25
Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE TEORİSİ DERSİ BAĞIMLI VE BAĞIMSIZ KAYNAKLAR MATRİSLER

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DEVRE TEORİSİ DERSİ

BAĞIMLI VE BAĞIMSIZ KAYNAKLAR

MATRİSLER

Page 2: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.20182/25

GERİLİM KAYNAKLARI

• Gerilim kaynakları; iç dirençleri sıfıra yaklaştığı

zaman veya gerilim kaynaklarından az akım

çekildiği zaman ideale yaklaşır.

Bağımsız Gerilim Kaynakları

• İdeal gerilim kaynağının iç

direnci sıfırdır. Çekilen akım

ne olursa olsun ideal gerilim

kaynağının gerilimi

değişmez. İdeal bir gerilim

kaynağı uygulamada yoktur.

İdeal gerilim kaynağına seriİdeal Gerilim Kaynağı Gerçek Gerilim Kaynağı

R direnci (iç direnç) bağlanırsa gerçek gerilim kaynağı elde edilir.

• EMK ile gerilim farklı ifadelerdir. Gerilim (U) EMK kaynağının iç direnç

dahil iki uç arasındaki potansiyel farkıdır.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 3: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 3/25

Bağımlı (Kontrollü) Gerilim Kaynakları

• Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki şekilde görüldüğü

gibidir. Bağımlı gerilim kaynakları, gerilime ve akıma bağımlı

olmak üzere iki çeşittir.

- Gerilime Bağımlı Gerilim Kaynağı (Gerilim Kontrollü)

• µ katsayısı kontrollü kaynağın gerilim oranıdır.

• µ birimsizdir.

• Uçıkış = µU

µ =𝑈ç𝚤𝑘𝚤ş

𝑈=Ç𝚤𝑘𝚤ş 𝐺𝑒𝑟𝑖𝑙𝑖𝑚𝑖

𝐺𝑖𝑟𝑖ş 𝐺𝑒𝑟𝑖𝑙𝑖𝑚𝑖

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 4: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 4/25

- Akıma Bağımlı Gerilim Kaynağı (Akım Kontrollü)

• r katsayısı kontrollü kaynağın transfer direncidir.

• r’nin birimi Ohm’dur.

• Bağımlı kaynaklar, enerji kaynağı değildir. Devrede, bir enerji kaynağının

(bağımsız kaynağın) bulunması halinde aktif durumdadır.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 5: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 5/25

AKIM KAYNAKLARI

• İdeal devre modelinde akım kaynağının uçlarındaki gerilim ne

olursa olsun verdiği akım sabittir. Böylece, ideal akım

kaynağının açık devre halinde verdiği güç sonsuzdur.

• Devre modellerinde akım kaynağı, ideal akım kaynağıyla

uçlarına paralel bağlı ideal bir dirençle gösterilir.

Bağımsız Akım Kaynakları

• İdeal akım kaynağının iç direnci sonsuzdur. Bu akım

kaynağının uçlarına bağlanan direnç ne olursa olsun

sabit akım verir.

• Uygulamada ideal akım kaynağı yoktur. İdeal akım

kaynağına paralel bir R direnci (iç direnç)

bağlanarak gerçek akım kaynağı elde edilir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 6: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 6/25

Bağımlı (Kontrollü) Akım Kaynakları

• Bağımlı akım kaynağının sembolü yandaki şekilde görüldüğü

gibidir. Bağımlı akım kaynakları, gerilime ve akıma bağımlı olmak

üzere iki çeşittir.

- Gerilime Bağımlı Akım Kaynağı (Gerilim Kontrollü)

• g katsayısı kontrollü kaynağın transfer

iletkenliğidir.

• g’nin birimi mho’dur.

- Akıma Bağımlı Akım Kaynağı (Akım Kontrollü)

• β katsayısı kontrollü kaynağın akım oranıdır.

• β birimsizdir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 7: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 7/25

BAĞIMSIZ KAYNAK DÖNÜŞÜMLERİ

• Dirençleri aynı ve U = I . R olma şartıyla bir gerilim kaynağıyla akım

kaynağı eşdeğerdir.

