2013-2014 Bahar
ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELN2104 Elektrik Devreleri Laboratuarı II –2013-2014 Bahar
DENEY 2
Devrelerin Sürekli Sinüzoidal Durumda İncelenmesi
Deneyi Yapanın
Adı – Soyadı
Numarası
Deney Grubu
Deney Tarihi
İmza
Değerlendirme
:
Ön Hazırlık ve Deney Bilgisi
(20 / 100)
:
/ 100
Deney Düzeneği Kurulumu
(15 / 100)
:
/ 100
Ölçü Aletlerinin Kullanımı
(20 / 100)
:
/ 100
Deney Sonuçları
(30 / 100)
:
/ 100
Zamanında Tamamlama
(15 / 100)
:
/ 100
DENEY NOTU
(100 / 100)
:
/ 100
Sonuçların Yorumlanması
(90 / 100)
:
/ 100
Rapor Düzeni
(10 / 100)
:
/ 100
RAPOR NOTU
(100 / 100)
:
/ 100
:
:
:
:
Değerlendiren :
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
Deney 2
Devrelerin Sürekli Sinüzoidal Durumda İncelenmesi
Amaç : Devre elemanlarının gerilimlerinin ve faz farklarının ölçülerek devrenin fazör diyagramının
elde edilmesi
Deney Öncesi Hazırlık :
1. Seri Devreler:
I
Vs
R
L
1 kΩ
33 mH
~
C
10 nF
VC
Şekil 1. Seri RLC devresi
Şekil 1' deki seri RLC devresine Vs  10 cos ( 2π104 t) işareti uygulandığında Vs , VR , VL ve VC
gerilimlerini ve I akımını hesaplayarak devrenin fazör diyagramını çiziniz. (Kaynağın açısını referans
olarak 0 derece alınız.)
Tarih ve İmza:
-1-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
2. Paralel Devreler : ( Akım Bölücü Devre )
R = 1 kΩ
V
I
I1
Vs
~
I2
L
33 mH
C
22 nF
Şekil 2. Paralel devre ( akım bölücü devre )
Şekil 2' deki akım bölücü empedans devresine Vs  10 cos ( 2π104 t) işareti uygulandığında Vs ,
VR , V gerilimlerini ve I , I1 , I 2 akımlarını hesaplayarak devrenin fazör diyagramını çiziniz.
(Kaynağın açısını referans olarak alınız.)
Tarih ve İmza:
-2-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
3. Gerilim Bölücü Devre:
I 2.2 kΩ
R1
10 nF
C
L
33 mH
V1 ~
V2
R2
2.2 kΩ
Şekil 3. Gerilim bölücü seri empedans devresi
Şekil 3' teki gerilim bölücü empedans devresine V1  10 cos ( 2π104 t) işareti uygulandığında V1 ,
V2 gerilimlerini ve I akımını hesaplayarak devrenin fazör diyagramını çiziniz. (Kaynağın açısını
referans olarak alınız.)
Tarih ve İmza:
-3-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
Deneyde Kullanılanlar:





Çift kanallı osiloskop
Sinyal jeneratörü
Bobin : 33 mH
Kondansatör : 10 nF, 22nF
Dirençler : 1 kΩ, 2 adet 2.2 k,
Deneyin Yapılışı :
1. a) Şekil 4a’daki devreyi kurunuz. Devrenin girişine Vs  10 cos ( 2π104 t) kaynak gerilimini
uygulayınız. Kanal 1 ile kaynak gerilimini, kanal 2 ile kondansatör gerilimini çift-kanallı
osiloskopta gözleyiniz. Ölçülen kaynak ve kondansatör gerilimlerini Çizim-1 ile gösterilen yere
çiziniz.
b) Şekil 4b’deki devreyi kurunuz ve kaynak ile bobin gerilimlerini gözleyiniz. Ölçülen bobin
gerilimini Çizim-1 ile gösterilen yere çiziniz.
c) Şekil 4c’deki devreyi kurunuz ve kaynak ile direnç gerilimlerini gözleyiniz. Ölçülen direnç
gerilimini Çizim-1 ile gösterilen yere çiziniz.
d) Ölçülen Vs, VR, VL, VC gerilimlerinin fazör gösterimini Çizim-2 ile gösterilen yere çiziniz.
( Kaynağın fazı 0˚ olarak kabul edilecek )
I
Vs
R
L
1 kΩ
33 mH
~
C
10 nF
VC
Şekil-4a
I
Vs
R
C
1 kΩ
10 nF
~
L
33 mH
VL
Çizim-1 : Devrede gözlenen işaretler
( Vs , VR , VL ve VC gerilimleri )
Şekil-4b
I
Vs
L
C
33 mH
10 nF
~
R
1 kΩ
VR
Vs
Şekil-4c
Şekil-4. Seri RLC Devresi
Çizim-2 : Seri RLC devresinin fazör diyagramı
( Vs , VR , VL ve VC gerilimleri ve I akımı )
Tarih ve İmza:
-4-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
2. a) Şekil 5a’daki devreyi kurunuz. Devrenin girişine Vs  10 cos ( 2π104 t) kaynak gerilimini
uygulayınız ve kanal 1 ile kaynak gerilimini, kanal 2 ile V noktasının gerilimini çift-kanallı
osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Gözlenen gerilim değerlerini fazör olarak aşağıda Çizim-3 ile
gösterilen yere çiziniz. ( Kaynağın fazı 0˚ olarak kabul edilecek ).
L = 33 mH
R = 1 kΩ
I
I
V
I1
Vs
~
VR
I
I2
L
33 mH
C
22 nF
Vs
~
Şekil-5a
C = 22 nF
R
1 kΩ
Şekil-5b
Şekil-5. Akım Bölücü Paralel RLC Devresi.
b) Şekil 5b’deki devreyi kurunuz ve kanal 1 ile kaynak gerilimini, kanal 2 ile VR direnç gerilimini
aynı anda gözlemleyiniz. VR direnç gerilimini fazör olarak aşağıda Çizim-3 ile gösterilen yere
çiziniz. ( Kaynağın fazı 0˚ olarak kabul edilecek ).
c) Ölçülen eleman gerilimlerini ve eleman değerlerini kullanarak I , I1
hesaplayınız ve fazör olarak aşağıda Çizim-3 ile gösterilen yere çiziniz.
ve
I2
akımlarını
Vs
Çizim-3 : Akım bölücü paralel empedans devresinin fazör diyagramı
( Vs , VR , V gerilimleri ve I , I1 , I 2 akımları )
Tarih ve İmza:
-5-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
3. a) Şekil 6’daki devreyi kurunuz. Devrenin girişine V1  10 cos ( 2π104 t) kaynak gerilimini
uygulayınız ve kanal 1 ile kaynak gerilimini, kanal 2 ile V2 noktasının gerilimini çift-kanallı
osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Gözlenen gerilim değerlerini fazör olarak aşağıda Çizim-4 ile
gösterilen yere çiziniz. ( Kaynağın fazı 0˚ olarak kabul edilecek ).
2.2 kΩ
10 nF
R1
C
L
33 mH
V1 ~
V2
R2
2.2 kΩ
Şekil-6. Gerilim Bölücü Seri Empedans Devresi.
b) Bobin ve kondansatörün yerlerini değiştirerek aynı ölçümü tekrarlayınız ve gözlenen V2
gerilimini fazör olarak aşağıda Çizim-4 ile gösterilen yere çiziniz.
c) Sonra kanal 1 ile kaynak gerilimini, kanal 2 ile R2 direnci üzerindeki gerilimi aynı anda
gözlemleyiniz. Gözlenen R2 direnç gerilimini fazör olarak aşağıda Çizim-4 ile gösterilen yere
çiziniz.
d) Devreden akan akımı ölçülen R2 direnç gerilimini kullanarak hesaplayınız ve fazör olarak
aşağıda Çizim-4 ile gösterilen yere çiziniz.
Vs
Çizim-4 : Gerilim bölücü seri empedans devresinin fazör diyagramı
( V1 , V2 , VR gerilimleri ve I akımı )
Tarih ve İmza:
-6-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2013-2014 Bahar
Sonuçlar ve Yorumlar :
1. Şekil 4 'teki devrede L = 100 mH olsaydı, devrenin fazör açılarında hangi değişiklikler olurdu?
(Fazör açıları saat yönünde negatif açı, saat yönünün tersinde pozitif açıdır.)
2. Şekil 4 'teki devrede C = 1 nF olsaydı, devrenin fazör açılarında hangi değişiklikler olurdu?
3. Şekil 4 'teki devrede yaptığınız ölçümleri göz önüne alarak Kirchhoff ' un gerilimler yasasının
(KVL ) vektörel olarak sağlanıp sağlanmadığını kontrol ediniz. (Sadece vektör olarak çiziniz)
4. Şekil 5 'teki devrede yaptığınız ölçümleri göz önüne alarak Kirchhoff'un akımlar yasasının
(KCL ) vektörel olarak sağlanıp sağlanmadığını kontrol ediniz. (Sadece vektör olarak çiziniz)
5. Şekil 5 'teki devrede I akımının açısı nelere bağlıdır?
Tarih ve İmza:
-7-
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
Download

2. Deney - Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü