#05 Devre Teorisi-2 #05 AC Kaynak Dönüşümü, Thevenin ve Norton

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. 1. İki uçlu eşdeğer

   Düzeltilmiş çözüm notları. Ses özgün kayıttır; hata veya eksik ifadeler içerebilir. Farklılık varsa düzeltilmiş yazılı çözümü esas alın.

   Kaynak dönüşümü, Thevenin ve Norton aynı iki uçtan görülen davranışı daha kolay biçimde temsil eder.

   Eşdeğerlik yük uçlarında aranır; iç dal akımlarının aynı olması gerekmez.

   Sesli anlatım metni

   Empedans alanına geçtikten sonra bazı devreler hâlâ kalabalık görünebilir. Ey Si kaynak dönüşümü, Thevenin ve Norton bize aynı iki uca daha sade bakma yolu verir. Amaç fiziği değiştirmek değildir. Amaç, uç davranışını koruyup daha kolay bir eşdeğer yazmaktır.

2. 2. Kaynak dönüşümü

   Vs gerilim kaynağı Z ile seri ise, eşdeğer akım kaynağı Is=Vs/Z ve paralel empedans yine Z'dir.

   Kaynak yönü ve uç polaritesini açık tanımla. Bölme için ilgili empedansın ve modelin tanımlı olması gerekir.

   Sesli anlatım metni

   Ey Si kaynak dönüşümü, Di Si ile aynı fikirdir; sadece direnç yerine empedans vardır. V alt s gerilim kaynağı Z ile seri ise, buna eşdeğer olarak I alt s eşit V alt s bölü Z olacak şekilde bir akım kaynağı ve aynı Z paralelde yazılabilir. Empedansın değeri değişmez. Yalnızca kaynağın anlatım biçimi değişir.

3. 3. Uç denetimleri

   Açık devre gerilimini ve kısa devre akımını aynı uç yönleriyle karşılaştır.

   Bu değerlerin belirli olduğu doğrusal tek-kapılı modelde aynı uç gerilim-akım bağıntısı eşdeğerliği doğrular; tekil ideal kaynak durumlarını ayrıca ele al.

   Sesli anlatım metni

   Bu neden geçerlidir? Çünkü her iki biçim de yüke aynı uç gerilimini ve aynı uç akımını verir. Çıkışı açık devre yaparsan aynı açık devre gerilimi elde edilir. Çıkışı kısa devre yaparsan aynı kısa devre akımı elde edilir. İki uçtan bakınca davranış aynıysa, eşdeğerlik doğru kurulmuştur.

4. 4. Thevenin

   VTH açık devre uç gerilimi, ZTH aynı uçlardan görülen eşdeğer empedanstır.

   Bağımsız kaynakları sıfırlayarak empedans bulunabilir; bağımlı kaynaklar korunur ve gerekirse test kaynağı kullanılır.

   Sesli anlatım metni

   Buradan Thevenin eşdeğerine geçeriz. Her lineer Ey Si ağ, iki uçtan bakıldığında bir gerilim kaynağı ve seri bir empedans ile temsil edilebilir. V Te Ha açık devre uç gerilimidir. Z Te Ha ise aynı terminallerden görülen eşdeğer empedanstdır.

5. 5. Norton

   IN kısa devre akımıdır; Norton empedansı ZTH ile aynıdır.

   Tutarlı yönlerle IN=VTH/ZTH.

   Alt indis N Norton akımını belirtir; kaynak sesteki belirsiz harf tanınması burada açık sembolle giderildi.

   Sesli anlatım metni

   Norton ise aynı tek kapının akım kaynağı görünümüdür. Aynı lineer Ey Si ağ, bir akım kaynağı ve paralel aynı empedans ile de yazılabilir. Burada I En kısa devre akımıdır ve Norton empedansı, Z Te Ha ile aynıdır. İki biçim birbirine I En eşit V Te Ha bölü Z Te Ha bağıntısıyla bağlanır.

6. 6. Uygulama sırası

   İki ucu seç; VTH veya IN ile ZTH'yi bul.

   Yükü bağla ve aynı uç davranışını veren, hesabı kolaylaştıran eşdeğeri kullan.

   Seri ağırlıklı yapıda Thevenin, paralel ağırlıklı yapıda Norton çoğunlukla daha rahattır.

   Sesli anlatım metni

   Uygulamada reçete kısadır. Önce bakılan iki ucu seç. Sonra V Te Ha ya da I En ile uç empedansını bul. Son olarak yükü, hesabı hangisi kolaylaştırıyorsa o biçime bağla. Seri ağırlıklı yapılar Thevenin ile daha rahat görünebilir; paralel ağırlıklı yapılar Norton ile daha temiz olabilir.

7. 7. Özet

   Vs, Is, VTH, IN ve ZTH farklı roller taşır; indisleri açık yaz.

   Geçerli doğrusal iki uçlu eşdeğerlikte yük aynı gerilim ve akımı görür; kaynak dönüşümü yükü veya fiziksel devreyi değiştirmez.

   Sesli anlatım metni

   Özetle Ey Si kaynak dönüşümü, Thevenin ve Norton ayrı numaralar değildir. Bunlar aynı tek kapının üç farklı anlatımıdır. Uç davranışı korunuyorsa yük hiçbir fark görmez. Sonraki derste karşılıklı endüktans ve ideal transformatöre geçeceğiz.

Kaynak video: Devre Teorisi-2 #05 AC Kaynak Dönüşümü, Thevenin ve Norton (2:30)