AKIM KAYNAĞINI GERİLİM KAYNAĞINA DÖNÜŞTÜRME

Elektrik devre analizi konusu. Bağımsız akım kaynağının bağımsız gerilim kaynağına dönüştürülmesi. Konu anlatımı ve çözümlü örnek.

Bağımsız Akım Kaynağını Bağımsız Gerilim Kaynağına Dönüştürme

Bağımsız bir akım kaynağına komşu paralel bir direnç varsa, bu direnç ile akım kaynağının değeri çarpılarak bir gerilim kaynağı elde edilebilir. Dönüşümde kullanılan direnç ise gerilim kaynağına seri bağlanır.

Bu dönüşümün genel şeması aşağıdaki gibidir.

Bir örnek üzerinden bu dönüşümü analiz edelim.

Örnek:

Şekilde bağımsız akım kaynağı ve dirençlerden oluşturulmuş bir devre yer almaktadır.

1. Kaynak dönüşümü yapmadan A – B uçlarındaki gerilimi ve R4 üzerinden akan Ix akımını hesaplayınız.

2. Kaynak dönüşümü yapmadan R1 üzerinden akan I1 akımını hesaplayınız.

3. Kaynak dönüşümü yaparak devreyi bağımsız gerilim kaynağı devresi haline getiriniz.

4. Kaynak dönüşümü yaptıktan sonra Ix akımını, V_AB değerini ve R1 üzerinden akan akımı tekrar hesaplayınız.

Çözüm:

1. V_AB ile Ix değerlerini hesaplayalım.

R_3-4 = 10 + 20 = 30 Ω

R_2-4 = 30/2 = 15 Ω

Devre 10 A lik bir akım kaynağı ve buna bağlı 6 Ω luk bir dirençten meydana geliyormuş gibi düşünülebilir. 6 Ω luk eşdeğer direnç üzerindeki gerilim,

Vs = 10.6 = 60 V’tur. Buna göre paralel kolların herbirindeki gerilim 60 Volt’tur.

R₃ ve R₄ dirençlerinin bulunduğu kolun gerilimi 60 Volt ise,

I = 60/30= 2 A

V_AB = 2. 20 = 40 V

2. I₁ akımını bulalım.

I₁ = 60/10 = 6 A

V_R1 = 60 V

3. Akım kaynağını gerilim kaynağına dönüştürelim.

Akım kaynağı ile ona komşu paralel bağlı direncin çarpımı 100 Volt’tur. Öyleyse gerilim kaynağımız 100 V olacak. R1 direnci bu kaynağa seri bağlı olacak. Devrenin geri kalanı bozulmayacak.

Şimdi hesaplamaları tekrar yapalım.

R_3-4 = 30 Ω

R_2-4 = 30/2 = 15 Ω

R_1-4 = 15 + 10 = 25 Ω

I_eş = I₁ = 100/25

= 4 A

Ix = 2 A

V_AB = 2.20 = 40 V

V_R1 = 4.10 = 40 V

Buna göre R₁ direnci haricindeki dirençler üzerinden akan akım ve dirençler üzerindeki gerilim düşümü değişmedi. R₁ direnci üzerinden akan akım değişti. R₁ direncinin gerilimi değişti.

Biz eğer AB ucu gibi bir uçtaki gerilimi hesaplamak istiyorsak bu yöntem yardımcı olabilir. Devrede çok sayıda kaynak olabilir birden fazla dönüşüm yapılabilir. Ayrıca bir kaynak dönüşümü yaparak bir takım hesaplamalar yaptıktan sonra devreyi eski haline getirebiliriz veya devreyi çözerken sürekli akım ve gerilim kaynakları arasında dönüşümler yaparak devreyi çabucak çözebiliriz.

Sonraki konularda bu tekniklerin hep birlikte kullanıldığı karma örnekler yer alacaktır.

Aşağıdaki linkte bağımsız gerilim kaynağının bağımsız akım kaynağına dönüştürülmesine ilişkin bir örnek yer alıyor.

Gerilim Kaynağını Akım Kaynağına Dönüştürme

Paralel Bağlı Akım Kaynakları

SANATSAL BİLGİ

19/08/2019