Sistem Dinamiği #13 | Elektrik Devre Temelleri: R, L, C ve Kirchhoff Yasaları

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Şimdiye kadar kütle, yay ve sönümle çalıştık. Bugün aynı soruları bir devreye soruyoruz: iki pil, üç direnç ve iki çevre. Ortadaki dirençten gerçekte tek bir akım geçer, ama onu iki çevre akımının farkı gibi sayabiliriz. Peki hangi pil kazanır? Hepsini adım adım, her işlemi tek tek göstererek hesaplıyoruz. Bu derste: - Tek fikir: her eleman kendi denklemini taşır (direnç v = Ri, kondansatör i = C dv/dt, endüktans v = L di/dt), devre ise iki yasayla bağlanır: düğümde gelen akım gidenlerin toplamına eşit, kapalı çevrede gerilimlerin toplamı sıfır. Kondansatör gerilimi ve endüktans akımı anlık sıçramaz. - Soru 1 (tam çözüm): 4 ohm seri, 6 ve 12 ohm paralel, 24 V kaynak: paralel 4 ohm, eşdeğer 8 ohm, kaynak akımı 3 A, kol akımları 2 A ve 1 A; sağlama güç dengesi 72 W. - Soru 2 (tam çözüm): iki çevreli devre (20 V ve 6 V kaynak; 2, 4, 6 ohm): çevre denklemleri 6i1 − 4i2 = 20 ve −4i1 + 10i2 = −6; i1 = 4 A, i2 = 1 A, ortadan 3 A aşağı. Sağlama dış çevreyle. - Soru 3 (tam çözüm): aynı devre düğüm gerilimiyle: üst düğüm 12 V, kollar 4, 3 ve 1 A. Güç dengesi 80 W = 32 + 36 + 6 + 6; 6 voltluk kaynak güç çekiyor. En sık hata iki kaynağı da güç veren saymak. Bölümler: 0:00 Sınav sorusu 0:44 Kaynak kitap ve kapsam 1:10 Direnç ve kondansatör 1:47 Endüktans 2:30 Kaynaklar ve işaret kuralı 3:06 Seri ve paralel 3:41 Kirchhoff yasaları 4:16 Çevre akımı ve düğüm gerilimi 4:49 Tuzaklar 5:17 Soru 1: seri–paralel devre 5:45 Soru 1: eşdeğer direnç ve akım bölücü 6:39 Soru 1: sağlama ve en sık hata 7:35 Soru 2: iki çevreli devre 8:06 Soru 2: çevre denklemleri 9:07 Soru 2: sistemin çözümü 10:11 Soru 2: sağlama ve en sık hata 10:46 Soru 3: düğüm gerilimi yöntemi 11:58 Soru 3: güç dengesi 12:53 Özet 13:14 Kural ve sonraki ders Gelecek derste: elektrik sistemlerinin matematik modeli: RLC devresi, transfer fonksiyonu ve durum modeli. Kaynak kitap: Katsuhiko Ogata, System Dynamics, 4. baskı — Bölüm 6 (§6-1, §6-2) direnç, kondansatör ve endüktans eleman denklemleri, gerilim ve akım kaynakları, seri ve paralel birleştirme, Kirchhoff akım ve gerilim yasaları, çok çevreli devreler (konu sırası, problem tipleri ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Sistem Dinamiği serisinin on üçüncü dersi.