üniversite
Elektronik
ALTERNATİF BÜYÜKLÜKLERİN VEKTÖREL TOPLANMASI | ALTERNATİF BÜYÜKLÜKLERİN VEKTÖREL TOPLANMASI |
|
|
|
| Yazar fizik | |||||||||||||||||||
| Pazar, 01 Kasım 2009 | |||||||||||||||||||
|
Aynı düzlem içinde bulunan vektörler parelel kenar kuralına göre toplanır. Alternatif büyüklüklerin vektörel olarak toplanması bir zorunluluktur, çünkü herhangi bir andaki iki gerilim veya iki akım doğrultu ve yön olarak birbirinden farklı olacaktır. Bu nedenle ister potansiyel farkı, ister emk, isterse akım olsun alternatif akım devrelerinde yalnızca vektörel olarak işlem görebilir. Örneğin bir alternatif akım devresinde çeşitli devre elemanlarının uçları arasındaki gerilim farkları V1, V2, V3 ise devrenin uçlarındaki toplam gerilim için;
yazılamaz. Bu ifade ancak vektörel olarak yazıldığında doğru olur.
Şekil 1. İki vektörün toplanması
Şekil 1. de x ekseni ile 600 lik açı yapan V1 = 10 V luk gerilim ile x eksenine göre 300 lik açı yapan V2= 16 V luk gerilimin vektörel toplanması gösterilmiştir. Bu iki gerilimin toplamı V= 25,16 V luk bir potansiyel farkı oluşturmaktadır.
Vektörler polar koordinatlara göre ifade edilirse;
V1 = 10 Ð600 V2= 16 Ð300
yazılabilecektir. Bunlar rektangular koordinatlara dönüştürülürse;
elde edilir. Buna göre reel ve imajiner kısımlar kendi aralarında toplanarak;
bulunur. Buna göre V vektörünün büyüklüğü, x ekseni ile yaptığı açı da,
olacaktır.
ÖRNEK: Bir alternatif akım devresinin iki elemanından geçen akımların maksimum değerleri Iml= 10 mA ve Im2 = 7 mA olarak ölçülmüştür. Bu iki akım arasındaki faz açısı 300 olarak bilindiğine göre devreden geçen akımın etkin değerini ve faz açısını hesaplayınız.
Şekil 2 Örnek problemin çözümü.
ÇÖZÜM:
Şekil 2(a) da gösterildiği gibi bu iki vektör koordinat eksenlerine yerleştirilebilir. Parelel kenarın tamamlanması ve köşegen boyunun ölçülmesi ile Imo=16,4 A faz açısının ölçülmesi ile de q =47040’ bulunur.
Kompleks sayılarla çözüm istenirse;
ile,
olarak bulunur. Buradan, Imo’ın büyüklüğü,
faz açısı ise,
olarak hesaplanır. Problemde devre akımının etkin değeri istendiğinden,
bulunur. Problemde istenirse önceden maksimum akım değerleri yerine etkin değerler hesaplanıp, faz diyagramı etkin değerlerle çizilebilir.
ÖRNEK : Bir alternatif akım devresinde ana kol akımı I = 10 + j 6 ; devre elemanlarından birinden geçen akım şiddeti ise I1 = 2 + j 7 şeklindedir. Devrenin ikinci elemanından geçen akım şiddetini ve bu akımın faz açısını bulunuz.
ÇÖZÜM:
yazılabilir.
ile
bulunur.
I2 akımının büyüklüğü,
faz açısı,
dır.
12 8 108,43o
Şekil 3. İki vektörün çarpımının bulunması
Şekil3. daki A ve B vektörlerinin verildiğini ve bunların çarpımlarının bulunacağını varsayalım. Rektangular koordinatlara göre A ve B vektörlerini yazıp bunların çarpımlarını bulabiliriz.
j2= -1 olduğu hatırlanırsa elde edilir. C vektörünün boyu;
C vektörünün +x ekseni ile yaptığı açı ise,
şeklinde hesaplanır.
Polar koordinatlar kullanılarak işlem yapılmak istenirse;
olduğu hatırlanarak,
A x B = A. B ( Cos a.Cos b + j Sin a. Cos b + j Cos a. Sin b + j2Sin a.Sin b ) = A.B. {(Cos a . Cos b - Sin a . Sin b ) + j (Sin a . Cos b + Cos a . Sin b } = A.B. {Cos ( a + b ) + j Sin ( a + b ) }
A x B = A . B Ða + b
bulunur.
Buna göre aşağıdaki iki vektörün çarpımı için;
ile,
C= 20 Ð600
bulunur.
Şimdi de A = 4+j 20 ve B= 3+j6 ile tanımlanan iki vektör için A/B işlemini önce rektangular koordinatlarda görelim.
C = ( 4 + j 20 ) ( 3 - j 6) (5)
işlemini yapabilmek için (5) kesrinin pay ve paydası paydanın kompleks konjugesi olan (3-j6) ile çarpılmalıdır.
C= (4+j 20) ( 3-j 6) / (3+j 6 ) (3-j 6)
C= ( 12 + j 60 - j 24 - j2 120 ) / ( 9 - j2 36 )
C= ( 12 + j 36 - ( - 120) ) /
elde edilir. C vektörünün boyu,
+x Ekseni ile yaptığı açı ise,
olarak hesaplanır.
Polar koordinatlara göre işlem yapılmak istenirse,
ile iki vektörün bölümü bulunabilir.
bulunacaktır.
|
|||||||||||||||||||
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |