MagiLum
Süper Moderatör
Mesaj Sayısı : 142
Rep Puanı : 6303
Tecrübe Puanı : 1
Kayıt tarihi : 05/07/09
Yaş : 36
Nerden : İzmir
 |  Konu: DC ve AC Güçlerin Ana Kaynağı  Paz Tem. 05, 2009 10:24 pm | |
| DC ve AC Güçlerin Ana Kaynağı:
GÜÇ
Güç nedir? Güç enerjinin kullanılma derecesidir. Genel olarak elektriksel gücün birimi vattır. Bir vat bir jul (joule) enerjinin bir saniyedeki kullanımıdır. Bir vat-saat (şu elektrik faturalarımızın üzerinde yazandan) bir vatın bir saat için temin edilmesidir, veya 3600 saniye boyunca saniyede bir jul verilmesi. (Karıştı mı?) Peki bir jul nedir? Bir jul bir kilogramın 10.16cm taşınması için gerekli enerjidir. Elektronik cihazların güç kaynaklarının üzerinde genellikle verebilecekleri gücün ölçümü olarak bir güç derecesi bulunur. Teknisyenler ve mühendisler bilirler: V(volt) x I(amper) = P(vat) güç kaynağının voltajı X yüke (gücün sağlandığı devreye) verilen akım = sağlanan güç (vat) Örneğin, yüküne 10 amperde 5 volt veren bir güç kaynağı, 50 vatlık güç sağlar. DC GÜÇ Hepimizin tanıdığı en çok bilinen güç kaynağı pildir. Fenerinizi yaktığınızda, içindeki piller lambaya bağlı devre yardımı ile akımı sağlar. Lambanın filamanından geçen akım ise parlamasını sağlar. Güç pilden lambaya doğru akar. Eğer fener iki adet 1.5volt pil (toplam voltaj 3Volt) kullanıyorsa ve lambaya verilen akım 0.1 amper ise, verilen güç 0.3 vattır. Bu basit devre aşağıdadır (Şekil 1.1a). Şekil 1.1b ise bu devredeki pilin verdiği akımın grafiksel çizimidir. Akım zamana karşı sabittir ve daima pozitif yöndedir. Bu tip akıma doğru akım (dc-direct current) denir, çünkü akım hep tek bir yönde akar.   PİL Pil kimyasal bir güç kaynağıdır. Pili oluşturan ana kısım elektrokimyasal hücredir. Piller seri bağlanarak daha yüksek voltajlar elde edilir. Şekil 1.2a‘da gösterilen hücre kesiti ve Şekil1.2b’de gösterilen şema, birbirine seri olarak bağlanmış dirençlere akım sağlayan bir pili göstermektedir. Şekil 1.2a’da gösterildiği gibi, bir elektrokimyasal hücrede nagatif ve pozitif elektrot olarak adlandırılan iki plaka ve aralarında elektrolit olarak adlandırılan sıvı veya yarı-sıvı mevcuttur. Elektrotların terminalleri arasına bir devre bağlanırsa, pozitif elektrot ile elektrolit arasında, elektronları devreden pozitif terminale doğru ve elektrodun içine “çeken” bir kimyasal reaksiyon oluşur. Negatif elektrotta ise ters bir reaksiyon oluşur, negatif uçtan devreye doğru elektronlar “itilir”. Kimyasal reaksiyonu dengeleyebilmek için elektronlar ve pozitif iyonlar elektrolite akar.   Şekil 1.2a’da, pilin karşısındaki devredeki akım için iki yön gösterilmiştir. Birisi elektron akımı; diğeri ise geleneksel akım. Elektronlar negatif yüklüdür ve negatif voltajlı bir noktadan voltaj olarak daha pozitif olana doğru akarlar. Elektriği keşfeden eski bilim adamları geleneksel akımı, pozitif yüklerin (elektronların tersine) hareketi olarak varsaydıklarından, geleneksel devre akım yönü elektron akım yönünün tersinedir. Elektrik ve elektronik endüstriler tarafından sıkça kullanılan standart geleneksel akım yönüdür, bu durumda bu yazı dizisinde de kullanılacaktır. Şunu unutmamak gerekir ki, elektron akım yönü, gösterilen geleneksel akım yönünün tersi olacaktır. Kimyasal reaksiyon pozitif ve negatif terminaller arasında, voltaj diye adlandırılan bir potansiyel fark yaratır. Voltajın birimi volttur. Voltajın yarattığı basınca elektromotif güç denir. Bir iletkenden gerçekte her saniyede akan elektron sayısına akım denir ve birimi amperdir. Pil yüküne akım sağlarken pilin voltajı düşer, bu yüzden piller genellikle “amper-saat” olarak sınıflandırılır. Bu sınıflandırmanın anlamı: Pilin voltajı belirlenmiş bir minimum değere inene kadar, pilin bir amper akımı sağlayabileceği saat sayısıdır. Bir amperden daha az akım sağlamak için tasarlanmış piller için bu sınıflandırma “miliamper-saat” olarak tanımlanır; burada bir miliamper, 0.001 ampere eşittir. Birincil ve İkincil Piller: Piller birçok kullanım için, pek çok tipte ve voltajda üretilir. Bazıları şarj edilebilir (ikincil hücreler) ve bazıları şarj edilemez (birincil hücreler). Birincil pillere örnek, fenerlerden kameralara, taşınabilir radyolara kadar kullanılan alkali pillerdir. İkincil pillere örnek nikel-kadmiyum (Ni-Cd) piller telsiz telefonlarda, kurşun-asitli piller (aküler) ise taşıtlarda kullanılmaktadır. Verdiği gücü arttırmak veya aynı gücü verirken kapladığı fiziksel alanı azaltmak maksadıyla piller devamlı olarak geliştirilmektedir. Bu tip gelişmeler taşınabilir elektronik cihazların kullanımını arttırmaktadır. DC Jeneratör Bir başka doğru akım güç kaynağı ise dc jeneratördür. Bir jeneratörün çalışmasını anlamak için bir telin manyetik alanda hareket ettirilmesi işleminin ana prensiplerini anlamanız şarttır. Jeneratör Prensipleri Şekil 1.3’e bakınız. Burada sarılı kablo bir şafta yerleştirilmiş ve bir manyetik alanın ortasına sabitlenmiştir. Manyetik alan, Şekil 1.3’de çizgilerle gösterilmiştir, mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna doğru akar. Bu alan görülemez fakat orada mevcuttur. Bunun böyle olduğunu bir çiviyi mıknatısa yaklaştırdığımızda mıknatıs tarafından çekildiğinden bilmekteyiz. Bu prensibi açıklamak için çizgiler Şekil 1.3’de görünür yapılmıştır. Sarılı kablonun uçlarına bir voltmetrenin bağlı olduğuna dikkat edin. Sarımın 90 derece pozisyonu gösterilmiştir – sarımın kenarları kutuplara en fazla yaklaştırılmış ve sarımın yüzü manyetik alana paraleldir.  Şimdi, sarım 0 derecede başlarsa ve saat yönünde 180 derece hızlıca çevrilirse, voltmetrenin iğnesi sapıp anlık bir voltaj gösterecek ve sonra sıfıra düşecektir. Sarım manyetik alan çizgilerini kesince, tel sarımın her tarafında oluşan elektromotif güç, metre devresine giden aynı yönde bir akım yaratır ve metre sapar. Oluşan voltajın genliği üç faktöre bağlıdır: Manyetik alanın gücü, dönen sarımın hızı ve tel sarımın tur sayısı. Herhangi bir faktör arttırıldığında oluşan voltaj artar. Eğer sarım saatin ters yönünde 180 derece yine çevrilirse, voltmetrenin iğnesi ters yönde sapacaktır. Ancak, ikinci 180 derece çevirmeden önce metrenin uçları ters çevrilirse, metrenin iğnesi ilk çevirmedeki yönde sapacaktır. Böylece, sarım sürekli çevrilirken her 180 derece noktasında uçlar ters çevrilirse, oluşan voltajın zamana karşı çizimi Şekil 1.4a gösterilen dalga şekline benzeyecektir. Bu doğru akım jeneratörün temelidir.   Ticari Jeneratör Ticari bir dc jeneratörün birçok sarımı vardır, her biri çok tur sarımlı ve aaaal bir çekirdek üzerindedir. Buna armatür denir. Sarımların uçları jeneratör şaftındaki ayrı kayar halkalara – komutatör – bağlıdır. Çıkış uçları bu kayar konnektörlere bağlıdır – fırçalar – bunlar da komutatöre bağlantılıdır. Armatür dönerken bu kombinasyon çıkış uçlarına sarım bağlantılarını ters çevirir, böylece oluşan voltaj herzaman aynı polaritededir. Jeneratör şaftındaki sarımlar öyle yerleştirilmiştir ki, çıkış voltaj dalga şekli zamana karşı çizildiğinde Şekil 1.4b’deki gibi gözükür. Çıkış voltajı neredeyse sabittir ve bir yük devresine bağlandığında, devredeki akım sadece bir yönde akacaktır. Bu bir dc jeneratörden gelen doğru akımdır – bir dc güç kaynağı. Yukarıda sözedildiği gibi, bir jeneratörün ürettiği voltaj seviyesi jeneratör sarımlarının tur sayısına, jeneratör şaftının çevrilme hızına ve manyetik alanın gücüne bağlıdır. Bir dc jeneratörün üretebileceği en fazla akım, jeneratör sarımlarlarındaki tellerin çapına, komutatör ve fırçaların tasarımına ve jeneratörün soğutulma şekline bağlıdır. | |
|
