close

Enter

Log in using OpenID

DENEY 5 RL ve RC Devreleri - Elektrik

embedDownload
2014-2015 Güz
ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
EEM2103 Elektrik Devreleri Laboratuarı I –2014-2015
DENEY 5 RL ve RC Devreleri
Deneyi Yapanın
Değerlendirme
Adı – Soyadı :
Deney Sonuçları (40/100)
Numarası :
:
/ 100
Sonuçların Yorumlanması (60/100) :
/ 100
Değerlendirme Notu (100/100)
:
/ 100
Gecikme Notu (Değerlendirme Notu X 0.5) :
/ 100
Deney Grubu :
RAPOR NOTU
Deney Tarihi :
Değerlendiren :
İmza :
İmza :
:
/ 100
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
Amaç: Burada basit birer RC ve RL devreleri ele alınarak, bunların basamak ve kare dalga
kaynaklarıyla uyarılması halinde çözümlerinin ne olduğu incelenecektir.
Ön Bilgi:
R
RC Devresi:
+
+
e(t)
–
C
VC
–
Şekil 1.
Şekil 1'deki RC devresini ele alalım. Bu devrenin durum denklemi,
dVC (t)
1
1

VC (t) 
e(t)
dt
RC
RC
(1)
biçimindedir. Bu denklemde e(t)  E.u(t) biçiminde basamak fonksiyonu ise, denklemin çözümü
VC (t)  e  t / RC VC (0)  E(1  e  t / RC )
(2)
olmaktadır. VC (0)  0 olması halinde,
VC (t)  E(1  e  t / RC )
(3)
olmaktadır, C 'nin uçlarındaki gerilimin değişimi Şekil 2'de gösterildiği gibidir.
VC(t)
E
Kapasitenin
dolması
t
Şekil 2.
Şekil 1'deki devrede e(t) kaynağı çıkarılıp yeri kısa devre edilirse ( yani (1) denkleminde e(t)  0
alınırsa ) , (1) denkleminin çözümü
VC (t)  e  t / RC VC (0)
(4)
biçimindedir. Bu gerilimin zamanla değişimi Şekil 3'te gösterilmiştir. (3) ve (4) denklemlerinden görülen
( R.C ) devrenin zaman sabiti olup; R (Ω), C (F) olarak alındığında birimi saniyedir.
VC(t)
VC(0)
VC (0)
e
Kapasitenin
boşalması
t
τ = RC
Şekil 3.
Tarih ve İmza:
1
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
R
RL Devresi:
+
+
e(t)
–
L
VL
–
Şekil 4.
Şekil 4'teki RL devresini ele alalım. Bu devrenin durum denklemi,
dI L (t)
R
1
  I L (t)  e(t)
dt
L
L
(5)
biçimindedir. Bu denklemde e(t)  E.u(t) biçiminde basamak fonksiyonu ise, denklemin çözümü
I L (t)  e

R
t
L I
R
 t
E
L )
(0)

(1

e
L
R
(6)
olmaktadır. I L (0)  0 olması halinde,
R
 t
E
I L (t)  (1  e L )
R
(7)
olmaktadır, L 'den akan akımın değişimi Şekil 5'de gösterildiği gibidir.
IL(t)
E
R
t
Şekil 5.
Şekil 4'teki devrede e(t) kaynağı çıkarılıp yeri kısa devre edilirse ( yani (5) denkleminde e(t)  0
alınırsa ) , (5) denkleminin çözümü
I L (t)  e

