Elektrik Devreleri

Prof. Dr. Turgut İKİZ

 Elektrik ve elektronik mühendisliği öğrencilerine önerilir...

Elektrik Devreleri  (Bu kitap)

Elektrik Devreleri Çözümlü Problemler

ISBN: 978-605-9495-09-7, 2. basım Ekim 2021

512 sayfa, (16,5x24 cm2), 80 gr 1. hamur kağıt.                                       Çözümlü Problemler Kitabı: 350 sayfa, ISBN: 978-605-9594-10-3

Bu kitabın amacı, elektrik devre analizi konusunda, okuyucuya, ileri düzeyde bilgi kazandırmaktır. Kitapta ilk olarak temel devre değişkenleri ve bunların birbiriyleilişkileri ele alınmıştır; devre elemanları tanıtılmış, temel yasalar verilmiş ve sadece doğru akım kaynakları içeren rezistif devreler üzerinde temel devre analiz yöntemleri ve devre teoremleri ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Ayrıca, bobin ve kapasitörün DC davranışları RL, RC ve RLC devreleri üzerinde incelenmiştir.

İkinci kısımda, özellikle güç sistemlerinde sıklıkla kullanılan AC kaynakları içeren devrelerin fazörlerle kararlı hal analizleri üzerinde durulmuş ve AC devrelerinde güç ayrı bir bölümde incelenmiştir. Bu kısım dâhilinde, üç fazlı sistem analizleri yine fazör kavramıyla verilmiştir.  Manyetik kuplaj kavramı, indüksiyon ve bununla birlikte transformatör ilkesi üzerinde durulmuş, aralarında kuplaj bulunan bobinleri içeren devrelerin analizleri verilmiştir. Elektrik devrelerinin frekans cevapları transfer fonksiyonu kavramıyla irdelenmiş, rezonans ve filtre devreleriyle frekans cevabının pratik uygulamaları ele alınmıştır.

Alternatif akım dışında diğer zaman değişimli kaynaklarla uyarılan devrelerin Laplace dönüşüm tekniğiyle analizleri ele alınmış ve s-uzayında diğer bazı önemli uygulamalara değinilmiştir. Son kısımda ise, çift terminalli devreler ele alınmış, bunlara ilişkin parametreler ve bu devrelerin değişik bağlantıları üzerinde durulmuştur.

Kitap bütününde, her konu için olabildiğince çok sayıda açıklayıcı örneğin verilmiş olmasının yanı sıra, bölüm sonunda verilen soruların cevapları da ayrı bir çözüm kitabında hazırlanmıştır..

Kitap, üniversitelerin Elektrik Elektronik Mühendisliği bölüm öğrencileri için ders kitabı amaçlı hazırlanmakla birlikte, Mekatronik Mühendisliği veya Bilgisayar Mühendisliği öğrencileri ve meslek yüksek okullarının ilgili bölüm öğrencileri içinde bir başvuru kaynağı niteliğindedir.

 İÇİNDEKİLER

1.   DEVRE DEĞİŞKENLERİ VE DEVRE ELEMANLARI
1.1 GİRİŞ 1
1.2 DEVRE DEĞİŞKENLERİ
1.2.1 ELEKTRİK YÜKÜ
1.2.2 ELEKTRİK AKIMI
1.2.3 GERİLİM (VOLTAJ)
1.2.4 GÜÇ
1.2.5 ENERJİ
1.3 DEVRE ELEMANLARI
1.4 PROBLEMLER

2. TEMEL YASALAR
2.1 GİRİŞ
2.2 DİRENÇ VE OHM YASASI
2.2.1 DİRENÇ
2.2.2 OHM YASASI
2.2.3 İLETKENLİK
2.3 KIRCHHOFF YASALARI
2.3.1 ÇEVRİM, KOL ve DÜĞÜM KAVRAMLARI
2.3.2 2.3.1. KIRCHHOFF’UN AKIM YASASI (KAY)
2.3.3 KIRCHHOFF’UN GERLİM YASASI (KGY)
2.4 DEVRELERİN SERİ-PARALEL BASİTLEŞTİRİLMESİ
2.4.1 SERİ BAĞLI DİRENÇLERİN EŞDEĞERİ ve GERİLİM BÖLÜCÜLER
2.4.2 PARALEL BAĞLI DİRENÇLERİN EŞDEĞERİ VE AKIM BÖLÜCÜLER
2.4.3 ÜÇGEN-YILDIZ ve YILDIZ-ÜÇGEN DÖNÜŞÜMLERİ
2.5 PROBLEMLER

3. DEVRE ANALİZ METODLARI
3.1 GİRİŞ
3.2 GÖZ AKIMLARI METODU
3.2.1 SÜPER-GÖZ KAVRAMI
3.3 DÜĞÜM POTANSİYELLERİ METODU
3.3.1 SÜPER NOKTA KAVRAMI
3.4 ANALİZ METODUNUN SEÇİMİ
3.5 PROBLEMLER

4. DEVRE TEOREMLERİ
4.1 GİRİŞ
4.2 EŞDEĞERLİK
4.3 DOĞRUSALLIK
4.4 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ
4.5 SÜPER-POZİSYON TEOREMİ
4.6 THEVENİN TEOREMİ
4.6.1 THEVENİN EŞDEĞER DEVRESİ
4.7 NORTON TEOREMİ
4.7.1 NORTON EŞDEĞER DEVRESİ
4.8 MAKSİMUM GÜÇ TRANSFER TEOREMİ
4.9 PROBLEMLER

5.  İŞLEMSEL YÜKSELTİCİLER
5.1 GİRİŞ
5.2 İŞLEMSEL YÜKSELTİCİ KARAKTERİSTİĞİ
5.3 İDEAL İŞLEMSEL YÜKSELTİCİ YAKLAŞIMI
5.4 İŞLEMSEL YÜKSELTİCİ UYGULAMALARI
5.4.1 TERSLEMEYEN YÜKSELTİCİ ve GERİLİM İZLEYİCİ
5.4.2 TERSLEYEN YÜKSELTİCİ
5.4.3 TOPLAM YÜKSELTİCİ
5.4.4 FARK YÜKSELTİCİ
5.5 İŞLEMSEL YÜKSELTİCİLERİN ARDIŞIK BAĞLANTISI
5.6 PROBLEMLER

6.  KAPASİTÖRLER VE BOBİNLER
6.1 GİRİŞ
6.2 BOBİNLER
6.2.1 SERİ BAĞLI BOBİNLERİN EŞDEĞER İNDÜKTANSLARI
6.2.2 PARALEL BAĞLI BOBİNLERİN EŞDEĞER İNDÜKTANSLARI
6.3 KAPASİTÖRLER
6.3.1 SERİ BAĞLI KAPASİTÖRLERİN EŞDEĞER KAPASİTANSI
6.3.2 PARALEL BAĞLI KAPASİTÖRLERİN EŞDEĞER KAPASİTANSI
6.4 İNTEGRALLEYİCİLER VE TÜREVLEYİCİLER
6.4.1 İNTEGRALLEYİCİLER
6.4.2 TÜREVLEYİCİLER
6.5 PROBLEMLER

7. BİRİNCİ MERTEBE DEVRELER
7.1 GİRİŞ
7.2 BİRİM BASAMAK FONKSİYONU
7.2.1 BİRİM BASAMAK FONKSİYONUNUN TÜREVİ: BİRİM DARBE FONKSİYONU
7.2.2 BİRİM BASAMAK FONKSİYONUNUN İNTEGRALİ: BİRİM RAMPA FONKSİYONU
7.3 RL ve RC DEVRELERİN DOĞAL VE BASAMAK CEVAPLARI
7.3.1 RL DEVRENİN DOĞAL CEVABI
7.3.2 RC DEVRENİN DOĞAL CEVABI
7.3.3 RL DEVRENİN BASAMAK CEVABI
7.3.4 RC DEVRENİN BASAMAK CEVABI
7.4 PROBLEMLER

8.  İKİNCİ MERTEBE DEVRELER
8.1 GİRİŞ
8.2 SERİ RLC DEVRESİNİN DOĞAL CEVABI
8.2.1 SALINIMSIZ SÖNÜM
8.2.2 SALINIMLI SÖNÜM
8.2.3 KRİTİK SÖNÜM
8.3 PARALEL RLC DEVRESİNİN DOĞAL CEVABI
8.4 SERİ RLC DEVRESİNİN BASAMAK CEVABI
8.5 PARALEL RLC DEVRESİNİN BASAMAK CEVABI
8.6 KARMAŞIK BAĞLI İKİNCİ MERTEBE RLC DEVRELER
8.7 İKİNCİ MERTEBE İŞLEMSEL YÜKSELTİCİ DEVRELER
8.8 PROBLEMLER

9.  SİNÜSOİDALLER VE FAZÖRLER
9.1 GİRİŞ
9.2 SİNÜSOİDALLER
9.3 FAZÖRLER
9.3.1 FAZÖR UZAYINDA PASİF DEVRE ELEMANLARI
9.3.2 EMPEDANS VE ADMİTTANS KAVRAMLARI
9.3.3 FAZÖR UZAYINDA KIRCHHOFF YASALARI
9.3.4 SERİ VE PARALEL BAĞLI EMPEDANSLARIN EŞDEĞERLERİ
9.3.5 YILDIZ-ÜÇGEN VE ÜÇGEN-YILDIZ DÖNÜŞÜMLERİ
9.4 PROBLEMLER

10. AC DEVRELERİN KARARLI HAL ANALİZİ
10.1 GİRİŞ
10.2 GEÇİŞ ve KARARLI HAL CEVAPLARI
10.3 DEVRE ANALİZ METODLARININ FAZÖR UZAYINDA UYGULANMASI
10.3.1 GÖZ AKIMLARI METODU
10.3.2 DÜĞÜM POTANSİYELLERİ METODU
10.4 DEVRE TEOREMLERİNİN FAZÖR UZAYINDA UYGULANMASI
10.4.1 KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ
10.4.2 SÜPER POZİSYON TEOREMİ
10.4.3 THEVENİN TEOREMİ
10.4.4 NORTON TEOREMİ
10.5 İŞLEMSEL YÜKSELTİCİLERİN SİNÜZOİDAL ANALİZİ
10.6 PROBLEMLER

11. AC DEVRELERİNDE GÜÇ
11.1 GİRİŞ 300
11.2 ANLIK GÜÇ 301
11.3 ORTALAMA GÜÇ 302
11.4 PERİYODİK BİR SİNYALİN ETKİN DEĞERİ
11.5 GÖRÜNÜR GÜÇ 307
11.6 KOMPLEKS GÜÇ 309
11.7 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ
11.8 MAKSİMUM ORTALAMA GÜÇ TRANSFERİ
11.9 PROBLEMLER

12. ÜÇ FAZLI DEVRELER
12.1 GİRİŞ 327
12.2 DENGELİ ÜÇ FAZLI GERİLİMLER
12.2.1 YILDIZ-YILDIZ BAĞLANTI
12.2.2 YLDIZ-ÜÇGEN BAĞLANTI
12.2.3 ÜÇGEN YILDIZ BAĞLANTI
12.2.4 ÜÇGEN-ÜÇGEN BAĞLANTI
12.3 DENGELİ ÜÇ FAZLI SİSTEMLERDE GÜÇ
12.3.1 DENGELİ ÜÇGEN BAĞLI YÜKÜN ORTALAMA GÜCÜ
12.3.2 DENGELİ YILDIZ BAĞLI YÜKÜN ORTALAMA GÜCÜ
12.3.3 ÜÇ FAZLI SİSTEMLERDE ANLIK GÜÇ
12.4 PROBLEMLER

13. MANYETİK KUPLAJLI DEVRELER
13.1 GİRİŞ
13.2 ÖZ İNDÜKTANS VE KARŞILIKLI İNDÜKTANS
13.2.1 ÖZ İNDÜKTANS 349
13.2.2 KARŞILIKLI İNDÜKTANS 350
13.3 İNDÜKLENEN GERİLİMİN POLARİTESİNİN BELİRLENMESİ
13.4 KUPLAJLI BOBİNLERDE ENERJİ VE KUPLAJ KATSAYISI
13.5 TRANSFORMATÖRLER 360
13.5.1 LİNEER TRANSFORMATÖRLER 360
13.5.2 İDEAL TRANSFORMATÖRLER 363
13.5.3 İDEAL TRANSFORMATÖR THEVENİN EŞDEĞERLERİ
13.5.4 İDEAL OTO-TRANSFORMATÖRLER
13.6 PROBLEMLER

14. REZONANS DEVRELERİ VE FİLTRELER
14.1 GİRİŞ
14.2 ELEKTRİK DEVRELERİNİN FREKANS CEVABI
14.2.1 TRANSFER FONKSİYONU 379
14.3 ELEKTRİK DEVRELERİNDE REZONANS
14.3.1 SERİ REZONANS 383
14.3.2 PARALEL REZONANS 389
14.4 FİLTRE DEVRELERİ 392
14.4.1 PASİF FİLTRE DEVRELERİ
14.4.2 AKTİF FİLTRE DEVRELERİ
14.5 ÖLÇEKLENDİRME 406
14.5.1 GENLİK ÖLÇEKLENDİRME
14.5.2 FREKANS ÖLÇEKLENDİRME
14.6 PROBLEMLER

15.  LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.1 GİRİŞ
15.2 LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN TANIMI
15.3 BAZI ÖNEMLİ KAYNAK FONKSİYONLARIN LAPLACE DÖNÜŞÜMLERİ
15.3.1 BİRİM BASAMAK FONKSİYONU
15.3.2 BiRİM DARBE FONKSİYONU
15.3.3 ÜSTEL FONKSİYON
15.3.4 SİNÜS VE KOSİNÜS FONKSİYONLARI
15.4 LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN ÖZELLİKLERİ
15.4.1 DOĞRUSALLIK
15.4.2 BİR FONKSİYONUN ZAMANA GÖRE TÜREVİNİN LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.4.3 BİR FONKSİYONUN ZAMAN İNTEGRALİNİN LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.4.4 ZAMAN EKSENİNDE KAYMIŞ FONKSİYONUN LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.4.5 LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN FREKANS EKSENİNDE KAYMA ÖZELLİĞİ
15.4.6 ÖLÇEKLENDİRİLMİŞ FONKSİYONUN LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.4.7 BİR FONKSİYONUN LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN FREKANS TÜREVİ
15.4.8 PERİYODİK FONKSİYONLARIN LAPLACE DÖNÜŞÜMLERİ
15.4.9 BAŞLANGIÇ ve SON DEĞER ÖZELLİKLERİ
15.5 Tablo 15.1: Laplace Dönüşüm Çiftleri
15.6 Tablo 15.2: Laplace Dönüşümünün Özellikleri
15.7 TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ
15.7.1 BASİT KUTUPLAR
15.7.2 KOMPLEKS KUTUPLAR
15.7.3 KATLI KUTUPLAR
15.8 LAPLACE DÖNÜŞÜM TEKNİĞİ İLE DEVRE ANALİZİ
15.8.1 DEVRE ELEMANLARININ S-UZAYINA TRANSFERİ
15.9 DEVRE UYGULAMALARI
15.10 DİĞER BAZI UYGULAMALAR
15.10.1 TRANSFER FONKSİYONU ve DARBE CEVABI
15.10.2 KARARLILIK ANALİZİ
15.10.3 DEVRE SENTEZİ
15.11 PROBLEMLER

16. ÇİFT TERMİNALLİ DEVRELER
16.1 GİRİŞ
16.2 DEVRE PARAMETRELERİ VE TERMİNAL EŞİTLİKLERİ
16.2.1 z-PARAMETRELERİ
16.2.2 y-PARAMETRELERİ
16.2.3 h-PARAMETRELERİ
16.2.4 g-PARAMETRELERİ
16.2.5 ABCD-PARAMETRELERİ
16.3 DEVRE PARAMETRELERİNİN BİRBİRİ CİNSİNDEN İFADELERİ
16.4 ÇİFT TERMİNALLİ DEVRELERİN BAĞLANTILARI
16.4.1 PARALEL BAĞLANTI
16.4.2 SERİ BAĞLANTI
16.4.3 ARDIŞIK BAĞLANTI
16.5 ÇİFT TERMİNALLİ DEVRELERİN ANALİZİ
16.5.1 TRANSİSTOR DEVRELERİ
16.5.2 İLETİM HATLARI
16.6 PROBLEMLER

17. EKLER
17.1 TRİGONOMETRİK ÖZDEŞLİKLER
17.2 TÜREV KURALLARI
17.3 BAZI ÖNEMLİ İNTEGRALLER

DİZİN