AC devreleri: çalışma rehberi

Temel fikirler

Alternatif akımda gerilim ve akım sinüs biçiminde salınır. Bobinler ve kondansatörler akıma frekansa bağlı bir miktarda karşı koyar; toplam karşı koyma empedanstır.

• Bir sinüsün etkin (rms) değeri tepe değerinin √2’ye bölümüdür. Şebeke gerilimleri ve ölçü aleti okumaları etkin değerlerdir.
• Endüktif reaktans X_L = 2πfL frekansla artar. Kapasitif reaktans X_C = 1 ÷ (2πfC) frekansla azalır.
• Seri RLC devresinde empedans Z = √(R² + (X_L − X_C)²) ve etkin akım V_rms ÷ Z’dir. Reaktanslar birbirini götürür ve R ile aritmetik olarak toplanmaz.
• Rezonansta f₀ = 1 ÷ (2π√(LC)) olur, X_L eşittir X_C, empedans yalnızca R’dir ve akım en büyüktür. İdeal transformatör gerilimi sarım oranıyla ölçekler.

Temel denklemler

• V_rms = V_peak ÷ √2
• X_L = 2πfL
• X_C = 1 ÷ (2πfC)
• Z = √(R² + (X_L − X_C)²)
• f₀ = 1 ÷ (2π√(LC))
• V_s ÷ V_p = N_s ÷ N_p

Çözümlü örnek

Bir seri devrede R = 30 Ω, X_L = 80 Ω ve X_C = 40 Ω olup kaynak 120 V (rms)’dir. Net reaktans 80 − 40 = 40 Ω’dur, yani Z = √(30² + 40²) = 50 Ω. Akım 120 ÷ 50 = 2,4 A (rms) ve faz açısı arctan(40 ÷ 30) = 53°’dir.

Sık yapılan hatalar

• Direnç ile reaktansı karesel toplamak yerine doğrudan toplamak.
• Aynı hesapta tepe ve etkin değerleri karıştırmak.
• Frekans artınca X_C’nin azaldığını, X_L’nin arttığını unutmak.

Alıştırma

Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: AC devreleri