R
t
L I
(8)
L (0)
biçimindedir. Bu akımın zamanla değişimi Şekil 6'da gösterilmiştir. (7) ve (8) denklemlerinden görülen
( L / R ) devrenin zaman sabiti olup; R Ω, L H. olarak alındığında birimi saniyedir.
IL(t)
IL(0)
I L (0)
e
t
τ
L
R
Şekil 6.
Tarih ve İmza:
2
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
Deney 5 - RL ve RC Devreleri
Ön Hazırlık:
1-) Şekil 7'deki devrede,  devrenin zaman sabiti olmak üzere T  10 τ , T  τ ve T  τ /10 olacak
şekilde R değerlerini bulunuz. ( C = 100 nF kullanılacaktır)
Vin(t)
R
Vin
f = 1 kHz
+
–
V
+
C
·····
··
VC
–
T
2T
t
-V
Şekil 7.
Deneyin Yapılışı :
1.
Şekil 7’deki devreyi ön hazırlık kısmında istenen ilk zaman sabiti için hesaplanan eleman değerleriyle
kurunuz.
2. Devrenin girişine Şekil 7’de görülen AC işareti uygulayınız. (İşaretin frekansı 1 kHz’dir )
3. VC ve VR işaretlerinin değişimlerini osiloskopun iki kanalını da (CH I ve CH II) kullanarak aynı anda
gözlemleyiniz.
4. Bu işlemleri diğer zaman sabitleri için bulunan elemanlarla tekrarlayınız.
5. Elde ettiğiniz sonuçları aşağıdaki şablonlara ölçekli olarak çiziniz.
Tarih ve İmza:
3
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
Yorumlar:
I.
Elde ettiğiniz sonuçlar ile hesaplamalarınızda kullandığınız eleman değerleriyle elde edilmesi
gereken sonuçlar arasında farklılık varsa; bunun olası sebepleri neler olabilir? Yorumlayınız.
II.
Herhangi bir anda VC ve VR işaretlerinin toplamı ne olmalıdır? Elde ettiğiniz işaretlerden bu değeri
elde ederek, olması gereken durumla karşılaştırınız. Eğer farklılık gözleniyorsa sebebi ne olabilir?
Yorumlayınız.
III.
Elde ettiğiniz sonuçlara göre bu devre ne amaçla kullanılabilir?
Tarih ve İmza:
4
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
Ön Hazırlık:
1-)
Şekil 8'deki devrede,  devrenin zaman sabiti olmak üzere T  10 τ , T  τ ve T  τ /10 olacak
şekilde R değerlerini bulunuz. ( L = 33 mH kullanılacaktır )
2-) Giriş kaynağının genliğini (A, -A) kısa devre akımı 15 mA olacak şekilde belirleyiniz.
Vin(t)
R
f = 5 kHz
A
Vin
+
–
+
L
····
VL
T
–
t
2T
-A
Şekil 8.
Deneyin Yapılışı :
1.
Şekil 8’deki devreyi ön hazırlık kısmında istenen ilk zaman sabiti için hesaplanan eleman değerleriyle
kurunuz. ( L seçilen değerde kalacak, değiştirilmeyecektir. )
2. Devrenin girişine Şekil 8’de görülen AC işareti uygulayınız. ( İşaretin frekansı 5 kHz’dir )
3. VL ve VR işaretlerinin değişimlerini osiloskopun iki kanalını da (CH I ve CH II) kullanarak aynı anda
gözlemleyiniz.
4. Bu işlemleri diğer zaman sabitleri için bulunan elemanlarla tekrarlayınız.
5. Elde ettiğiniz sonuçları aşağıdaki şablonlara ölçekli olarak çiziniz.
Tarih ve İmza:
5
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
2014-2015 Güz
Yorumlar:
I.
Elde ettiğiniz sonuçlar ile hesaplamalarınızda kullandığınız eleman değerleriyle elde edilmesi
gereken sonuçlar arasında farklılık varsa; bunun olası sebepleri neler olabilir? Yorumlayınız.
II.
Deneyin ilk kısmında gözlemlediğiniz VC işareti ile ikinci kısımda gözlemlediğiniz VL işaretlerini
karşılaştırınız. Aralarındaki benzerlik ya da farklılıkları nedenleriyle yorumlayınız.
III.
Elde ettiğiniz sonuçlara göre bu devre ne amaçla kullanılabilir?
Tarih ve İmza:
6
Doç. Dr. Figen ERTAŞ
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
2
File Size
207 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content