YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRİK DEVRELERİ LAB DENEY FÖYLERİ
DENEY 5 # AA DEVRELERDE KONDANSATÖR EMPEDANS ETKİSİNİN
İNCELENMESİ VE FAZ ÖLÇÜMÜ
1. AMAÇ: Elektrik devre ve uygulamalarında kullanılan Kapasitörün (Kondansatör) AA
devrelerde empedans etkisinin, sabit fazlı gerilimde akıma faz etkisinin incelenmesi.
2. TEORİ/ÖNÇALIŞMA:
2.1. Reaktans
ƒ AA devrelerde direnç rezistif (aktif), kondansatör ve bobin reaktif özellik gösterirler.
ƒ Kondansatörün reaktansı XC=1/(w.C)= XC=1/(2πf.C), indüktörün reaktansı XL=w.L=
XL=2πf.L ile hesaplanır.
ƒ Saf kondansatörün negatif reaktansı nedeniyle akımı geriliminden 90
kapasitör devreye reaktif güç verir.
0
ileridedir ve
ƒ Saf indüktörün pozitif reaktansı nedeniyle akımı geriliminden 900 geridedir ve
indüktör devreden reaktif güç çeker.
ƒ RC devrede akım gerilimden belirli bir açıda ileridedir.
ƒ RL devrede akım gerilimden belirli bir açıda geridedir.
2.2. Empedans
ƒ Seri RLC devrede, empedans Z=R+jXL-jXC=lZl ∟φ ile hesaplanır. φ aynı zamanda
gerilim ile akım arasındaki faz farkıdır. φ değeri negatif ise kapasitif etki baskındır, tersi
durumda indüktif etki baskındır. Gerilim açısı 00 ise, akımın açısı “–φ” olur. Bu durumda
negatif φ açısında akımın faz açısı pozitif olur, yani akım gerilime göre ileridedir. Pozitif
φ açısında akımın faz açısı negatif olur, yani akım gerilimden geridedir.
3. DENEYİN YAPILIŞI:
3.1.
ƒ Şekil 1’ de verilen; sinüzoidal kaynak, mercimek kondansatör ve dirençten oluşan
devreyi kurunuz. Frekansı f=300 Hz’ e ayarlayınız. Gerilimin tepe değerini 5 V’ a
ayarlayınız.
ƒ CRO1 tüm devrenin gerilimini (Vs) ölçmekte olup, CRO2 direncin gerilimini (Vr)
ölçmektedir ve direnç gerilimi devre akımı (Ir) ile aynı fazdadır. Ölçtüğünüz gerilimin
genliğini 3.3 k değerine böldüğünüzde, devre akımının şeklini bulursunuz.
ƒ Her iki prob ölçümünü net görecek şekilde zaman ayarını yapınız. Akım ile gerilim
arasındaki zaman farkına bakınız. 1/300=3.3 ms bir periyot zamanı ve 3600 olduğuna
göre, doğru orantı ile aradaki faz farkını açı cinsinden bulunuz. Tüm devre gerilimi ile
devre akımının hangisinin kaç derece (faz farkı) ileride olduğunu not ediniz. Bu fark aynı
zamanda devre empedansının açısıdır.
ƒ Osiloskobun matematiksel işlemleri ile CRO1-CRO2 farkından kondansatör gerilimini
gözlemleyiniz. Direnç gerilimi ve kondansatör gerilimi arasındaki faz (açı) farkını
gözlemleyiniz.
3.2.
ƒ 3.1 deki aşamaları bu kez f=600 Hz için gerçekleştiriniz. Açı farkını ölçünüz. Akım ile
gerilim arasındaki faz farkında nasıl bir değişiklik oldu, not ediniz.
4. SONUÇLAR:
ƒ Seri RC devrede devre akımı ile devre gerilimi arasındaki faz farkını gözlemlediniz
mi, hangisi ileridedir?
ƒ Frekansın azalması ile kondansatör empedans etkisinin azalıp veya arttığını belirtiniz.
(Frekansın değişimi ile direnç geriliminin genliği ne şekilde değişti; direnç geriliminin
azalması demek, kondansatör empedans etkisinin artması anlamına gelmektedir, bu
durumda devre gerilimi ile devre akımı arasındaki faz farkı da artmalıdır).
2
Download

YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ - Yüzüncü Yıl Üniversitesi