KONDANSATÖR ŞARJ DEŞARJ SORUSU

Üniversite düzeyi elektrik elektronik konusu. DC gerilimde RL devrelerinde kondansatörün şarj ve deşarj süreleri. Kondansatörün herhangi bir andaki akım ve geriliminin bulunması. Çözümlü örnek.


Soru – 1

Dckondansator_k2i1


Şekildeki devrede R direnci 20 k Ω C kapasitörü 250 µF dır. Devrenin besleme kaynağı 20V’tur.

 t = 0 anında A1 anahtarı kapatılarak kondansatörün dolmaya başlaması sağlanıyor.

Buna göre,

A) t = 2 s’de I1 akımını bulunuz.

B) t = 2 s’de R direnci üzerindeki gerilimi ve kondansatördeki gerilimi bulunuz.

C) t = 5 s’de I1 akımını bulunuz.

D) Kondansatör üzerindeki voltajın 19,9 V olması için geçen süreyi hesaplayınız.


Çözüm:

A)

Kondansatörün zaman sabitesini hesaplayalım.

τ = R.C

τ = 250.10-6 . 20.103

= 5000.10-3

= 5

Herhangi bir anda kondansatör üzerindeki akım,

Dckondansator_k2i2

t = 2 s için,

Dckondansator_k2i3

= 0,67.10-3

= 0,67 mA


B) t = 2 s de R üzerindeki gerilim yukarıda hesapladığımız akım ile direncin çarpımına eşittir.

VR(2) = 20.103 . 0,67.10-3

=13,4 V

Şimdi VC(2) yi hesaplayalım.

Herhangi bir t anında kondansatördeki gerilim,

Dckondansator_k2i4


= 20 – 13,4 = 6,6 V

Bu sonucu kaynak geriliminden yukarıda bulduğumuz VR(2) gerilimini çıkararak da bulabilirdik.


C) t = 5 s deki akım.

Dckondansator_k2i5


= 0,37.10-3

= 0,37 mA


D) 

Dckondansator_k2i6


Ln(0,005) = -t/5

-5,3 = -t/5

t = 26,5 s


Soru – 2 

Dckondansator_k2i7


Yukarıdaki devrede, başlangıçta A1 anahtarı açık, A2 anahtarı kapalıdır. Bu şekilde kondansatörün tam dolması sağlanıyor ve kondansatör gerilimi 20 V olduğunda t = 0 anında A1 anahtarı açılıp A2 anahtarı kapatılarak kondansatörün boşalması sağlanıyor.

Buna göre,


A) t = 2 s de I1 akımını bulunuz.

B) t = 2 s’de R direnci üzerindeki gerilimi ve kondansatör üzerindeki gerilimi bulunuz.

C) t = 10 s’de kondansatör ve R direnci üzerindeki gerilimleri bulunuz.

D) Kondansatörün üzerindeki voltajın 1 V olması için geçen süreyi hesaplayınız.


Çözüm:

A) 

Kondansatör boşalırken devreden akan akım.

Dckondansator_b


t = 2 s için,

Dckondansator_k2i8

= 10-3 . 0,67

= 0,67 mA


B)

Herhangi bir t anında kondansatör üzerindeki gerilim,

Dckondansator_k2i9


= 20.0,67

= 13,4 V

Bu gerilim aynı zamanda direnç üzerindeki gerilimdir.

VR(2) = 13,4 V

Bu sonucu A şıkkında bulduğumuz akımı direnç ile çarparak da bulabilirdik.

VR(2) = 0,67 mA . 20 k

= 13,4 V


C) 

t = 10 s deki akımı bulalım.

Dckondansator_k2i10

= 10-3 . 0,13

= 0,13 mA


R üzerindeki gerilim bu akım ile R direncinin çarpımına eşittir.

VR(10) = I(10).R

= 0,13.10-3 . 20.103

= 2,6 V


Bu gerilim aynı zamanda kondansatör üzerindeki gerilime eşittir.


D) 

Kondansatörde t anındaki gerilim,

Dckondansator_b2

Gerilimin 1 V olduğu t anını hesaplayacağız.

Dckondansator_k2i11


Ln(0,05) = -t/5

-3=-t/5

t = 15 s


Aşağıdaki linkte konu anlatımı ve başka bir örnek yer alıyor.


Kondansatör Şarj ve Deşarj Hesaplamaları



SANATSAL BİLGİ

20/03/2019

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI