mahallelerimize ait bilgiler için tıklayınız.

ELEKTRİK DEVRELERİ-2
LABORATUVARI
V. DENEY FÖYÜ
ALTERNATİF AKIM ALTINDA RLC DEVRE ANALİZİ
Amaç: Alternatif akım altında RLC devresinin analizi ve rezonans frekansının ölçülmesi
Gerekli Ekipmanlar: AA Güç Kaynağı, Osiloskop, 1kΩ Direnç, 10nF Kondansatör, 0.1H
Bobin, Dizilim Kartı, Muhtelif Sayıda Bağlantı Kablosu.
Teorik Bilgi: Şekil 1’de AA güç kaynağıyla beslenen bir seri-paralel RLC devresi
görülmektedir. Bu devre aynı zamanda paralel rezonans devreli bant geçiren filtre
devresidir. Paralel LC devresi (tank devresi) ve direnç arasında bir gerilim bölücü devre
gibi davranır. Çıkış gerişimi paralel LC devresi uçlarından alınmaktadır.
R
I
Vg
VR
~
C
L
Vo
Şekil 1. Seri-paralel RLC devresi
Kapasitif reaktans XC, endüktif reaktans XL ve dolayısıyla paralel LC devresinin
empedansı frekansla değişir. Rezonans frekansı (fr) olarak ifade edilen bir frekans
değerinde XL ile XC eşit olur ve paralel LC devresi rezonansta çalışır. Rezonans frekansı
(1) eşitliği ile ifade edilir.
Rezonans frekansı: f r 
1
(1)
2 LC
Paralel LC devresi rezonans anında maksimum empedans gösterir. Bu durumda devre
akımının değeri minimumdur (ideal durumda sıfır). Buna göre giriş geriliminin frekansı
rezonans frekansına eşit olduğunda paralel LC devresinin empedansı ve uçlarındaki
gerilim maksimum olur. Paralel LC devresinin uçlarından alınan çıkış geriliminin genliği
yaklaşık olarak girişe eşit olur. Giriş geriliminin farklı frekansları için çıkış geriliminin
değişimleri Şekil 2’de gösterilmiştir.
Vo
Vo
Vo
Vm
Vm
Vm
ωt
2π
2π
f << fr
f = fr
ωt
2π
f >> fr
Şekil 2. Giriş geriliminin farklı frekansları için çıkış geriliminin değişimleri
ωt
Çıkış geriliminin fazör ifadesi: Vo 
Çıkış geriliminin genliği: Vo  Vo 
Burada Z p 
jX L ( jX C )
jX L  jX C )
Zp
R  Zp
Zp
R  Zp
Vg
Vg
(2)
(3)
(4)
Uygulama:

Seri-paralel RLC devre Şekil 3’deki gibi R = 1kΩ, L = 0.1H ve C = 10nF elemanları
kullanılarak kurulur.

Sinyal jeneratörünün fonksiyon seçici düğmesi Sinüzoidal Dalga konumuna
alınır.

Osiloskobun CH1 girişi sinyal jeneratörünün çıkışına bağlanır.

Sinyal jeneratörünün genlik ve frekans düğmeleri ile ayar yapılarak 1kHz,
5VTT tepeden tepeye çıkış gerilimi dalga şekli osiloskop ekranında uygun biçimde
gösterilir. Ayarlanan gerilim devrenin girişine bağlanır.

Seri-paralel RLC devresinde giriş gerilimi (Vg) ve çıkış gerilimi (Vo) dalga
şekillerini osiloskop ekranında göstermek için Şekil 3’deki gibi osiloskobun CH1
girişi devrenin a düğümüne GND ucu ise devrenin c düğümüne ve CH2 girişi
devrenin b düğümüne GND ucu ise devrenin c düğümüne bağlanır.

Osiloskop ekranında dalga şekillerini uygun biçimde görmek için CH1 ve CH2
kanalı VOLT/DIV ve TIME/DIV kademe ayarları yapılır ve Çizelge 1’e kaydedilir.

Giriş gerilimi (Vg) 1kHz, 5VTT değerinde iken osiloskop ekranından çıkış
geriliminin tepeden tepeye değeri (Vo_TT) ölçülür ve kaydedilir.

Eşitlik 1 kullanarak devrenin rezonans frekansı (fr) hesaplanır ve kaydedilir

Maksimum çıkış gerilimi (Vo) değerinin elde edilebilmesi için sinyal
jeneratörünün çıkış frekansı artırılır.

Osiloskop üzerinden maksimum genlikteki çıkış gerilimi değerinin tepeden
tepeye değeri (Vo_TT) ölçülür ve kaydedilir.

Maksimum genlikteki çıkış gerilimi (Vo) değerinde giriş geriliminin frekansı
(rezonans frekansı, fr) ölçülür ve kaydedilir.

Hesaplanan ve ölçülen rezonans frekansı (fr) değerleri karşılaştırılır.
CH1 R
b
a
Vg
~
C
L
CH2
Vo
GND
c
Şekil 3. Deneysel ölçümler için gerekli devre diyagramı
Çizelge 1. Teorik hesaplama ve ölçüm verileri
Çıkış Gerilimi
(Tepeden Tepeye)
Vo_TT (V)
f=1kHz iken
Maks. Genlikte
Rezonans Frekansı
fr (Hz)
Hesaplanan
Ölçülen
Osiloskop Kademeleri
VOLT/DIV
CH1
TIME/DIV
CH2
Raporlama:
Her bir öğrenci deneyle ilgili teorik bilginin, deneysel sonuçların veri ve grafik olarak
verildiği ve yorumlandığı kapak sayfası dâhil en az iki sayfa veya en fazla üç sayfadan
oluşan bir raporu ders sorumlusuna bir sonraki laboratuvar dersinde teslim eder.

Download Report