Examkin

Soru

Zorluk: ZorAlternatif Akım Devreleri

Bir alternatif akım kaynağına seri bağlı direnç, ideal bobin ve sığaçtan oluşan devrede elemanların uçları arasındaki etkin potansiyel farkları sırasıyla VR=12 VV_R = 12\text{ V}, VL=11 VV_L = 11\text{ V} ve VC=20 VV_C = 20\text{ V} olarak ölçülmektedir.

Buna göre, bu devre ile ilgili;

I. Kaynağın etkin gerilimi 15 V15\text{ V}'tur.
II. Devre kapasitif özellik göstermektedir.
III. Kaynağın frekansı bir miktar artırılırsa devrenin empedansı azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    I ve II
  3. C
    I ve III
  4. D
    II ve III
  5. I, II ve IIICevap

Cevap

Verilen alternatif akım devresiyle ilgili olarak; kaynağın etkin geriliminin 15 V olduğu, devrenin kapasitif davranış sergilediği ve frekansın bir miktar artırılmasının empedansı azaltacağı yönündeki üç öncül de doğrudur.
Kaynağın etkin gerilimi fazör diyagramı yardımıyla vektörel olarak toplandığında 15 V bulunur. Kondansatörün gerilimi bobininkinden büyük olduğu için devre kapasitif özellik gösterir. Frekansın artmasıyla kapasitif reaktans azalırken indüktif reaktans artar; bu da aralarındaki farkı azaltarak devrenin empedansını düşürür. Dolayısıyla her üç öncülün de doğru olduğu seçenek doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Kaynağın etkin gerilimini fazör toplamı kullanarak hesaplayın.
Vetkin=VR2+(VC−VL)2=122+(20−11)2=122+92=15 VV_{\text{etkin}} = \sqrt{V_R^2 + (V_C - V_L)^2} = \sqrt{12^2 + (20 - 11)^2} = \sqrt{12^2 + 9^2} = 15\text{ V} bulunur.
Alternatif akım devrelerinde seri bağlı elemanların gerilimleri skaler olarak değil, aralarındaki faz farkından dolayı vektörel (fazör) olarak toplanır.
2
Devrenin elektriksel karakterini (indüktif veya kapasitif) belirleyin.
VC>VLV_C > V_L olduğu için XC>XLX_C > X_L olur. Bu durum devrenin kapasitif karakterde olduğunu gösterir.
Seri devreden geçen akım her eleman için aynı olduğundan, uçlarındaki gerilim doğrudan reaktanslar ile orantılıdır.
3
Frekans artışının reaktanslar ve empedans üzerindeki etkisini analiz edin.
Frekans (ff) artırıldığında XC=12πfCX_C = \frac{1}{2\pi f C} azalır, XL=2πfLX_L = 2\pi f L artar. Başlangıçta XC>XLX_C > X_L olduğundan, aralarındaki fark (XC−XLX_C - X_L) küçülür ve empedans (Z=R2+(XC−XL)2Z = \sqrt{R^2 + (X_C - X_L)^2}) azalır.
Kapasitif reaktans frekansla ters orantılı, indüktif reaktans ise doğru orantılıdır. Aralarındaki farkın azalması empedansı minimum değerine (rezonans durumuna) doğru yaklaştırır.

Anahtar Kavram

Alternatif akım devrelerinde fazör analizi, empedans hesabı ve frekansın reaktanslar üzerindeki etkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Alternatif Akım Devreleri

Bu konudan daha fazla soru