Elektrik Devre Değişkenleri (DEVRE ANALİZİ I)

1.1.Giriş

Elektrik enerjisi ile ilgili olarak herbiri farklı bir uzmanlık alanı olan üç alan tanımlanabilir.
Üretim-İletim-Tüketim

Yukarıda tanımlanan herbir aşamada karşılaşılan sorunların çözümü için elektrik devreleri kullanılır.

1.2.Elektrik Devreleri ve Akım

Akım bir devre elemanına gelen veya o elemandan ayrılan yük miktarının zamana oranı olarak tanımlanabilir.
i(t)=dq(t)/dt
değeri anlık akımı vermektedir.

Akımın sabit olması durumunda türev yerine oran kullanılabilir.
I=Δq/Δt=q₂-q₁/t₂-t₁

Bu ifade aynı zamanda t₂ ve t₁ arasında akan ortalama akımı ifade eder.Eğer akım sabit ise anlık akım ve ortalama akım eşittir.

Zamanla değişen bir akım için üç genel dalga biçimi ele alınabilir.

• Sinüsoidal
• Üstel
• Doğrusal

1.3.Elektrik Devreleri ve Gerilim

Gerilimi tanımlayan iki unsur vardır.Gerilimin değeri ve yönü.Gerilimin değeri pozitif veya negatif olabilir.Yönü ise +,- polaritesi ile verilir.

V_ab=a ucunun b ucuna göre gerilimi (V_ab=V_a-V_b)

V_ab=b ucunun a ucuna göre gerilimi (V_ba=V_b-V_a)

Bir eleman üzerindeki gerilim,birim pozitif yükü (-) uçtan (+) uca götürmek için yapılan iş veya gereken enerji olarak tanımlanabilir.
V=dW/dq

1.4.Güç ve Enerji

Güç alınan veya verilen enerjinin zamana oranıdır.
p(t)=dW(t)/dt ==> Watt=Joule/Saniye

Bir elektrik devre elemanının gücü için:
p(t)=dW/dt=(dW/dq)*(dq/dt) ==> p(t)=v(t)*i(t)

Bir devre elemanı üzerindeki akım ve gerilimin gösterilmesinde iki durum vardır.

• Eğer akım elemanın (+) ucundan girip (-) ucundan çıkıyorsa buna pasif düzenleniş denir.Bu durumda p=v*i gücüne eleman tarafından alınan güç veya eleman tarafından harcanan güç denir.
• Eğer akım elemanın (-) ucundan girip (+) ucundan çıkıyorsa buna aktif düzenleniş denir.Bu durumda p=v*i gücüne eleman tarafından sağlanan(verilen) güç denir.

Aynı eleman için hesaplanan harcanan güç veya sağlanan güç değerleri birbirinin negatifine eşittir.

Eğer güç sabit ise yapılan işi bulmada integral yerine çarpma kullanılabilir.
w(t)=p*t