Soruyu daha fazla bekletmeyelim ama, şu akım kaynağı ile norton teoremini ve gerilim kaynağı ile thevenin teoremini arkadaşlar linklerden baksınlar. Çünkü konuya şekil çizip uzunca anlatmak lazım, kağıt üzerine kalemle yazarak anlatmak kolay ama pc ortamında şekil çiz, akım yolu göster, formulleri düzgün bir görselle yerleştir zor oluyor.
---------------------------------------00000---------------------------------
Kısaca söylemek gerekirse,
Akım Kaynağı veya
Gerilim Kaynağı devre çözümlerinde kullanılan ve olduğu
varsayılan sanal bir kaynak şeklidir. İlgili herhangi bir noktadan geçen akım değerine veya gerilim değerine göre, o noktaya bir akım kaynağı veya gerilim kaynağı yerleştirilmesidir. Ayrıca O noktanın devre ile gerilim/akım ilişkisine göre bir de empedans (direnç) karakteristiği vardır. Bu karakteristik eleman, Akım veya Gerilim kaynağına uygun şekilde ilave edilir.
Karakteristik Direncinin İlave edilme şekli;
Akım Kaynağı'nda
paralel,
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapGerilim Kaynağı'na da
seri haldedir.
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapÇözüm için varsayıp kullandığımız bu kaynaklar sanal olarak var da, pratikte akım/gerilim kaynağı denen bir
cihaz veya
component veya bir
devre parçası yokmudur, elbette vardır. Ama burada incelediğimiz durumda, daha çok "
olduğu varsayılan" sanal bir aktif elemandır ve devrenin çözümüne kolaylık sağlar.
Bu kaynağın değeri (akım veya gerilim), bir
sabit ile gösterilmiş ise, bunlara "
Bağımsız Kaynaklar" denir. Yani her şartta o kadar akım veya gerilim veriyor demektir, herhangi bir şartla sınırlı değildir veya bağımlı değildir. Örneğin 15Volt, 28Amper gibi.
Bu değer bir Sabit değil de, bir
fonksiyon olarak gösterilmişse bunlara "
Bağımlı Kaynaklar" denir. Örneğin 2.v(4) Amper, 7.R(9) Volt gibi.
2.v(4) Amper demek, v(4) voltajı x 2 katı kadar Amper demektir. Yani akım, v(4) voltajının 2 katı değeri kadar Amper demektir.
7.R(9) Volt demek, R(9) direnci x 7 katı kadar Volt demektir. Yani gerilim, R(9) direncinin 7 katı kadar Volt demektir.
Geri dönersek,
Devrede O noktadan geçen akım değerini elde ettik ve devrede "
Akım Kaynağı" olarak yerine koyduk. Ancak devrenin bir başka yerinde de bir "Gerilim Kaynağı" koymak durumunda kaldık. Bu durumda devre bir akım bir de gerilim kaynağı barındırmaktadır (soruda geçtiği gibi). Her ikisi de akım kaynağı veya gerilim kaynağı olsa idi işimiz daha kolay olurdu. Bu durumda yapılacak işlem kaynaklar arası dönüşüm yapmaktır.
Akım kaynağı ==> Gerilim Kaynağına
veya
Gerilim Kaynağı ==> Akım Kaynağına dönüşebilir.
Bu işlem çok kısaca şöyledir,
Akım Kaynağı ===> Gerilim Kaynağı Dönüşümü:Akım Kaynağı'nın Akım değeri ile paralel özdirenç değeri çarpılıp Gerilim Kaynağı'nın voltaj değeri elde edilir. Ve özdirenç bu gerilime seri olarak bağlanır.
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapResimlerin Görüntülenmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da Giriş Yap
Resimlerin Görüntülenmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da Giriş Yap
Resimlerin Görüntülenmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da Giriş Yap
Gerilim Kaynağı ===> Akım Kaynağı Dönüşümü:Gerilim Kaynağının Voltaj değeri, Seri bağlı olan özdirenç değerine bölünüp akım elde edilir. Bu değer Akım Kaynağı'nın değeridir. Seri özdirenç de paralel hale getirilerek akım kaynağına bağlanır.
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapLinklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapSorumuza dönersek, devrenin sorulmuş hali ile elemanlar ve bağlantı şekli,
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş Yapidi. Dönüşüm için akım kaynağından ===> gerilim kaynağına olanı tercih ettik ve devremiz şu hale geldi,
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapBu noktadan sonra Üstad
Gustav Kirchhoff'u (Kirşof) hatırlıyoruz.
O'nun
Kol Akımları ve
Kol Gerilimleri kanunları bizim işimizi çözecektir.
Bu hali ile Kollar için Akım Yolları çizelim. Akım yönlerini istediğimiz tarafa çizebiliriz. O kolun akımı çizdiğimiz yönde değil de,
ters akıyor ise hesaplama ile elde edilen akım değeri
- (eksi) çıkacaktır. Eksi sonuç çıkarsa akım yönünü ters çizdiğimizi anlayacak ve ok yönünü ters çevireceğiz.
Kolları eksik bırakmadan (Kirşof Kızar) Akım Yollarını çizelim,
Linklerin Görülmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş Yap3 adet bilinmeyenle karşılaştık. Her türlü sonuç bunları bilmekten geçiyor.
i_1
i_2
i_3
i_3 = i_1 + i_2 (Kirşof düğüm kanunu)
olduğuna göre i_3 ü bilinmeyen olarak görmemize gerek yok. Bu durumda 2 bilinmeyene düştük. Sonuç almak için 2 bilinmeyenli denklemlerin çözümünü bilmemiz gerekir.Şimdi Kirchhoff'a uygun şekilde denklemleri elde edelim.
140 = 20.i_1 + 4.i_1 + 4.i_2
90 = 5.i_2 + 4.i_2 + 4.i_1
(aradaki noktalar çarpım anlamındadır)
Bütün olay bu kadar. Şimdi sadeleştirmeye başlayalım.
140 = 24.i_1 + 4.i_2
90 = 4.i_1 + 9.i_2
2 bilinmeyenin birinden kurtulmak için en basit yöntem şudur,Kolun birisinin denkleminin eşitliğinin her iki tarafını da - (eksi) bir değerle çarparız. Eşitliğin her iki tarafı herhangi bir değerle çarpılınca denklemin değeri bozulmaz.
90 = 4.i_1 + 9.i_2
Bu denklemin her iki tarafını -6 ile (eksi altı) çarpalım.
(-6) x 90 = [ 4.i_1 + 9.i_2 ] x (-6)
Çarpmayı uygulayınca,
-540 = (-24.i_1) + ( -54i_2)
Eksi ve artı düzenlemesini yapınca,
-540 = -24.i_1 - 54.i_2
2. kol denklemi bu hale gelir. Tekrar 1. kol ve 2. kol denklemini alt alta yazalım
140 = 24.i_1 + 4.i_2
-540 = -24.i_1 - 54.i_2
____________________ toplayalım
-400 = 0 - 50.i_2
yani,
-400 = -50.i_2
olur, i_2 yi artık bulabiliriz, her iki tarafı da -50 ye bölelim
(-400 / -50 ) = ( -50.i_2 / -50 )
Eksiler birbirini g ö türür,
i_2 = 8 Amper
olarak bulduk,
ve artık 1 bilinmeyen kaldı,
i_2 yi yukarıdaki denklemlerden birisinde yerine koyarsak,
90 = 4.i_1 + 9.i_2
90 = 4.i_1 + 9.8
90 = 4.i_1 + 72
90 - 72 = 4.i_1
18 = 4.i_1
Her iki tarafı 4 e bölelim
18 / 4 = 4.i_1 / 4
i_1 = 4,5 Amper
Bizden sorulan 4 ohm üzerinde düşen gerilim idi.
Bir direncin üzerinde düşen gerilim, direnç değeri ile üzerinden geçen akımın çarpımıdır.
Bu direncin üzerinden geçen akım i_3 olduğuna, ve i_3,
i_3 = i_1 + i_2
olduğuna göre,
i_3 = 4,5 + 8
i_3 = 12,5 Amper
Direnç gerilimi = Direnç değeri x i_3
Direnç gerilimi = 4 x 12,5
Direnç gerilimi = 50V