D2_FÖY - Gebze Teknik Üniversitesi

GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELM221 DEVRE TEORİSİ – I LABORATUVARI
2016 – 2017 GÜZ DÖNEMİ
DENEY - 2 FÖYÜ
Öğrencinin
Numarası
:
Adı Soyadı
:
Grup Arkadaşının
Adı Soyadı
:
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
AÇIKLAMALAR
:
 Laboratuvar dersine gelirken bu föyü beraberinde getirmeyenler deneye kabul
edilmeyecektir.
 Laboratuvar dersine gelirken o hafta yapılacak deneye ait ön çalışma eksiksiz yapılmalı, deney
föyünde gerekli yerler doldurulmalıdır. Ön çalışmasında eksikler olan veya geçerli mazereti
olmaksızın ön çalışmasını hazırlamayanlar deneye kabul edilmeyecektir.
 Laboratuvar dersine gelirken o hafta yapılacak deneyde kullanılacak devre bileşenleri (direnç,
kondansatör, bobin, vs..) ve deneyde kullanacağınız boardlar tarafınızca temin edilmelidir.
(Deneylerde kullanılacak devre bileşenleri her deneyde belirtilmiştir.) Geçerli mazereti
olmaksızın eksik deney malzemesi ile laboratuvar dersine katılmak isteyen öğrenci deneye
kabul edilmeyecektir. Deney için gerekli olan devre bileşenlerinin bizzat satın almanız
tavsiye edilmektedir.
 Her öğrenci bilimsel hesap makinesi getirmekle yükümlüdür. Cep telefonları kabul
edilmeyecektir.
 Deney sırasında aldığınız verileri kaydedeceğiniz/dolduracağınız tablolar Yapılan Ölçümler
kısmında yer almaktadır. Deney sonrası aldığınız ölçümleri Laboratuvar Asistanlarına
onaylatmalısınız. Verilerin deney sonunda Laboratuvar Asistanlarına onaylatılmaması o
deneye girmediğiniz anlamına gelir.
 Her bir deneyin sonunda yer alan Raporlama kısmına, yapılan deney sayesinde derste
öğrendiğiniz ve laboratuvar dersi ile pekiştirdiğiniz bilginizi yazmanız gereklidir. Yazacağınız
yorumlarınız rapor yerine geçmektedir. Bu sebeple deney sonrasında yaptığınız ölçümler ve
hesaplamalardan edindiğiniz çıkarımlarınızı bu kısma olabildiğince açık ve net şekilde
yazmanız önemlidir. Raporlama kısmını doldurulmamış deney föyleri onaylanmaz. Ayrıca,
yapılan deney ve alınan verilere göre raporlama kısmının doldurulması ödev olarak verilebilir
veya deney sonrasında doldurmanız istenebilir.
 Dönem sonunda her bir öğrenci, belirlenecek bir tarihte, laboratuvar asistanlarınca kendisine
bildirilecek bir deneyi tek başına gerçekleyip deney föyünden haricen rapor formunda teslim
etmekle yükümlüdür. Rapor formatı derse ait web sitesinde bulunmaktadır. Öğrencinin tek
başına yapacağı bu deney Laboratuvar Dersi Finali olarak değerlendirilecektir. Bu sebeple
Devre Teorisi – 1 ders içeriğine ve deneylere hâkim olmanız önemlidir.
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
DENEY 2: OHM KANUNU VE KIRCHHOFF KANUNLARININ TEYİDİ
I. AMAÇ
Bu deneyin amacı, Ohm kanunu ile Kirchhoff’un akım ve gerilim kanunlarını incelemektir. Bu
inceleme için ilk önce Ön Çalışmada verilen devreler analiz edilecek, sonra da aynı devreler
laboratuvarda denenecektir. Ön Çalışmada bulunan teorik değerler ile deneyde bulunan değerler
birbiriyle karşılaştırılacaktır.
II. ÖN ÇALIŞMA
A. Ohm Kanunu
Şekil 1’de görülen üç devre Ohm kanununu teyit etmek için kullanılacaktır. Üç devrede de
kaynak gerilimi VS=10V’tur. Devredeki dirençlerin değerleri Tablo 1’de verilmiştir.
a) 1. devredeki I1 akımını hesaplayınız.
b) 2. devredeki I2 akımını hesaplayınız. R2 direnci üzerindeki V2 gerilimini hesaplayınız.
c) 3. devredeki IS, I3, I4 akımlarını hesaplayınız.
d) a b ve c adımlarını Electronic Workbench ile tekrarlayınız.
e) Elde ettiğiniz sonuçları Tablo 3’te uygun yerlere yazınız.
Şekil 1. Ohm Kanununun Teyidi İçin Devreler.
Direnç
R1
R2
R3
R4
Değeri
4.7 kΩ
5.6 kΩ
2 adet 47 kΩ (paralel)
56 kΩ
Tablo 1: Şekil 1’deki Dirençlerin Değerleri
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
B. Kirchhoff Kanunları
Şekil 2’de görülen devre Kirchhoff kanunlarını teyit etmek için kullanılacaktır. Şekil 2’deki
devrede VS=10V olarak ayarlanacaktır. Şekil 2’deki dirençlerin değerleri Tablo 2’de verilmiştir.
Kirchhoff’un akım ve gerilim kanunlarını kullanarak I1, I2, I3, I4 ve I5 akımlarının değerlerini
hesaplayınız. Ohm kanunu kullanarak V1, V2, V3, V4 ve V5 gerilimlerini hesaplayınız. Yaptığınız
hesaplamaları Electronic Workbench ile tekrarlayınız. Elde ettiğiniz sonuçları Tablo 4’te
uygun yerlere yazınız.
Şekil 2. Kirchhoff Kanunlarını Teyid İçin Devre.
Direnç
R1
R2
R3
R4
R5
Değeri
1.8 kΩ
2 adet 68 kΩ (paralel)
2 adet 47 kΩ (paralel)
Seri 5.6 kΩ ve 1.5kΩ
4.7 kΩ
Tablo 2: Şekil 2’deki Dirençlerin Değerleri
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
III. YÖNTEM
Şekil 1 ve 2’deki devreler Ohm kanunu ve Kirchhoff kanunlarını teyid etmek için
kullanılacaktır.
A. Dirençlerin Okunması ve Ölçülmesi
Deneyde kullanılacak bütün dirençlerin değerlerini Ohmmetre ile ölçünüz. Sonuçları Tablo 5
ve 6’da uygun yerlere kaydediniz.
B. Ohm Kanununun Teyidi
1) Şekil 1’deki 1. devreyi kurunuz. Gerilim kaynağını VS=10 V’a ayarlayınız.
Ampermetreyi R1 direncine seri bağlayarak I1 akımını ölçünüz.
2) Şekil 1’deki 2. devreyi kurunuz. Gerilim kaynağını VS=10 V’a ayarlayınız.
Ampermetreyi R2 direncine seri bağlayarak I2 akımını ölçünüz. Voltmetreyi R2
direncine paralel bağlayarak V2 gerilimini ölçünüz.
3) Şekil 1’deki 3. devreyi kurunuz. Gerilim kaynağını VS=10 V’a ayarlayınız.
Ampermetreyi IS, I3, I4 akımlarının aktığı dallara seri bağlayarak söz konusu akımları
ölçünüz.
4) Sonuçları Tablo3’e kaydediniz.
C. Kirchhoff Kanunlarının Teyidi
Şekil 2’de görülen devreyi kurunuz. Gerilim kaynağını VS=10 V’a ayarlayınız. Ampermetreyi I1,
I2, I3, I4, I5 akımlarının aktığı dallara seri bağlayarak söz konusu akımları ölçünüz. Ayrıca
voltmetreyi ilgili elemanlara paralel bağlayarak V1, V2, V3, V4 ve V5 gerilimlerini ölçünüz.
Sonuçları Tablo4’e kaydediniz.
IV. ANALİZ
A. Dirençlerin Okunması ve Ölçülmesi
Laboratuvarda ölçtüğünüz direnç değerlerini nominal direnç değerleri (renk kodundan
okunan değerler) ile karşılaştırınız. Ölçülen değerler dirençlerin tolerans sınırları içinde mi?
B. Ohm Kanununun Teyidi
Ohm kanunu teyid edildi mi? Ölçüm sonuçlarında örnek vererek ispatlayınız. Teorik hesap,
EWB ve deney sonuçları arasındaki farkın nedenini açıklayınız.
C. Kirchhoff Kanunlarının Teyidi
1) Kirchhoff’un akım kanununun A, B, C düğümleri için sağlandığını ölçüm sonuçlarını
kullanarak gösteriniz.
2) Kirchhoff’un gerilim kanununun sağlandığını, istediğiniz bir çevre için, ölçüm
sonuçlarını kullanarak gösteriniz.
3) Kirchhoff kanunları teyid edildi mi?
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
VERİ
I1
I2
V2
IS
I3
I4
VERİ
I1
I2
I3
I4
I5
V1
V2
V3
V4
V5
Tablo 3. Ohm Kanunu teyidi sonuçları
Hesaplanan
EWB sonucu
Deney sonucu
Tablo 4. Kirchoff Kanunu teyidi sonuçları
Hesaplanan
EWB sonucu
Deney sonucu
Direnç
R1
R2
R3
R4
Tablo 5. Şekil 1’deki Dirençlerin Değerleri
Değeri
Ohmmetre ile ölçüm
Renk kodları
4.7 kΩ
5.6 kΩ
2 adet 47 kΩ (paralel)
56 kΩ
Direnç
R1
R2
R3
R4
R5
Tablo 6. Şekil 2’deki Dirençlerin Değerleri
Değeri
Ohmmetre ile ölçüm
Renk kodları
1.8 kΩ
2 adet 68 kΩ (paralel)
2 adet 47 kΩ (paralel)
Seri 5.6 kΩ ve 1.5kΩ
4.7 kΩ
%hata
%hata
GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
2016-2017 GÜZ DÖNEMİ
ELM 221 DEVRE TEORİSİ - I LABORATUVARI
VI.RAPORLAMA
1. ONAY
2. ONAY
5