| LİNEER OLMAYAN DEVRELER |
|
|
|
| Yazar fizik | |||||
| Cumartesi, 31 Ekim 2009 | |||||
|
Bir flamanlı lamba devreye bağlandığında diğer dirençlere göre farklı davranış gösterir. Başlangıçta, lamba soğukken direnç küçük olmasına rağmen sıcaklık arttıkça flamanın direnci artacağından devreden geçen akım azalacaktır. Zamanla lambanın direnci kararlı hale gelince devreden geçen akım da kararlı hale ulaşır. Dolayısıyla flaman direnci kararlı hale gelinceye kadar devre lineer olmayan davranış sergileyecektir. Bu tür devrelere nonlineer devreler denir.
Örneğin 100 W lık flamanlı lambanın direnci flaman soğukken 10 ohm kadardır. Bu lamba 120 voltluk kaynağa bağlandığında devreden,
I = V/R = 1220/10 = 12 A
şiddetinde akım geçer. Akım, flamanın ısınmasına neden olur ve sıcaklığı arttıkça direnci de artar. Zamanla flaman direnci normal çalışma değerine ulaşır. Bu, yaklaşık olarak 144 ohm kadardır. Bu durumda devreden
I’ = 120/144 = 0,833 A
lik akım geçecektir. Buna göre lamba,
P = I’.V = 0.833.120 = 100 W
güç tüketecektir. Normal çalışma sıcaklığında direnç artmayacak dolayısıyla akım sabit kalacağından lamba devamlı 100 W lık güç harcayacaktır. Oysa lamba başlangıçtaki direnç değerinde kalsa tüketeceği güç,
P’ = I.V = 12.100 = 1440 w olacaktı.
Bir sayıda iletkende, örneğin karbon gibi, sıcaklık arttıkça direnç azalır. Metal oksitler ile bazı tür seramiklerde de sıcaklığın 1 °C artmasına karşılık direnç %4 veya %5 azalır. Termistör adı verilen yarıiletken malzemede de sıcaklığın artması ile direnç hızla azalır.
Bazı materyellerde de sıcaklık sabit kalsa bile elemandan akım geçmesi direncin azalmasına neden olur. Thyrite adı verilen bu malzemede akımın artması ile direnç önemli oranda azalır. Örneğin 5 mA lik akım şiddetinde 15 000 ohm luk dirence sahip bir thyrite, 5 A lik akım şiddetinde yalnızca 300 ohm luk dirence sahiptir.
Non-lineer davranış gösteren sistemlere başka örnekler de gösterilebilir. Örneğin karbon fırça ile bakırdan oluşan komütatörde, farklı iki malzeme arasındaki kontakt direnci veya bakır oksit tabaka üzerindeki bakır kontakt gibi sistemlerde de non-lineer davranış gözlenir.
Non-lineer devre elemanına sahip bir devrede akım iile gerilim arasındaki ilişki grafik yöntemle daha kolay ortaya konabilir, ancak matematiksel bir ifade de her zaman türetilebilir.
ÖRNEK : Aşağıdaki veriler 40 W lık tungsten flamanlı lambaya aittir.
I (A) : 0,105 0,155 0,19 0,22 0,25 0,275 0,3 0,325
V(V): 5 20 35 50 65 80 95 115
Lamba hangi gerilimde 0,215 A akım çeker? Akımı % 50 artırabilmek için gerilim % kaç arttırılmalıdır? Direncin akımla değişimini ifade eden bir bağıntı bulunuz.
ÇÖZÜM :
R (ohm) 47,62 129 184,2 227,27 260,0 290,9 316,66 353,84
Problemin çözülebilmesi için V = f(I) ve R = f(I) değişimlerinin çizilmesi gerekir. Bu grafikler kullanılarak yanıtlar grafik üzerinden bulunur.
46 V 0,215 V
|
|||||
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |