Hakan KIZMAZ 2014

RL ve RC DEVRELERİ

Sistemlerin davranışlarının matematiksel olarak

incelenebilmesi için sisteme ait elemanların her birinin

matematiksel modelinin bilinmesi ya da çıkarılması

gerekmektedir.

RL ya da RC devrelerinin davranışları incelendiğinde,

bobin ya da kondansatör elemanlarının elektriksel

davranışlarını belirleyen ifadelerin üstel işaretler

oldukları görülür.

Burada bu durumlar incelenecektir.

t

t

V

V

RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

Anahtar 1. konumunda iken -E+VC+VR=0

ERC

1V

RC

1

dt

dVC

C

)e1.(E)e1.(EVt

RC.t

C

= Zaman sabiti =R.C R: Ohm ise ve C: Farad ise : saniye olur

Başlangıç koşulları “0” kabul edildiğinde kondansatör gerilimi

(Volt)

RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

Anahtar 1. konumunda iken kondansatör akımı

RC/tC e

R

EI

)e1.(E)e1.(EVt

RC.t

C

(Amper)

RC DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

RC DEVRELERİ – KAPAMA ANINDAKİ ANALİZ

Anahtar 2 konumunda iken kondansatörde biriken gerilim direnç üzerinden ısı enerjisine dönüşür.

RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

Anahtar t=0 anında 1 konumuna alınıyor. Bu durumda devre denklemi: Diferansiyel denklem çözüldüğünde devrenin akım bağıntısı:

= Zaman sabiti =L/R Bobinde endüklenen gerilim ise

RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

Devre seri olduğundan kaynak akımı ile direnç ve bobinden aynı akım geçer.

RL DEVRELERİ – AÇMA ANINDAKİ ANALİZ

RL DEVRELERİ – KAPAMA ANINDAKİ ANALİZ

RL devresinde anahtar belli bir zaman sonra 2 konumuna getirilirse, yani gerilim kaynağı devreden çıkarılırsa, bobin üzerinde depolanan akım direnç üzerinden ısı enerjisine dönüşür.

RC VE RL DEVRE DENEYİ - KONDANSATÖRLER

RC VE RL DEVRE DENEYİ - KONDANSATÖRLER

RC VE RL DEVRE DENEYİ - BOBİNLER

RC VE RL DEVRE DENEYİ

DENEYİN AMACI: DC kaynakla beslenen RL ve RC devrelerinin geçici durumlarını incelemek

=R.C

E=10V, R=2.2k, C=150F ise kondansatör uçlarındaki gerilim değişimi ne olur?

RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLATÖR

RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLOSKOP

RC VE RL DEVRE DENEYİ - OSİLOSKOP

RC VE RL DEVRE DENEYİ – DENEYİN YAPILIŞI

Sinyal jeneratöründe (osilatör) uygulanacak kare dalganın gerilim ve frekans ayarları yapılır ve ayarlanan bu değerler veri kağıdına not edilir. Uygulanacak kare dalga %50 darbe genişlikli kare dalga olmalıdır.

T/2

V

t T

Gerilim dalga şeklinin tepe değeri ve frekans bilgileri gösterilerek dalga şekli veri kağıdına çizilir. 1 adet veri kağıdı hazırlanacaktır.

RC VE RL DEVRE DENEYİ – DENEYİN YAPILIŞI

Gerilim kaynağı, direnç ve kondansatör seri bağlanır. Osiloskobun uçları (probları) kondansatörün uçlarına bağlanarak kondansatöre ait gerilim değişim grafiği veri kağıdına çizilir.

DİKKAT!... BİLİNMESİ GEREKENLER

RC ve RL devrelerine ait şarj (dolma) ve deşarj (boşalma) eğrileri RC ve RL devrelerine ait şarj (dolma) ve deşarj (boşalma) denklemleri Zaman sabitinin (τ) hesaplanması RC ve RL devrelerinde 1τ, 2τ, 3τ, 4τ ve 5τ zamanlarında gerilim/akım maksimum değerin % kaçına dolar (boşalır)? Birimlere Dikkat!!!