BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
alternatif akım ders notları, alternatif akım notları, Alternatif Akım Değerleri, Alternatif Akım sinyal şekilleri, Alternatif Akım sinüs dalgası, etkin, ortalama

Alternatif akım ders notları

ALTERNATİF AKIM

Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma “alternatif akım (AC)” denir. Alternatif akımın şiddeti kaynağın gücüne bağlıdır.

1.1. Alternatif Akımın Elde Edilmesi

Şekil 1.1’deki gibi O O´ ekseni etrafında, mıknatıslar arasında dönebilen bir KLMN iletkenini (sarım) sabit bir hızla döndürelim.

alternatif akım ders notları alternatif akım ders notları

Çerçevenin uçları, eksen etrafında dönen birer metal bileziğe bağlanmıştır. Bileziklerden her biri F1 ve F2 fırçalarından birine sürekli olarak dokunur. Bu basit üretecin çıkış uçları olan fırçalar, elde edilecek olan akımın değişimini incelemek için bir ölçü aletine bağlanmaktadır. İletken çerçeve N-S kutupları arasında dairesel bir hareketle döndürülürken, çerçevenin açısal pozisyon değişimine bağlı olarak KL ve MN iletkenlerini kesen manyetik akı sürekli değişir. Böylece, “değişken bir manyetik akı tarafından kesilen iletkende gerilim indüklenir” prensibine göre iletken çerçevede bir indüksiyon EMK’i meydana gelir. İlk ve ikinci 90º lik dönmelerde NMLK yönünde indüksiyon akımları meydana gelir (Doğru akım esasları Elektromanyetizma konusuna bakınız). Bu akımlar dış devreye F1 fırçasından çıkar. Üçüncü ve dördüncü 90º’ lik dönmelerde ise çerçevede ters yönde indüksiyon akımları meydana gelir. Bu sefer akımlar dış devreye F2 fırçasından çıkarlar. Böylece zamanla yönü ve şiddeti değişen bir akım elde edilmiş olur. Şekil 1.2’deki tel çerçevenin manyetik alan değişiminden kaynaklanan emk’ni bulalım. Faraday yasasına göre, manyetik alan içerisinde bulunan herhangi bir iletkende elektromotor kuvvet (EMK) endükleyebilmek için; ya

manyetik alan sabit iletken hareketli olmalı, ya manyetik alan hareketli iletken sabit olmalı, ya da hem manyetik alan hem de iletken harekeli olmalı fakat farklı hızlarda dönmelidirler. Şekil 1.1 ve dolayısıyla şekil 1.2’de manyetik alan sabit iletken hareketlidir. Herhangi bir zamandaki yüzeyden geçen manyetik akı, ?=B.A.Cos? dır. ? açısı,B alanı ile A yüzeyinin normali arasındaki açıdır. Çerçeve döndükçe ? açısı da değişir. Eğer çerçeve sabit açısal hız ile döndürülürse t zamanında ?=wt kadar açı dönmüş olur. Açısal hız; birim zamanda

alternatif akım ders notları

kat edilen açı olarak tanımlanır, ? harfi ile gösterilir. İletkende endüklenen emk=df/dt ile tanımlanır. Dolayısıyla e=dBAcoswt/dt=BAwsinwt olur.

1.1.1. Saykıl

Şekil 1.3’teki emk’nın sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına saykıl denir. Şekildeki eğri sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen emk da sinüssel bir emk’ dır.

1.1.2. Frekans

Frekans, tel çerçevenin saniyedeki 360ºC’lik dönme sayısıdır . Alternatif akım ve emk’nın frekansı olarak bilinir.

1.1.3. Periyot

Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir.

1

T = f

1.1.4. Alternans

Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur (Şekil:1.3).

1.1.5. Sinüs Eğrisi

Şekil:1.4 (a, b, c, d)’de zamanla değişimleri farklı alternatif akımlar verilmiştir. Bu akımların pozitif ve negatif periyotlarının aynı olduğu görülmektedir. Bu alternatif akımlardan sadece sinüs eğrisi şeklindeki alternatif akım idealdir (Şekil:1.4.d).

alternatif akım ders notları

1.2. Alternatif Akım Değerleri

Bilindiği gibi DC akım/gerilim değeri sabittir. Örneğin1 VDC dediğimizde DC gerilimin 1 V olduğu anlaşılmaktadır. Fakat AC’de akım/ve gerilim değerleri sürekli değişmektedir. Bu yüzden AC’yi ifade etmek için çeşitli değerler kullanılmaktadır. Bunlar ani değer, maksimum (tepe) değer, tepeden tepeye değer, ortalama değer ve etkin değerdir.

alternatif akım ders notları
1.2.1. Ani Değer

Alternatif akımın zamanla değerinin değiştiğini biliyoruz. İşte alternatif akım ve gerilimin herhangi bir andaki değerine ani değer denir. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer vardır.

i = i Sin wtV = V Sin wt

mm formülü ile hesaplanır.

Örnek: Frekansı 50 Hz, maksimum değeri 60 V olan alternatif gerilimin 1/100 sn sonraki anlık değerini bulunuz.

Çözüm: V = Vm .Sin w.t formülünde w = 2p .f olduğundan Vm , ? ve t değerleri formülde

yerine yazılırsa, V = 60.Sin ( 2p.50. 1 i)V = 60Sinp =0V L100 l

1.2.2. Maksimum (Tepe) Değer

Maksimum (tepe) değer, ani değerlerin en büyüğüdür. Manyetik alan içerisinde dönen bir bobinde indüklenen emk’ya dikkat edilirse 900 ve 2700’lik açılarda elde edilen değerler iletkenlerin kuvvet çizgilerini tam dik olarak kestiği anlardır.

1.2.3. Tepeden Tepeye Değer

Alternatif akımın en üst noktası ile en alt noktası arasındaki değer tepeden tepeye değer olarak ifade edilmektedir. Tepeden tepeye değer maksimum değerin 2 (iki) katıdır.

1.2.4. Ortalama Değer

Ortalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Ortalama değer aynı zamanda sinyalin doğru akım değeridir. Alternatif akımın bir saykıldaki pozitif ani değerlerin sayısı, negatif ani değerlerin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan alternatif akımda ortalama değer sıfırdır. Bu yüzden saf AC’nin DC değeri de sıfırdır. Fakat AC, diyotlar yardımıyla doğrultulur ise ve maksimum değer de belli ise ortalama değer

yarım dalga doğrultmada Vort = 0,318.Vm , tam dalga doğrultmada ise Vort = 0,636.Vm formülü ile hesaplanır.

Örnek: Maksimum değeri 24 V olan tam dalga doğrultulmuş gerilimin ortalama değerini bulunuz.

Çözüm: V = 0,636.V = 0,636.24=16,26 V olarak bulunur.

ort m

1.2.5. Etkin Değer

Alternatif akım uygulanan bir devre elemanında, harcanan gücü bulmak isterken hangi akım değerini alacağımızı ilk anda bilemeyebiliriz. Akımın maksimum değerini alsak büyük bir hata payı oluşur. Çünkü akım bir periyotluk süre içinde sadece iki kez ve anlık olarak maksimum değere ulaşır. Ortalama değer almak istersek bu değerin sıfır olduğunu zaten biliyoruz. Bunu belirlemenin en güzel yolu, bir dirençten, belirli bir zaman aralığında verilen alternatif akımın sağladığı ısı miktarını, aynı dirençte ve aynı sürede bir doğru akım tarafından elde etmektir. Bu doğru akım değerine ve potansiyel farkına, alternatif akımın etkin değeri ve etkin potansiyel farkı denir.

alternatif akım ders notları

AC devrelerde Ampermetre ve voltmetre Etkin akım ve gerilimi ölçer.

Resim 1.1: Digital AVO metre

Alternatif akım ile aynı bir dirençte, aynı zamanda, eşit miktarda ısı açığa çıkaran doğru akımın değerine alternatif akımın etkin veya efektif değeri denir.

Vm im

Ve = alternatif akım ders notları = 0.707.Vm ie = alternatif akım ders notları = 0.707.im22

Örnek 1: Bir direncin uçları arasındaki alternatif gerilimin maksimum değeri40 alternatif akım ders notları 2 Volt’tur. Gerilimin etkin değerini bulunuz.

Vm 40 alternatif akım ders notları 2Çözüm 1: Ve = alternatif akım ders notları = = 40 Volt

22

Örnek 2: Şehir şebeke gerilimi 220 V olduğuna göre maksimum ve ortalama değerini hesaplayınız.

V 220

Çözüm 2: V = 0,707.V ise, V= = = 311,17 Volt

em m

0,707 0,707

Şehir şebekesi saf AC olduğundan ortalama değeri sıfırdır. Vort = 0 Volt

1.3. Alternatif Akımın Vektörler ile Gösterilmesi

Sinüssel şekilde değişen akım veya gerilimin herhangi bir andaki değeri, yarı çapı uzunluğunda dönen bir vektörün düşey (dik) eksen izdüşümü ile bulunabilir.

Bu dönen vektörün dönüş yönü, saat ibresinin dönüş yönünün ters istikametindedir.

1.3.1. Sıfır Faz

alternatif akım hesapları

Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.6’daki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından başlayıp maksimum değerine gidiyorsa sıfır fazlıdır.

1.3.2. İleri Faz

alternatif akım hesapları

Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.7’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından bir ? açısı kadar önce başlayıp pozitif maksimum değere doğru artıyorsa eğri ileri fazlıdır.

1.3.3. Geri Faz

alternatif akım hesapları

Eğer bir sinüssel eğri Şekil 1.8’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından başlamayıp bir ? açısı kadar sonra başlıyorsa bu eğri geri fazlıdır.

1.3.4. Faz Farkı

alternatif akım hesapları

Şekil 1.9’daki gibi iki sinüssel eğrinin arasında bulunan açı veya zaman farkına faz farkı denir. Genellikle aradaki açı ile değerlendirilir. Şekil 1.9’da I1 akımı I2 akımından ? açısı kadar geri fazlıdır.

1.4. Alternatif Akımın Etkileri
1.4.1. Isı Etkisi

Alternatif akımın ısıtma ve aydınlatma alanlarında doğru akım yerine kullanılmasında hiçbir sakınca yoktur. Alternatif akım geçen R dirençli bir tel ısınır. Alternatif akımın şiddeti durmadan değiştiği için ısınında değişmesi gerekir. Alternatif akımın şebeke frekansı 50 Hertz olduğu için 1 saniyelik zaman içerisinde akımın geçtiği iletkenden yayılan ısı 100 defa maksimum, 100 defa sıfır olur. Isının bu kadar çabuk değişmesi kullanma alanlarının hiç birisinde bir sakınca oluşturmaz. Resim 1.2’deki gibi elektrikli ısıtıcılar elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürürler.

alternatif akım hesapları

Elektrik sobalar, ocaklar ve ütüler, “alternatif akım” ile çalışan cihazlarlardır.

1.4.2. Kimyasal Etkisi

Alternatif akım devresine bağlanmış olan elektrotlar nöbetleşerek anot ve katot olur. Resim 1.3’deki elektroliz kaplarında bulunan sudaki eriyik 1 yarım periyotta bir elektrotta toplanırsa, diğer yarım periyotta öteki elektrot üzerinde birikir. Bu yüzden elektroliz sonunda elektrotlardan herhangi biri eriyik bakımından zenginleşemez. Sonuç olarak alternatif akım ile elektroliz yapılamaz ve aküler doldurulamaz.

alternatif akım hesapları

Alternatif akım ile elektroliz yapılamaz ve aküler doldurulamaz..

Resim 1.3: Elektroliz kapları

1.4.3. Manyetik Etkisi

Alternatif akımın etrafında değişken manyetik alanlar meydana gelir. Resim 1.4’de görüldüğü gibi sabit bir manyetik alan içinde bulunan bir telden, alternatif akım geçirildiğinde tele etki eden elektromanyetik kuvvetler de alternatif olur. Yönü ve şiddeti değişen bu kuvvetin etkisi ile tel titreşim yapar.

Bu sebeple alternatif akımlar, dönen mıknatıslı veya dönen makaralı ölçü aletlerine etki yapmaz ve bu aletler ile ölçülemez.

alternatif akım hesapları

Alternatif akım, dönen mıknatıslı veya makaralı ölçü aletlerine etki yapmaz.

Resim 1.4: Hopörlör

ARANAN BAZI KELİMELER :doğru akimda volt ölçme, mersin üniversitesi alternatif akım ders notları, elektrik akım kaynakları nelerdir, elektrik dersi gerilim formülü, maksimum güç doğru akım, maksimum deger elektrik formulu, iletim gerilimi akım bağıntı, ac dc kaynakları ders notları, wt açısal hız, 3 fazlı motorlarda güç nasıl hesaplanır, devrelerde potansiyel farkı kim ölçer, alternatif akım nasıl elde edilir, tam dalga ac akım grafiği, birim zamanda kat edilen açı, "dc" devre kesici c eğrisi

Bu konu 2 bölümden oluşmaktadır. Şuan 1. bölümdesiniz.
Bir SONRAKİ BÖLÜM için TIKLAYIN
1.Bölüm için TIKLAYIN
2.Bölüm için TIKLAYIN

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik