tc düzce ünġversġtesġ teknolojġ fakültesġ elektrġk

Devre Analizi I
T.C. DÜZCE ÜNĠVERSĠTESĠ
TEKNOLOJĠ FAKÜLTESĠ
ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ
EET253 DEVRE ANALĠZĠ I LABORATUVARI
DENEY RAPORU 3
Öğrencinin Numarası : 1234567
Öğrencinin Adı Soyadı : ÇağdaĢ Tunceroğlu
Deney Grup No
: Grup 2
Deneyin Adı
: ………………
Deneyin Tarihi
: gün/ay/yıl
Raporun Tarihi
: gün/ay/yıl
DEĞERLENDĠRME ÖLÇÜTLERĠ
Puanlama
Değerlendirme
Format
ve Tertip
Doğruluk
Raporda
Ġstenilenler
Sonuçlar
Deney
Performansı
%20
%25
%25
%20
%10
Toplam
Devre Analizi I
DENEY 3- DÜĞÜM GERĠLĠMLERĠ YÖNTEMĠ
3.1. DENEYĠN AMAÇLARI



Düğüm gerilimlerinin ve dal gerilimlerinin ölçülmesi
Düğüm gerilimi ile dal gerilimi arasındaki ilişkinin incelenmesi
Gerilimlerin diğer gerilimlerin cinsinden elde edilmesi
3.2. TEORĠK BĠLGĠ
Devre çözümlerinde Ohm Yasası ve Kirchhoff Yasaları birlikte kullanılabilir. Fakat daha karışık
devrelerde bu yasaların kullanımı zorlaşmaktadır. Karmaşık devreleri çözmek için düğüm gerilimi
yöntemini etkili bir yöntem olarak kullanabiliriz. Düğüm gerilimleri yönteminde devrenin
düğümlerinden birisi referans düğümü seçilerek diğer bütün düğümlerin bu referans düğümüne göre
gerilimlerinin(düğüm gerilimleri) bulunması amaçlanır.
Bir devrede, dal gerilimleri ve akımlarıyla düğüm gerilimleri arasındaki ilişki Şekil 3.1 yardımıyla
aşağıda açıklanmıştır.
1
R3
2
R5
R2
R1
R4
Vy
Vx
0
ġekil 3.1: Düğüm Gerilimi Yöntemi Göstermek Ġçin Kullanılan Devre
Düğüm gerilimleri yöntemi aşağıdaki basamakları içerir:
1. Devredeki düğüm sayısı bulunur.
2. Devredeki düğümlerden bir tanesi (en çok devre elemanının bağlandığı düğüm) referans
olarak seçilir ve diğer düğümler adlandırılır.
3. Referans düğüm dışındaki düğümlere Kirchoff Akım Yasası (KAY) uygulanır. Akım yönü
keyfi olarak seçilebilir fakat akım yönleri düğümden çıkıyormuş gibi farz edilmesi daha
uygundur.
4. Elde edilen düğüm gerilim denklemleri çözülür.
Şekil 3.1’deki devreye yukarıda verilen adımlara göre Düğüm Gerilimleri yöntemi uygulanırsa,
devrede 3 adet düğüm olduğu görülebilir. 0 ile adlandırılan düğüm referans düğüm olarak seçilmiştir,
bu yüzden bu düğüm topraklanmıştır. 1. ve 2. düğümlerin gerilimlerine V1 ve V2 denir ve bu
düğümlere KAY uygulanırsa (3.1) ve (3.2) denklemleri elde edilebilir.
(3.1)
(3.2)
Burada Vx ve Vy değeri bilinen gerilim kaynaklarıdır, denklemler yazılırken bu gerilim kaynaklarının
kutuplarının konumlarının dikkate alınması önemlidir.
Devre Analizi I
(3.1) ve (3.2) denklemleri yeniden düzenlenirse, aşağıdaki denklemler elde edilir.
( ⁄
(
⁄
)
⁄
)
⁄
( ⁄
(
⁄
)
(3.3)
⁄ )
(3.4)
⁄
(3.3) ve (3.4) denklemleri matris formatında şu şekilde ifade edilebilir.
[
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
] [ ]=[
⁄
]
(3.4)
Daha sonra (3.4) sistemi çözülerek (örneğin Cramer yöntemi ile) V1 ve V2 gerilimleri bulunabilir.
3.3. SĠMÜLASYON ÇALIġMASI
Şekil 3.1’de verilen devrelerinin modellerini seçeceğiniz Vx, Vy ve farklı direnç değerleri için
Electronic Workbench® programında oluşturunuz. Simülasyon araçlığı ile elde ettiğiniz V 1 ve V2
gerilimlerini 1. ve 2. düğümler için yazacağınız KAY denklemlerinde doğrulayınız.
3.4. DENEYĠN YAPILIġI
1. 5 adet direnç seçerek, bu dirençlerin anma değerlerini ve ölçülen değerlerini Tablo 3.1’e
kaydediniz.
Tablo 3.1: Seçilen Dirençler
Anma
Ölçülen
R1
1234
1234
R2
1234
1234
R3
1234
1234
R4
1234
1234
R5
1234
1234
2. Şekil 3.1’deki devreyi 1. Basamakta seçtiğiniz dirençler ve iki farklı gerilim değeri (Vx ve Vy)
için kurarak, V1 ve V2 gerilimlerini ölçünüz. Bulduğunuz değerleri Tablo 3.2’ye kaydediniz.
Tablo 3.2: Uygulama 1
Vx-1
1234
Vy-1
1234
Ölçülen
1
Hesaplanan
1
Bağıl Hata1
V1-1
1234
1234
1234
V2-1
1234
1234
1234
Devre Analizi I
3. 2. basamakta kullandığınız gerilim seviyelerini iki katına çıkararak, Vx ve Vy gerilimlerinin
yeni değerlerini Tablo 3.3’e kaydediniz ve V1 ve V2 gerilimlerini ölçerek deneyi sonlandırınız.
Tablo 3.3: Uygulama 2
Vx-2:
1234
Vy-2:
1234
Ölçülen
2
Hesaplanan
2
Bağıl Hata2
V1-2
1234
1234
1234
V2-2
1234
1234
1234
3.5. RAPORDA ĠSTENĠLENLER
1. Deney aşamasında seçtiğiniz dirençlerin anma değerleri ve kullandığınız gerilim seviyeleri
için Şekil 3.1’de verilen devreyi düğüm gerilimleri yöntemi ile analiz ediniz ve düğüm
gerilimlerini hesaplayınız.
2. Bulduğunuz bu değerleri Tablo 3.2 ve Tablo 3.3’te uygun yerlere yazdıktan sonra bağıl
hataları hesaplayınız.
3. Her bir direnç üzerinden geçen akımları, hesaplanan düğüm gerilimlerini kullanarak
hesaplayınız.
4. Vx ve Vy değerlerinin değişmesinin bu akımları nasıl etkilediğini belirtiniz.
5. Referans düğümden farklı olarak, 3 adet düğüme sahip bir devre çizerek, bu devreye Düğüm
Gerilimleri yöntemini uygulayınız ve çözülmesi gereken denklem sistemini (3.4) denklemine
benzer olacak şekilde ifade ediniz.
Devre Analizi I
RAPORDA ĠSTENĠLENLER
1.
2.
3.
4.
5.
Cevap
Cevap
Cevap
Cevap
Cevap
OSĠLOSKOP SONUÇLARI
PARAFLAR