![]() |
Fizik Teoremleri |
![]() |
![]() |
#1 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Fizik TeoremleriDevre analizi Kirchoff kanunları Norton Teoremi Ohm Kanunu Devre analizi Devre analizi bir elektrik devresinde bulunan bütün düğüm voltajlarını ve kollardaki akımları bulmak için tercih edilen bir yöntemdir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Elektrik ve/veya elektronik devrelerini oluşturan bileşenler üzerindeki akımları, gerilimleri ve devreye uygulanan belirli bir giriş işaretine veya fonksiyonuna (örn: dirak delta fonksiyonu, rampa fonksiyonu, zorlama fonksiyonu vs ![]() ![]() DC lineer devre analiz teknikleri Lineer DC devre analiz için birkaç metod vardır ![]() (1) Düğüm analizi ("düğüm") (2) Göz analizi ("göz") - Kompleks 3D durumlarında çalışmaz (3) Süperpozisyon - normalde eğer devrede bağımsız kaynak varsa düğüm veya göz metodu yapılır ![]() ![]() ![]() AC lineer devre analiz teknikleri AC devre analiz metodu genellikle DC devre analizi ile aynıdır ![]() ![]() The efektif direnç veya empedans gibi bileşenler için ve Burada , ω = 2πf, f = AC kaynağın frekansı, C = the kapasitans ve L = indüktansdir ![]() ![]() Lineer olmayan devre analizi Lineer olmayan devre analiz yöntemi genelikle şöyle yapılır: İşlem modunu tahmin etme (açık,kapalı, aktif, vs ![]() ![]() Devrenin son haline lineer devre analizini uygulama ![]() Bütün tahminlerin doğru olduğunu kanıtlama ![]() ![]() Devre Analizinde Kullanılan Kanunlar ve Teoremler Kirchoff Kanunları Kaynak Dönüşümü Maksimum Güç Transferi Norton Teoremi Ohm Kanunu Süper Pozisyon Teoremi Thevenin teoremi Kirchoff kanunları Devre analizinde kullanılan Kirchhoff kanunları veya yasaları; Kirchoff Akım Kanunu (KAK, KCL) ve Kirchhoff Voltaj Kanunu (KVK, KVL) olmak üzere iki tanedir ![]() Kirchhoff Akım Kanunu (KCL); bir düğüme giren akımların toplamı, çıkan akımların toplamına eşittir ![]() ![]() ![]() 3ae532ea94772b39906e7618cb9216a8 ![]() Zamanda yük yoğunluk değişimi, net pozitif veya negatif bir yükün birikimi anlamındadır ve elektrostatik kuvvetin mukavemetinden dolayı sıcaklığın hiçbir kıymeti yoktur ![]() ![]() Daha teknik anlamda Kirşof akım kanunu, Maxwell'in Ampère kanununun diverjansı ve Gauss yasasının birleştirilmesiyle şu eşitlikler elde edilir: ![]() Bu basit bir yük korunumu denklemidir ![]() Kirchhoff Voltaj Kanunu (KVL); kapalı bir göz (çevre, loop) içerisindeki toplam gerilim düşümü sıfırdır ![]() ![]() Norton Teoremi Norton teoremi, elektrik devrelerinin çözümlenmesinin kolaylaştırılması için kullanılan teorem ve yöntemdir ![]() ![]() Norton Teoremi, benzer bir yöntem olan Thevenin teoreminin uzantısıdır ![]() ![]() ![]() Dogrusal bir devre, herhangi iki noktasina göre,bir akım kaynağı ve buna paralel bir direnç haline getirilebilir ![]() Bunun için; Herhangi iki noktadan uçları kısa devre edildiğinde geçen akım kaynak akımıdır Gerilim kaynağı kısa devre edildiğinde, iki nokta arasındaki direnç eşdeğer dirençtir ![]() Kısaca Thevenin teoreminin kaynak dönüşümü yapılmış hali olarak tanımlanabilir ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Fizik Teoremleri |
![]() |
![]() |
#2 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Fizik TeoremleriOhm Kanunu Bir gerilim kaynağı, V ndan çıkan elektrik akımı, I direnç, R üzerinden geçer ![]() ![]() ![]() Bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki iletken üzerinden geçen akım, potansiyel farkla (örn ![]() ![]() Burada, I akım amper, V referans alınan iki nokta arasındaki potansiyel fark volt ve R ohmla ölçülen ve direnç olarak adlandırılan devre değişkeni (volt/amper)dir ![]() ![]() Bu kanun basit elektriksel devrelerdeki telden geçen akım ve gerilim miktarını açıklar ![]() Yukarıdaki Ohm kanunu elektrik/elektronik mühendisliği alanında aşırı derecede kullanılan bir eşitliktir ![]() ![]() ![]() Basit tanımlama ve kullanımı Elektriksel aygıtları içeren elektrik devreleri birbirlerine iletkenlerle bağlanır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Gerilim negatif yüklü elektronların iletken boyunca hareket ettiği bir elektriksel kuvvettir ![]() ![]() Ohm Kanununda bahsedilen 'iletken' üzerinde gerilimin ölçüldüğü bir devre elemanıdır ![]() ![]() ![]() ![]() Fizik Fizikçiler Ohm kanununun şu formunu sık kullanır: Burada J akım yoğunluğu, (akım/birim alan, Ohm kanunundaki I akımına benzemez), σ öziletkenlik (anisotropik maddelerde Tensör olabilir) ve E elektrik alanı (volt/metre, Ohm kanunundaki V birimine benzemez) dır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Devre tasarımında kullanılan form makroskopiktir, Ohm2un genel formu yaklaşık olarak şu şekilde elde edilir: Belirlenen iki nokta arasındaki potansiyel fark; veya elektriksel alan bağımsız yoldadır ,burada L referans noktalar arasındaki uzaklık ![]() e İletkenin elektrik direnci öziletkenlik, uzunluk ve kesit alanı ile ifade edilir: Eğer madde B manyetik alannında v hızıyla hareket ediyorsa forma şu ifadeye şu eklenmelidir Mükemmel metal kafesde öziletkenlik yoktur, fakat gerçek bir metalde kristalografik kusurlar, kirlilikler, çoklu izotoplar ve atomların ısısal hareketler gibi etkiler vardır ![]() ![]() Ohm kanunu Kirçoh gerilim kanunu (KVL) ve Kirşof akım kanunu (KCL) nu elde etmek için yeterlidir ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Fizik Teoremleri |
![]() |
![]() |
#3 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Fizik Teoremlerive kapalı integral uygularsak: Yüzey boyunca Stokes teoremini yazabiliriz: fakat E potansiyeli yönsüz olarak kabul edecez: int_S sigma imes vec{0} cdot dA her iki tarafa yine kapalı integrali uygularsak: Maxwell denklemlerinden daha önceki eşitliklerden sağ tarafın sıfır olduğunu biliyoruz: bu açık yüzeydeki net akımın sıfır olduğunu gösteriyor ![]() Elektrik ve elektronik mühendisliğinde kullanımı Ohm kanunu elektrik devrelerinin analizinde kullanılan bir eşitliktir, mühendisler ve bilgisayarcılar tarafından da kullanılır ![]() ![]() Hemen hemen bütün devrelerde dirençli elemanlar vardır ki bunların hemen hemen hepsinde ideal omik devreler dikkate alınır ![]() Hidrolik analog Gerilim, akım ve direnç değerleri soyut kavramlardır,Başlangıçta elektrik mühendisliği öğrencileri su akışı için yardımcı analog terimler buldular ![]() ![]() ![]() ![]() Şerit direnci Genellikle yalıtılmış tabakalara yerleştirilen ince metal şeritler elektrik akımını filmin yüzeyine paralel olarak taşınmak için kullanılır ![]() ![]() ![]() Sıcaklık etkileri İletkenin sıcaklığı yükseldiğinde elektron ve atomlar arasındaki çarpışmalar da artar ![]() ![]() ![]() Bu sıcaklıktan bağımsızlık omik olmayan maddeler için geçerli değildir, çünkü verilen sıcaklıkta, akım ve gerilimle değişmez AC devreler Bir AC devresi içim Ohm kanunu şöyle yazılabilir , Burada V ve I sırasıyla gerilim ve akımın titreşim faz ve Z salınım frekansının kompleks empedansı ![]() ![]() Burada d yük empedansından farklıdır Z_L dalga boyu, β hattın dalgasayısı ve Z_0 hattın karakteristik empedansıdır ![]() |
![]() |
![]() |
|