Devre Kanunları

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Temel Elektronik Dersleri 3.Hafta Devre Kanunları

OHM KANUNU

Bir direncin içinden geçen akım, direncin üzerine düşen gerilim ile doğru, direncin değeri ile ters orantılı olup, Ohm Kanunu ile aşağıdaki şekilde ifade edilir:

I = V / R

Ohm kanununa göre, akım değeri biliniyorsa, bir direncin uçları arasındaki potansiyel farkı (gerilim), aşağıdaki şekilde bulunur :

V = I . R

Eğer , gerilim ve akım biliniyorsa direncin değeri, aşağıdaki şekilde bulunur

R = V / I

Şekildeki örnek devrede, “E” üreteci, “R” direnci, “I” devreden akan akımı ve “V” direncin uçlarındaki gerilimi temsil etmektedir. Bu büyüklüklerin birimleri, direnç için Ohm (Ω), akım için Amper (A) ve gerilim için Volt (V) tur. Ohm Kanunu ‘na göre, bu üç büyüklükten herhangi ikisi belirli olduğu zaman, üçüncüsü kolayca bulunacaktır. Örnek devrede, üreteç gerilimi E = 10 V ve direnç R = 5 Ω olduğuna göre, devreden geçecek

akım :

I = E / R = 10 / 5 = 2 A olarak hesaplanır. Direncin üzerindeki gerilim değerinin bulunması istendiğinde, yine Ohm Kanuna göre, V = IxR = 2×5 = 10 Volt bulunur.

Aşağıdaki uygulamada, mavi renklerle işaretlenmiş oklara tıklayarak, uygulanan gerilim (E) arttırıldığında dirençten geçen akımının arttığını, direncin değeri arttırıldığında ise akımın azaldığını izleyiniz.

Çok elemanlı bir devrede, devredeki akım ve gerilimlerin bulunabilmesi için, Ohm Kanunu’nun dışında diğer devre kanunlarının daha bilinmesine ihtiyaç vardır.

KIRCHOFF AKIMLAR KANUNU

Akımlar Kanuna göre, bir devrede, referans yönleri dikkate alınarak, herhangi bir düğümdeki akımların toplanırsa, toplam “sıfır” olur. Başka bir ifade ile; bir düğüme gelen akımların toplamı o düğümden ayrılan akımların toplamına eşittir denebilir.

Şekildeki örnek devre için I akımı :

I = I1 + I2 + I3

olur.

Aşağıdaki devrede mavi oklarla belitilen değerleri değiştirerek Kirchoff’un Akımlar Kanunu’nun sağlandığını izleyeyiniz.

KIRCHOFF GERİLİMLER KANUNU

Gerilimler kanununa göre, bir devrede, kapalı bir çevrimde referans yönleri dikkate alınarak gerilimler toplandığında, toplam gerilim “sıfır” olur . Pasif elemanların yönleri belirlenirken gerilim kaynağının negatif ucuna yakın olan uçları negatif, pozitif ucuna yakın olan uçları pozitif kabul edilir.

Bu bilgilere göre şekildeki örnek devrede, Kirchoff Gerilimler Kanunu uygulanırsa, aşağıdaki ifade elde edilir:

VR1 + VR2 + VR3 – E = 0

ifade yazılırken, devre içindeki ok yönünde elemanlar sıra ile hesaplamaya katılmış, ve okun bir elemandan giriş ucundaki işareti o elemana ait işaret olarak alınmıştır. İfade düzenlenirse ;

E = VR1 + VR2 + VR3

bulunur.

Aşağıdaki devrede mavi oklarla belitilen değerleri değiştirerek Kirchoff’un Gerilimler Kanunu’nun sağlandığını izleyeyiniz.

Örnek :

Şekildeki devreden geçen akımı, her bir direnç üzerinde oluşan gerilim düşümünü, her bir direncin çektiği gücü ve toplam gücü bulunuz.

Çözüm:

Güncelleme: yukarıda resimlerde görünen hesaplamalı transistör çalışmaları flash animasyonlara aittir. Neyazık ki tarayıcılar 2020 yılında flash desteğini bıraktı animasyonları flash player programları ile açıp kullanabilirsiniz. Yazıya ait Devre Kanunları animasyon dosyaları: