü röle kumanda devresi değer tablosu
95
5.2. Alan Etkili Transistörler (FET)
FET (Field Effect Transistor) alan etkili transistör demektir. JFET ve MOSFET olarak
iki ana türü vardır. Transistör gibi üç ayaklı bir yarı iletken devre elemanıdır. Oluk (drain-D),
kaynak (source-S) ve kapı (gate-G) olarak adlandırılan ayakları vardır. Kontrol ayağı olarak
kapı ayağı kullanılır.
5.2.1. JFET’ler
Birleşim yüzeyli (junction) FET’tir. Kapı (G) ucuna uygulanan ters kutuplu gerilime
göre oluk (D) ve kaynak (S) uçları arasından geçen akım kontrol edilir. Bu nedenle gerilim
kontrollü akım kaynağı gibi çalışır.
Ø Uygulama alanları
TV, video, kamera, bilgisayar, kesintisiz güç kaynağı, anten yükselteci, verici, alıcı
vb. gibi hassas yapılı elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılır.
Ø Özellikleri
· Giriş dirençleri transistörlere göre çok yüksektir.
· Radyasyon etkisi yoktur.
· Anahtar olarak kullanımları transistörlere göre daha kolaydır.
· Transistörlere göre daha az gürültülü çalışırlar.
· Sıcaklık değişimlerinden daha az etkilenirler.
· Gövde boyutları transistörlerden daha küçüktür.
· Yüksek frekanslı devrelerde kullanıma uygun yapıları vardır.
· Çalıştıkları frekans aralığı (bant genişliği) dardır.
· Transistöre benzer olarak N kanal ve P kanal olarak iki türü vardır.
Araştırma Ödevi 5.3: Tablo 5.6’ya N kanallı ve P kanallı JFET’lerin devre
sembollerini ayak isimlerini belirterek çiziniz. Devre sembollerini transistör kataloglarından
ya da mesleki kitaplardan bulabilirsiniz. Araştırma yapmadan kopya çekerek devre
sembollerini temin etmenizin mesleki tecrübeniz için olumsuz bir etkisi olacağını
unutmayınız!
Ø JFET Devre Sembollerinin Çizimi
N Kanallı JFET’in Devre Sembolü P Kanallı JFET’in Devre Sembolü
Tablo 5.6: JFET’lerin devre sembolü
96
5.2.1.1. JFET’lerin Ölçümü Uygulaması
2N 5461 ve 2N 4393 JFET’lerini temin ediniz. Katalogdan ya da farklı kaynaklardan
hangisinin N-kanallı hangisinin P-kanallı olduğunu ve ayaklarını belirleyiniz. Ardından ölçü
aletinizle transistörleri ölçmeye başlayınız. Tablo 5.7’de ve Tablo 5.8’de belli bir ölçüm
anında hangi probun hangi ayağa değdirileceği gösterilmiştir.
+ probun bir defada değdiği ayak
D S G
D
S
- probun bir defada değdiği
ayak
G
Tablo 5.7: N kanal JFET ölçüm sonuçları
+ probun bir defada değdiği ayak
D S G
D
S
- probun bir defada değdiği
ayak
G
Tablo 5.8: P kanal JFET ölçüm sonuçları
Tablolarda içi dolu kutucuklar aynı anda ölçü aletinin her iki probunun da transistörün
bir ayağına değdirilmeyeceğini göstermektedir. Boş kutucukların içine ölçüm sonucu elde
ettiğiniz direnç değerlerini yazacaksınız.
5.2.2. MOSFET’ler
MOSFET’lerin de ayakları JFET’ler gibi adlandırılmakla beraber aralarında teknik
farklılıklar vardır. Kapı bölgesi gövdeden tamamen yalıtılmıştır. Bu sebeple giriş
empedansları JFET’lerden de çok daha fazladır (yaklaşık 1x1014W, sonsuz olarak kabul
edilebilir).
97
Ø Uygulama Alanları
Bant genişliği ve çalışma frekansı JFET’lere oranla daha yüksek olan MOSFET’ler
entegre yapımında ve hassas elektronik devrelerin üretiminde kullanılmaktadır. Bilgisayar
teknolojilerinde yaygın olarak kullanılır.
Dikkat: MOSFET’lerin kapı ucundaki silisyum oksit tabakası insan
bedenindeki statik elektrikten etkilenip delinebilir. Bu denenle MOSFET’lerle çalışırken
daha fazla dikkat etmek gerekir. Bu devre elemanlarının lehimlenmesinde topraklı ve düşük
güçlü havyalar kullanılmalıdır.
N kanallı ve P kanallı olması yanında Kanal Oluşturmalı (Enhancement) ve Kanal
Ayarlamalı (Depletion) iki farklı türü vardır.
Araştırma Ödevi 5.4: Tablo 5.9’a N kanallı ve P kanallı kanal oluşturmalı ve kanal
ayarlamalı MOSFET devre sembollerini ayak isimlerini belirterek çiziniz.
N Kanallı Kanal
Oluşturmalı
MOSFET’in Devre
Sembolü
P kanallı Kanal
Oluşturmalı
MOSFET’in Devre
Sembolü
N Kanallı Kanal
Ayarlamalı
MOSFET’in Devre
Sembolü
P kanallı Kanal
Ayarlamalı
MOSFET’in Devre
Sembolü
Tablo 5.9: MOSFET’lerin devre sembolü
5.2.2.1. MOSFET’lerin Ölçüm Uygulaması
Kanal ayarlamalı MOSFET ve JFET ölçümleri sonucu elde edilen değerler birbirine
benzediğinden bu uygulamada yalnızca kanal oluşturmalı MOSFET’in ölçümünü
yapacaksınız. IRF640 ve 3N163 MOSFET’lerini temin edin. Katalogdan ya da farklı
kaynaklardan hangisinin N-kanallı hangisinin P-kanallı olduğunu ve ayaklarını belirleyin.
Ardından ölçü aletinizle transistörleri ölçmeye başlayın. Tablo 5.10’da ve Tablo 5.11’de
belli bir ölçüm anında hangi probun hangi ayağa değdirileceği gösterilmiştir.
98
+ probun bir defada değdiği ayak
D S G
D
S
- probun bir defada
değdiği ayak
G
Tablo 5.10: N kanal MOSFET ölçüm sonuçları
+ probun bir defada değdiği ayak
D S G
D
S
- probun bir defada
değdiği ayak
G
Tablo 5.11: P kanal MOSFET ölçüm sonuçları
99
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
Ø Transistör tipini ve
çeşidini belirleyiniz.
Ø Farklı boyutlara ve işlevlere sahip
transistörlerin tiplerini transistör
kataloglarından öğrenebilirsiniz.
Ø Transistör çeşitlerini transistör
kodlamalarında kullanılan harf ve
rakamları belirledikten sonra o harf
ve rakamların ne anlama
geldiklerini öğrenerek
tanımlayabilirsiniz. İnternetten
transistör kodlamalarını öğrenmeniz
çok kolaydır.
Ø Transistörün çalışma
gerilimini belirleyiniz.
Ø Transistörlerin çalışma gerilimleri
katalog bilgilerinde mevcuttur.
Ø Devreye uygun
transistörü seçiniz.
Ø Çeşitli elektronik devrelerin hangi
noktalarında ne tür transistörler
kullanıldığını elektronik
teknisyenlerine ya da tamircilerine
sorarak öğrenebilirsiniz.
Ø Ayrıca transistör kataloglarında
transistörün hangi amaçla
kullanılacağı belirtilmektedir.
Kataloglar genellikle İngilizce
basıldığından bu konuda yardım
almanız gerekebilir.
UYGULAMA FAALİYETİ
100
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Bu kısımda üçüncü öğrenme faaliyetinde verilen bilgilerle ilgili muhakeme gücünüzü
ölçecek sorular vardır. Soruları dikkatlice okuduktan sonra yanıtlamanın ne kadar önemli
olduğunu aklınızdan çıkartmayınız.
ÖLÇME SORULARI
1. Aşağıdakilerden hangisi transistörün görevlerindendir?
I – Alternatif gerilimi doğrultmak için kullanılır.
II – Akım kazancı sağlamak için kullanılır.
III – Sinyal kuvvetlendirmek için kullanılır.
IV – Anahtarlama elemanı olarak kullanılır.
A) Yalnız I B) Yalnız II C) II ve III D) II, III ve IV
2. Transistörün çalışması için gerekli besleme yönü hangi şıkta doğru verilmiştir?
A) B-C arası ve B-E arası doğru yönde kutuplanır.
B) B-C arası ters, B-E arası doğru yönde kutuplanır.
C) B-C arası doğru, B-E arası ters kutuplanır.
D) B-C arası ve B-E arası ters kutuplanır.
3. Bir transistörlü devrede Ic=100mA ve Ib=1mA ise Ie akımı ne kadardır?
A) 101mA B) 99mA C) 100mA D) 200mA
4. Aktif bölgede çalışan bir transistörün betası 100 ve beyz akımı 100mA ise emiter akımı Ie
ne kadardır?
A) 10mA B) 9,9mA C) 10,1mA D) 1mA
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
101
5. Aşağıdaki transistörlerin hangi ikisinin akım yönleri doğru verilmiştir?
A) I-II B) II-III C) I-IV D) III-IV
6. Bağlantı türünden bağımsız olarak transistörlü bir kuvvetlendirici devresinin akım kazancı
hangi şıkta doğru verilmiştir?
A) Giriş akımının çıkış akımına oranı
B) Kollektör akımının emiter akımına oranı
C) Kollektör akımının beyz akımına oranı
D) Çıkış akımının giriş akımına oranı
7. JFET için verilen önermelerden hangisi doğrudur?
A) VGS gerilimi uygulanmadıkça akım geçirmez.
B) VGS gerilimiyle D-S arasında geçen akım kontrol edilir.
C) Giriş dirençleri çok düşüktür.
D) Besleme gerilimi yükseltildikçe D-S arası geçen akım da sürekli artar.
8. Aşağıdaki sembollerin isimleri hangi şıkta doğru verilmiştir?
I II III
A) I: P-knal JFET, II: P-kanal E MOSFET, III: N-kanal D MOSFET
B) I: N-kanal JFET, II: N-kanal E MOSFET, III: P-kanal D MOSFET
C) I: N-kanal D MOSFET, II: N-kanal JFET, III: P-kanal E MOSFET
D) I: N-kanal JFET, II: N-kanal D MOSFET, III: P-kanal E MOSFET
102
9. Aşağıdakilerden hangisi FET’in anahtarlama elemanı olarak kullanımının transistöre göre
daha kolay olmasının bir sebebidir?
A) Düşük giriş gerilimiyle yüksek akım kontrolü sağlanabilmesi
B) Sıcaklık değişiminden daha az etkilenmesi
C) Boyutlarının daha küçük olması
D) Radyasyon etkisinin olmaması
10. Aşağıdakilerden hangisi PNP bir transistördür?
A) BD 135 B) BD243 C) 2N5884 D) J111
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
103
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ Evet Hayır
Transistör devre sembollerinin çizilmesi
BJT transistörün ayaklarının belirlenmesi
BJT transistörün sağlamlığının belirlenmesi
Fet’in sağlamlığının belirlenmesi
Transistör tipinin belirlenmesi
Transistör çeşitlerinin belirlenmesi
Transistör çeşitlerinin çalışma voltajlarının belirlenmesi
Transistörün anahtarlama elemanı olarak kullanılması
DEĞERLENDİRME
Performans değerlendirme sonucu “evet”, “hayır” cevaplarınızı değerlendiriniz.
Eksiklerinizi faaliyete dönerek tekrarlayınız. Tamamı “evet” ise modül değerlendirmeye
geçiniz.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
104
MODÜL DEĞERLENDİRME
YETERLİK ÖLÇME
Bu bölümde modül sonu değerlendirmesi yapılmaktadır. Soruların bir kısmı okul ya
da okul dışı ortamlarda o konuyla ilgili birebir uygulama ve araştırma yapmış olmayı
gerektirmektedir. Soruları kesinlikle ezberci bir anlayışla ya da hazırcı bir yaklaşımla
çözmeye kalkmayınız.
Bu bölümle modülde işlenen, sizlere araştırma konusu olarak verilen konular hakkında
piyasa şartlarına uygun yeterliliğe ulaşıp ulaşmadığınız sınanmaktadır. Soruları bu bilinçle
yanıtlayınız.
Soruları yanıtlayamadığınız yerlerde mutlaka modül içinde ilgili konuya geri dönünüz.
Sizden yapmanız istenen uygulamaları imkanlarınız ölçüsünde yeniden tekrarlayın. En son
aşamada arkadaşlarınıza, konuyla ilgili bilgi sahibi kişilere, yazılı-görsel materyallere ve
öğretmenlerinize danışınız.
ÖLÇME SORULARI
1. %5 toleranslı 33kΩ'luk direncin renk bantlarını bulunuz?
A) Kırmızı, Kırmızı, Turuncu, Altın
B) Turuncu, Turuncu, Turuncu, Altın
C) Turuncu, Turuncu, Kırmızı, Altın
D) Turuncu, Kırmızı, Kırmızı, Altın
2. Renkleri kırmızı, kırmızı, altın, altın olan bir direncin değeri ve toleransı nedir?
A) 22W%5
B) 220W%5
C) 2,2W%5
D) 0,22W%5
3. %10 toleranslı 1K’lık 3 adet seri bağlı direnç düzeneğinin direnci ölçülmüş ve 2,25K
çıkmıştır. Bu durumda aşağıdaki önermelerden hangisi kesinlikle söylenebilir?
A) Ölçülen değer hata payı sınırları içindedir.
B) Ölçü aleti yanlış ölçüm gerçekleştirmiştir.
C) Düzenekteki dirençlerden biri hatalı üretilmiştir.
D) Ölçülen değer hata payı dışındadır.
MODÜL DEĞERLENDİRME
105
4. Aşağıdaki diyot çeşitlerinin sembolleri hangi şıkta doğru sıralamada verilmiştir?
I II III IV
A) Yüzey birleşimli diyot, Zener diyot, LED, Foto diyot
B) Zener diyot, Yüzey birleşimli diyot, LED, Foto diyot
C) Foto diyot, Zener diyot, LED, Yüzey birleşimli diyot
D) Foto diyot, Zener diyot, Yüzey birleşimli diyot, LED
5. Aşağıdaki devrelerde hangi diyotlar iletime geçer.
A) Yalnız II B) I-III ve IV C) Yalnız I D) III ve IV
6. Ortak emiter şase bağlantılı transistörün akım kazancı (hfe) hangi şıkta doğru verilmiştir?
A) Giriş akımının çıkış akımına oranı
B) Kollektör akımının beyz akımına oranı
C) Beyz akımının emiter akımına oranı
D) Kollektör akımının emiter akımına oranı
7. Sağlam bir dijital avometreyle yapılan diyot ölçümünde bir yönde 570 değeri diğer yönde
4500 değeri okunmuştur. Buna göre aşağıdaki önermelerden hangisi doğrudur?
A) 4500 değerinin okunduğu durumda probların doğru yönde bağlanmış olma
olasılığı daha yüksektir.
B) Diyot sağlamdır.
C) Ölçü aleti yanlış ölçüm gerçekleştirmiştir.
D) 4500 değeri sağlam bir diyot için normal değildir.
106
8. Transistör testi için aşağıda söylenen önermelerden hangileri doğrudur?
I- B-E arası doğru yönde yapılan ölçüm değeri B-C arası doğru yönde yapılan
ölçüm değerinden küçüktür.
II- E-C arasının her iki yönde yapılan ölçümünde küçük değer okunur.
III- E-B ve B-C arası yapılan ters yönde ölçümler sonucu çok yüksek değer
okunur (ölçme sınırının dışında kalır).
A) I ve III B) Yalnız II C) Yalnız I D) Hepsi
9. Transistörlü bir anahtarlama devresi için RB direnci hakkında söylenenlerden hangisi
doğrudur?
A) RB direnci küçüldükçe transistörün düşük (low)-yüksek (high) değerler arası
geçişi daha yavaş olur.
B) RB direnci küçüldükçe anahtarlayıcı devrenin çıkışı daha büyük giriş
genliklerinde yüksek olur.
C) Anahtarlayıcı çıkışından daha büyük giriş genliklerinde düşük genlik
alınabilmesi için RB direnci değerinin büyütülmesi gerekir.
D) Anahtarlayıcı devreler transistörün aktif bölgesinde çalışır.
10. FET devre elemanında VGS kaynağının görevi nedir?
A) D-S arası geçen akımı kontrol eder.
B) Vp (pinch-off gerilimi) değerinin büyümesini sağlar.
C) D-S arası geçen akımı kontrol yükseltir.
D) FET’in doyum bölgesinin küçülmesini sağlar.
11. JFET’in doyuma gittiği andaki akım ve o andaki gerilimin adı hangi şıkta doğru
verilmiştir?
A) IC, Vc
B) ID, VGS
C) IE, VEE
D) IDSS, Vp
12. Kanal oluşturmalı MOSFET ve kanal ayarlamalı MOSFET ile ilgili söylenenlerden
hangisi doğrudur?
A) Kanal oluşturmalı MOSFET’te VGS gerilimiyle D-S arası akım azaltılır.
B) Kanal ayarlamalı MOSFET’te VGS gerilimiyle D-S arası akım çoğaltılır.
C) Kanal ayarlamalı MOSFET’te VGS gerilimi kanalın genişlemesini sağlar.
D) Kanal oluşturmalı MOSFET’te VGS gerilimi kanalın genişlemesini sağlar.
107
13. Avometrenin ohm kademesinde bir bobin ölçülmüş ve ekranda 120W okunmuştur. Bobin
hakkında verilen önermelerden hangileri kesinlikle doğrudur?
I- Bobin arızalıdır.
II- Bobin sargısında kopma yoktur.
III- Bobin endüktansı çok düşüktür.
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III D) II-III
14. Analog avometreyle yeni alınmış bir 10mF’lık kondansatör testi yapılmış, ibrenin yüksek
direnç noktasından alçak direnç noktasına saptığı ve uzun bir süre beklendiğinde o noktada
kaldığı görülmüştür. Kondansatör hakkında verilen önermelerden hangileri kabul edilebilir?
I- Kondansatör plakaları arasında kısa devre vardır.
II- Kondansatör sağlamdır.
III- Kondansatör güvenle kullanılabilir.
IV- Kondansatör hatalı üretilmiştir.
A) II-III B) Yalnız I C) I ve III D) I-IV
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı, cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Unutmayın kendinizi deniyorsunuz.
Eğer eksikliğini hissettiğiniz bir konu ile karşılaşırsanız bilgi sayfalarına tekrar
dönebilirsiniz. Araştırma yaparak, uygulama faaliyetlerini tekrar gerçekleştirerek
eksiklerinizi giderebilirsiniz. Ayrıca konu ilginizi çektiyse daha fazla bilgi edinmek için
araştırma yapmaktan çekinmeyiniz.
108
CEVAP ANAHTARLARI
ÖĞRENME FAALİYETİ-1 CEVAP ANAHTARI
1 D
2 C
3 A
4 C
5 A
6 C
7 A
8 C
9 C
10 A
ÖĞRETİM FAALİYETİ-2 CEVAP ANAHTARI
1 A
2 A
3 D
4 A
5 B
6 D
7 C
8 D
9 A
10 C
CEVAP ANAHTARLARI
109
ÖĞRETİM FAALİYETİ-3 CEVAP ANAHTARI
1 küçük
2 A
3 A
4 C
5 D
6 omik
7 Lcrmetre
8 B
ÖĞRETİM FAALİYETİ-4 CEVAP ANAHTARI
1 D
2 A
3 C
4 B
5 D
6 B
7 C
8 C
ÖĞRETİM FAALİYETİ-5 CEVAP ANAHTARI
1 D
2 B
3 A
4 C
5 D
6 D
7 B
8 B
9 A
10 C
110
MODÜL DEĞERLENDİRME CAVAP ANAHTARI
1 B
2 C
3 D
4 D
5 B
6 C
7 D
8 A
9 C
10 A
11 D
12 D
13 B
14 D