Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
DEVRE TEORİSİ DERSİ
BAĞIMLI VE BAĞIMSIZ KAYNAKLAR
MATRİSLER
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
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
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
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
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
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
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
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
12.10.2018 10/25
ÖRNEK SORU
σ𝑅 = 2 + 3 = 5 Ω
σ𝐸 = 10 − 8 = 2 𝑉
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
12.10.2018 11/25
PARALEL AKIM KAYNAKLARI
𝐼 = 𝐼1 − 𝐼2 + 𝐼3
𝑅 = 𝑅1//𝑅2//𝑅3
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
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
12.10.2018 13/25
Şekildeki devre modelinin eşdeğer gerilim kaynağını bulunuz.
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
12.10.2018 14/25
Şekildeki devre modelinin eşdeğer gerilim kaynağını bulunuz.
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
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
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
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
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
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
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
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
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
12.10.2018 23/25
şeklinde gösterilir.
olmak üzere,
’dır. Bu formüllere Cramer formülleri denir.
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
12.10.2018 24/25
ÖRNEK SORU
denklem sisteminde x, y ve z değerlerini bulunuz.
Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ
12.10.2018 25/25Devre Teorisi, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet ÇİFCİ