Gerilim kaynağından akım

kaynağına dönüşüm Akım kaynağından gerilim

kaynağına dönüşüm

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 8: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 8/25

ÖRNEK SORU

0,5 Ω’luk iç dirence sahip 1,5 V’luk pilin gerçek akım kaynağı eşdeğerini

bulunuz.

Şekildeki akım kaynağını gerilim kaynağına çeviriniz.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 9: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

SERİ GERİLİM KAYNAKLARI

12.10.2018 9/25

E = E1 - E2 + E3

R = R1 + R2 + R3

• Dirençler toplanır ve gerilim kaynakları da cebirsel olarak toplanır. (Kaynak

polaritelerine dikkat edilir.)

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 10: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 10/25

ÖRNEK SORU

σ𝑅 = 2 + 3 = 5 Ω

σ𝐸 = 10 − 8 = 2 𝑉

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 11: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 11/25

PARALEL AKIM KAYNAKLARI

𝐼 = 𝐼1 − 𝐼2 + 𝐼3

𝑅 = 𝑅1//𝑅2//𝑅3

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 12: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 12/25

ÖRNEK SORU

σ𝑅 = 3//6 = 2 Ω

σ 𝐼 = 7 − 5 = 2 𝐴

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 13: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 13/25

Şekildeki devre modelinin eşdeğer gerilim kaynağını bulunuz.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 14: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 14/25

Şekildeki devre modelinin eşdeğer gerilim kaynağını bulunuz.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 15: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

ÖRNEK SORU

12.10.2018 15/25

Şekildeki devre modelinin A-B uçlarındaki

eşdeğer akım kaynağını bulunuz.

İdeal akım kaynağıyla seri bağlı; ideal

gerilim kaynağının ve dirençlerin

etkisi yoktur. Bu elemanlar devreden

çıkarılabilir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 16: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 16/25

ÖRNEK SORU

Şekildeki devre modelinin A-B uçlarındaki

eşdeğer gerilim kaynağını bulunuz.

İdeal gerilim kaynağıyla paralel bağlı;

ideal akım kaynağının ve dirençlerin

etkisi yoktur. Bu elemanlar devreden

çıkarılabilir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 17: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 17/25

ÖRNEK SORU

Bağımlı kaynağın gücünü bulunuz.

10 - 4I = I(2+3)

10 - 4I = 5I

9I = 10 I =10

9A

P = I.U =10

9. 4.

10

9= 4,94 𝑊

Bağımlı kaynağın gücünü bulunuz.

12 - 3I = 9I

12 = 12I I = 1 A

P = I.U = 1.3.1 = 3 W

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 18: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 18/25

ÖRNEK SORU

10 Ω’luk dirençten geçen akımı bulunuz.

I =10−8

5+10+2= 118 mA

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 19: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 19/25

ÖRNEK SORU

Şekildeki devre modelinde

I1 ve I2 değerlerini, 0,3

V’luk kaynağın ve 4 kΩ’luk

direncin gücünü bulunuz.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 20: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 20/25

MATRİSLER

• Satır ve sütunlar halinde düzenlenmiş tabloya matris denir. m; satırı, n ise

sütunu gösterir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 21: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 21/25

Saruss Kuralı

• Üçüncü mertebeden;

şeklindeki matrisin determinantını bulmak için ilk

iki sütun determinantın sağına yazılır. Daha sonra

aşağıdaki şemaya göre,

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 22: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 22/25

• Saruss kuralı, ilk iki satır determinantın en altına yazılarak aşağıdaki

şemaya göre de yazılabilir.

• Üç bilinmeyenli üç denklemden oluşan,

sistemi matrisel formda,

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 23: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 23/25

şeklinde gösterilir.

olmak üzere,

’dır. Bu formüllere Cramer formülleri denir.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 24: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 24/25

ÖRNEK SORU

denklem sisteminde x, y ve z değerlerini bulunuz.

Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ

Page 25: BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE …12.10.2018 3/25 Bağımlı(Kontrollü)Gerilim Kaynakları • Bağımlı gerilim kaynağının sembolü yandaki ekilde görüldüğü

12.10.2018 25/25Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