DENEY 7: GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI

DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
A. DENEYİN AMACI :
Devre analizinin önemli metodlarından biri olan “göz akımları metodu”nun daha iyi bir
şekilde anlaşılması için metodun deneysel olarak uygulanması.
B. KULLANILACAK ARAÇ VE MALZEMELER :
1.
2.
3.
4.
Multimetre
DC Güç Kaynağı
Değişik değerlerde dirençler ve bağlantı kabloları
Protoboard
C. DENEY BASAMAKLARI:
1. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız.
a) (HESAP) Göz analizini kullanarak göz akımlarını hesaplayınız. (Bunun için soldaki gözün
akımını I1 ve sağdaki gözün akımını ise I2 olarak adlandırınız.)
b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 1’e
kaydediniz.
1
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
Göz akımını ölçme: Göz akımını ölçmek için ilgili göze ait kapalı yolun diğer bir
gözle komşu olmadığı kısmı üzerinde bulunan herhangi bir elemanı göz önüne
alınız. Bu eleman üzerindeki akım, aynı zamanda göz akımıdır (Hatırlatma: Göz
akımını ölçmek için kapalı yolun diğer bir gözle komşu olduğu kısmı üzerinde
bulunan bir elemanı kullanamazsınız. Çünkü bu eleman üzerinden aynı anda iki
göz akımı akmaktadır). Örnek olarak aşağıdaki devreyi inceleyiniz:
1. göze ait kapalı yolun, 2. göze komşu
olduğu kısmı üzerinde bulunan eleman
1. göze ait kapalı
yolun, 2. göze
komşu olmadığı
kısımları üzerinde
bulunan
elemanlar
I1
I2
Yukarıdaki şekle göre;
‒ E1 kaynağı ve R1 direnci üzerinden yalnızca I1 göz akımı akmakta,
‒ R3 direnci üzerinden hem I1 göz akımı ve hem de I2 göz akımı akmakta,
‒ E2 kaynağı ve R2 direnci üzerinden yalnızca I2 göz akımı akmaktadır.
Buna göre, I1 göz akımı E1 veya R1 üzerinden, I2 göz akımı ise E2 veya R2 üzerinden
ölçülebilir.
Not: Ampermetre ile göz akımını ölçerken, göz akımının saat yönü mutlaka dikkate
alınmalıdır. Örneğin yukarıdaki devrede 1.göz için ampermetrenin bağlanabileceği
muhtemel yerler ve ampermetrenin bağlanma şekilleri gösterilmiştir:
I2
I1
― Tablo 1 ―
Göz akımı
I1
I2
Değeri
2
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat
yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise
seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 2’de göz
akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz.
― Tablo 2 ―
Göz akımı
I1
I2
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
d) (HESAP) Tablo 2’de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir
direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 3’ü doldurunuz.
― Tablo 3 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
3
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden
ölçerek Tablo 4’ü doldurunuz. Tablo 3 ile 4’teki değerlerin uyuştuğunu görünüz.
― Tablo 4 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde
göz akımlarını ve yönlerini belirleyerek Tablo 5’e doldurunuz.
― Tablo 5 ―
Göz akımı
I1
I2
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 6’yı
doldurunuz.
― Tablo 6 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
4
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
2. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız.
a) (HESAP) Göz analizini kullanarak göz akımlarını hesaplayınız. (Bunun için soldaki gözün
akımını I1 ve üst üçgendeki gözün akımını I2 ve alt üçgendeki gözün akımını ise I3 olarak
adlandırınız.)
5
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 7’ye
kaydediniz.
― Tablo 7 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat
yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise
seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 8’de göz
akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz.
― Tablo 8 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
d) (HESAP) Tablo 8’de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir
direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 9’u doldurunuz.
6
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
― Tablo 9 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden
ölçerek Tablo 10’u doldurunuz. Tablo 9 ile 10’daki değerlerin uyuştuğunu görmelisiniz.
― Tablo 10 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
7
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde
göz akımlarını ve yönlerini Tablo 11’e kaydediniz.
― Tablo 11 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 12’yi
doldurunuz.
― Tablo 12 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
3. Yukarıdaki köprü devresini yeni eleman değerleri için tekrar göz önüne alınız.
a) (HESAP) Göz analizini kullanarak I1, I2 ve I3 göz akımlarını yeniden hesaplayınız.
8
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
b) (ÖLÇÜM) Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 13’e
kaydediniz.
― Tablo 13 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
c) (ÖLÇÜM DEĞERLENDĠRME) Pozitif olarak elde edilen göz akımı başlangıçta saat
yönünde seçilen yönün doğru olduğunu gösterirken, negatif olarak elde edilen göz akımı ise
seçilen yönün ters olduğunu gösterir. Buna göre doğru yönleri belirleyerek Tablo 14’te göz
akımlarının son değerleri ve yönlerini gösteriniz.
― Tablo 14 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
d) (HESAP) Tablo 14’de ölçüm sonucu elde ettiğiniz göz akımı değerlerini kullanarak her bir
direnç üzerindeki voltaj ve akım değerlerini hesaplayınız ve Tablo 15’i doldurunuz.
9
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
― Tablo 15 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
10
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
e) (ÖLÇÜM) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan elemanlar üzerinden
ölçerek Tablo 16’yı doldurunuz.
― Tablo 16 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
f) (SĠMÜLASYON) Devreyi PSPICE ortamında simule ediniz. Yukarıda anlatıldığı şekilde
göz akımlarını ve yönlerini Tablo 17’ye kaydediniz.
― Tablo 17 ―
Göz akımı
I1
I2
I3
Değeri
Yönü
(Saat yönü veya tersi)
Devrede bulunan her bir elemana ait akım ve voltajları doğrudan elde ederek Tablo 18’i
doldurunuz.
11
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
― Tablo 18 ―
Voltaj ve polaritesi
Akım ve yönü
R1
R2
R3
R4
R5
R6
g) (SONUÇ DEĞERLENDĠRME) Son iki deney basamağında aynı devre kullanılmasına
rağmen sonuçların farklı çıktığını gördünüz. Buna göre köprü devresinde nasıl bir özellik
olduğunu yazarak, bu özelliğe göre son iki basamağı yorumlayınız.
12
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
DENEY 7:
GÖZ ANALİZİ METODU UYGULAMALARI
E. DENEY SONRASI ÖDEV:
1. Aşağıda verilen devreyi, hesap ve simulasyonla - yukarıda deney basamaklarında
yapıldığı gibi - ayrıntılı bir şekilde analiz ediniz. ( R1=220, R2=680, R3=2.2k )
2. a) Köprü devresi nedir?
b) Kullanım alanları nelerdir? Araştırınız.
c) Kaç çeşit köprü devresi vardır? Devre şemalarını çizerek, çalışma prensiplerini araştırınız.
3. Ele alınan herhangi bir devre için, dal akımları metodunun kullanımı ile göz akımları
metodunun kullanımı arasındaki farkları maddeler halinde yazınız.
13
İn. Ü., Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü