ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ Ö retim üyesi: Doç. Dr. S. Özo uz Tel: 285 36 19 e-posta: ozoguz@ itu.edu.tr Ders saati: Pazartesi, 10.00-13.00 / D-5107 çindekiler 1. Devre teorisi, toplu parametreli devreler, Kirchhoff’un gerilim ve akım yasaları 2. Graf teorisi; temel tanımlar, lineer ba ımsız denklem takımları 3. Bazı 2- ve 3- uçlu devre elemanlari, paralel-seri ba lantı 4. Genel direnç devreleri, Norton ve Thevenin e de er devreleri, lineer olmayan devreler 5. Dinamik devrelere giri ve durum denklemleri 6. RLC ve çok uçlulardan olu mu devrelerde durum denklemlerinin elde edilmesi 7. kinci mertebeden devreler Kaynaklar: 1- Linear and Nonlinear Circuits L.O.Chua, C.A.Desoer, E.S.Kuh 1987-Mc Graw Hill 2- Devre Analizi Dersleri Kisim I Prof. Dr. Yilmaz Tokat 1986-Çaglayan Kitapevi 3- Elektrik Devrelerinin Analizi Prof. Dr. Cevdet Acar 1995-I.T.U Elektrik-Elektronik Fak. 4- Electric Circuits J.W.Nilsson 1994-Adison-Wesley-literature 5- Analysis of Linear Circuits Clayton R.Poul- Mc Graw Hill 6- M. H. Rashid, ”SPICE for Circuits and Electronics Using PSpice”, Prentice-Hall, 1995, New Jersey.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ
Öğretim üyesi: Doç. Dr. S. Özoğuz
Tel: 285 36 19 e-posta: ozoguz@ itu.edu.tr
Ders saati: Pazartesi, 10.00-13.00 / D-5107
İçindekiler
1. Devre teorisi, toplu parametreli devreler, Kirchhoff’un gerilim ve akım yasaları
2. Graf teorisi; temel tanımlar, lineer bağımsız denklem takımları
3. Bazı 2- ve 3- uçlu devre elemanlari, paralel-seri bağlantı
4. Genel direnç devreleri, Norton ve Thevenin eşdeğer devreleri, lineer olmayan
devreler
5. Dinamik devrelere giriş ve durum denklemleri
6. RLC ve çok uçlulardan oluşmuş devrelerde durum denklemlerinin elde edilmesi
7. İkinci mertebeden devreler
Kaynaklar:
1- Linear and Nonlinear Circuits L.O.Chua, C.A.Desoer, E.S.Kuh 1987-Mc Graw
Hill
2- Devre Analizi Dersleri Kisim I Prof. Dr. Yilmaz Tokat 1986-Çaglayan Kitapevi
3- Elektrik Devrelerinin Analizi Prof. Dr. Cevdet Acar 1995-I.T.U Elektrik-Elektronik
Fak.
4- Electric Circuits J.W.Nilsson 1994-Adison-Wesley-literature
5- Analysis of Linear Circuits Clayton R.Poul- Mc Graw Hill
6- M. H. Rashid, ”SPICE for Circuits and Electronics Using PSpice”, Prentice-Hall,
1995, New Jersey.
ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ Amaç: Fiziksel devrelerin elektriksel davranışlarını niceliksel ve niteliksel olarak öngörme akım [A], gerilim [V] Fiziksel devrede elemanların uçlarındaki akım ve gerilim, ölçme elemanlarının koordinatlarına bağlı değil ise devreye toplu parametreli devre denir. Aksi halde devre dağılmış parametreli devre olarak adlandırılır. Toplu parametreli devrede devrenin fiziksel uzunluğu d, işaretin dalga boyundan çok küçük olmalıdır.
d << c/f d=1mm⇒t=10-3/3.108=0,0033 ns Uygulama alanı: Gerilim µV (10-6) MV (106 V)
Akım fA (10-15) MA
Frekans 0 Hz 1GHz (109Hz)
Güç 10-14W 1GW
Tanımlanmamış büyüklükler: Akım i(t) [A] ve gerilim v(t) [V] devre teorisinin tanımlanmamış büyüklükleridir.
Fiziksel devre ve model İşaret üreteci, transformatör, pil, transiztör, direnç gibi elektrik devrelerini oluşturmakta kullanılan aletlerden oluşmuş fiziksel devreye karşı düşen, tanım bağıntıları ile tanımlı ideal devre elemanlarından oluşan model oluşturulur. Devrenin çalışma koşullarına (uygulanan kaynak büyüklükleri, incelemenin yapıldığı frekans aralığı gibi) bağlı olarak aynı fiziksel devreye birden fazla elektriksel model karşı düşebilir. Her model bir yaklaşıklıktır.
Fiziksel model ⇒ Fiziksel elemanlar
Devre modeli ⇒ Devre elemanları (eleman modeli)
Elemanların akım, gerilim yönleri
i1=2mA,
i2= -3mA, v1=3mV=vd1=vd2+3mV
2
1
A
V
+
–
Uyarma Devresi
v(t)
i(t)
Kirchhoff'un gerilim yasası
n düğümlü birleşik ve toplu parametreli bir devrede herhangi bir
düğümü şekildeki gibi referans seçerek, (n-1) düğüm gerilimi
tanımlayalım.
Kirchhoff'un gerilim yasası (KGY)
vk-j=ek-ej
Kapalı düğüm dizileri için KGY
Tüm kapalı düğüm dizileri için, düğümler arası geriimlerin toplamı
sıfırdır.
Örnek: 1 - 2 - 3 - 1
v12+v23+v31=0
KGY ⇔ kapalı düğüm dizileri için KGY
⇒ 1 - 2 - 3 - 1
v12+v23+v31=(e1-e2)+(e2-e3)+(e3-e1)=0
⇐ v12+v23+v31=0 olsun.
3 düğümü referans ise
v23=e2, v31=-e1, v12+e2-e1=0
v12=e1-e2
Örnek:
vA=v12=e1-e2, vC=v23=e2-e3
2 - 4 - 5 - 2 T:
v24+v45+v52=0 v25=e2-e5=e2, v45=e4
1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 1 v42=e4-e2
Gauss-yüzeyi: Sadece devre elemanlarını birleştiren bağlantıları
kesecek şekilde çizilmiş çift yönlü kapalı yüzey
Kirchhoff'un akım yasası (KAY)
Toplu parametreli devrelerde, tüm Gauss yüzeyleri için, her t