İçeriğe atla

Thévenin teoremi

Thévenin teoremi, bir elektrik devresinde gerekli dönüşümler yapıldıktan sonra, devrenin bir gerilim kaynağı ile ona seri bağlı bir direnç ile gösterilmesidir. Elde edilen devreye Thevenin eşdeğeri denir. Gerilim kaynakları kısa devre, akım kaynakları ise açık devre yapılarak Thevenin eşdeğer direnci bulunur. Burada amaç karmaşık olan devreyi basitleştirmek, devreyi daha kolay değerlendirmektir.

Thévenin teoremi en çok bağımlı kaynaklarının dönüşümünde işimize yarar. Bağımlı kaynağın etkisi devrede Thévenin eşdeğer direnci olarak kendini gösterir. Böylece devreyi bağımlı kaynaklardan arındırılmış bir şekilde çözebiliriz.Şunu da unutmayalım:Bağımsız kaynaklar (akım kaynakları açık devre yapılarak gerilim kaynakları kısa devre yapılarak)iptal edilebilinirken bu durum bağımlı kaynaklar için söz konusu değildir. Devre çözümlerinde bağımlı kaynak var ise akımı bulmak için Kirchoff yasalarını devreye uygularız.Gerilim yasası gereğince devreyi takip eden tüm eleman değerlerinin toplam değeri 0 (sıfır) olacağına göre bu yöntem bize kolaylık sağlar.

Thévenin teoremi ile devre çözerken şu adımlar takip edilmelidir:

  • Devrede bağımsız kaynaklar iptal edilir (Akım kaynakları açık devre, gerilim kaynakları kısa devre yapılır).
  • Devrenin iki açık ucu arasındaki dirençlerin eş değeri (Rth) bulunur.
  • İptal edilen kaynaklarımızı tekrar devreye dahil ederek akımın değeri ölçülür.
  • Açık uçlar arasından görülen direnç değerinin bulduğumuz akım değeri ile çarpılarak gerilim eş değeri (Eth) bulunur.
  • Devremizde artık Gerilim thevenin eş değeri, direnç thevenin eş değeri ve açık uçlar arasında daha evveleden iptal edilen herhangi bir direnç değeri (Rab) bulunur.

1853'te Hermann von Helmholtz ve 1883'te Léon Charles Thévenin birbirlerinden bağımsız bu teoremi geliştirmiştir.

Thévenin kuramı

Thévenin teoremi bir devrenin maximum gücünü bulmaya da yaramaktadır. Bu teoremi şöyle izah edebiliriz: Yukarıdaki maddeler thevenin eş değerlerini bulmak için uygulanmaktadır. Thevenin eş değer direncindeğeri eğer iki açık uç arasındaki daha evvelden iptal edilen herhangi bir direnç değerine (Rab =Rth) o zaman o devrede elde ettiğimiz güç değeri maximum olur.

Gücün değerini hatırlatmakta fayda vardır. Güç = akımXakımXdirenç = gerilimXakım =gerilimXgerilim:direnç bu üç formülle güç bulunur. Bu teoremde dirençlerden ve bataryalardan oluşan ve iki çıkış ucu bulunan devreler yerine seri bağlı bir direnç (R) ve bir bataryanın (V) konulabileceği söylenebilir (V) eşdeğer EMK :yükteki akım sıfır olduğu zaman çıkış uçlarındaki gerilimdir (R) eşdeğer direnç; (V) in 0 olduğu R=0 olduğu yük akımına oranıdır, yani kısa devre akımına oranıdır.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektronik devre elemanları</span> elektronik devreyi meydana getiren ögeler

Elektronik devre elemanları, elektrik devresinin çalışabilmesi için kullanılan parçalara denir. Aktif ve pasif devre elemanları olarak iki gruba ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Kondansatör</span> Ani yük boşalması amacıyla kullanılan devre elemanı

Kondansatör ya da sığaç veya yoğunlaç, elektronların kutuplanıp elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme özelliklerinden faydalanılarak bir yalıtkan malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel elektrik ve elektronik devre elemanı. Piyasada kapasite, kapasitör, sığaç gibi isimlerle anılan kondansatörler, 18. yüzyılda icat edilip geliştirilmeye başlanmış ve günümüzde teknolojinin ilerlemesinde büyük önemi olan elektrik-elektronik dallarının en vazgeçilmez unsurlarından biri olmuştur. Elektrik yükü depolama, reaktif güç kontrolü, bilgi kaybı engelleme, AC/DC arasında dönüşüm yapmada kullanılır ve tüm entegre elektronik devrelerin vazgeçilmez elemanıdır. Kondansatörlerin karakteristikleri olarak;

<span class="mw-page-title-main">Diyot</span> Yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanı.

Diyot, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır. Bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır.

<span class="mw-page-title-main">Ohm kanunu</span> iki nokta arasındaki iletken üzerinden geçen akımın, potansiyel farkla doğru; iki nokta arasındaki dirençle ters orantılı olması

Ohm yasası, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki iletken üzerinden geçen akım, potansiyel farkla doğru; iki nokta arasındaki dirençle ters orantılıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ohm</span> SI elektrik direnci birimi

Ohm, adını Alman fizikçi Georg Ohm'dan alan, bir iletkenden geçen elektrik akımına karşı iletkenin gösterdiği direncin birimidir.

<span class="mw-page-title-main">Volt</span> elektrikte kullanılan potansiyel farkı (gerilim) birimi

Volt, elektrikte kullanılan potansiyel farkı (gerilim) birimi. Elektromotor kuvvet birimi de volttur. Bir ohm'luk bir direnç üzerinden, bir amper'lik elektrik akımı geçmesi halinde direncin iki ucu arasındaki gerilim bir volttur.

Devre analizi bir elektrik devresinde bulunan bütün düğüm voltajlarını ve kollardaki akımları bulmak için tercih edilen bir yöntemdir. Bu devre analizi terimi lineer devre analizi anlamındaydı. Bununla birlikte lineer olmayan devreler de analiz edilirdi. Dirençli devreler normalde tek bir kaynağa bağlıdır ve direçler basit teknikler kullanılarak analiz edilebilir, bununla beraber dirençli devre analizi terimi bunun yerine kullanılır. Dirençli devre analizi terimini açıklamak için yanıltıcı olan devre analizi terimi de kullanıldı. Lineer DC devreleri bağımsız voltaj ve akım kaynakları, bağımlı akım ve voltaj kaynakları ve lineer dirençler içerir. Lineer AC devreleri de en az bir lineer diferansiyel eleman, ayrıca en az bir AC kaynak içerir. Eğer bir devrede kondansatör ve bobin yoksa DC devre analiz teknikleri uygulanabilir. Eğer devrede bir veya daha fazla lineer diferansiyel eleman ve bir AC kaynak varsa AC devre analiz teknikleri uygulanmalıdır.

Norton teoremi, elektrik devrelerinin çözümlenmesinin kolaylaştırılması için kullanılan teorem ve yöntemdir. Bu yöntem sayesinde karmaşık elektrik devreler oluşturulan basit eşdeğer devre üzerinden kolayca çözülebilir.

<span class="mw-page-title-main">Öz empedans</span>

Öz direnç (Empedans), maddenin kimyasal özelliğinden dolayı direncinin artması ya da azalmasına neden olan her maddeye özgü ayırt edici bir özelliktir. Farklı maddelerin empedansları aynı olabilir ama öz dirençleri aynı olamaz. R= Lq/Q dur. (Rezistif Direnç= Uzunluk*öz direnç/kesit, Alternatif akım'a karşı koyan zorluk olarak adlandırılır. İçinde kondansatör ve endüktans gibi zamanla değişen değerlere sahip olan elemanlar olan devrelerde direnç yerine öz direnç kullanılmaktadır. Öz direnç gerilim ve akımın sadece görünür genliğini açıklamakla kalmaz, ayrıca görünür fazını da açıklar. DA devrelerinde öz direnç ile direnç arasında hiçbir fark yoktur. Direnç sıfır faz açısına sahip öz direnç olarak adlandırılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Zener diyot</span> Uçlarına uygulanan gerilimi sabit tutmaya yarayan diyotlar

Zener diyot, P ve N tipi yarı iletken malzemelerden oluşmuştur, silikon yapılıdır. Uçlarına uygulanan gerilimi sabit tutmaya yarayan diyotlardır. Zener diyotlar belli bir gerilim değerine kadar akım geçirmezler. Bu gerilime kırılma ya da zener gerilimi (Vz) adı verilir. Devreye doğru yönde bağlandığı zaman normal bir diyot gibi çalışır. Ters yönde bağlandığı zaman ise kırılma gerilimine kadar iletime geçmez, kırılma gerilimi aşıldığında ise çığ etkisi şeklinde akım geçirir ve iletime geçer. Ters gerilim kalkınca, zener diyot da normal haline döner. Zener diyotlar ters polarlamada çalıştıkları için devreye ters bağlanırlar. Zener noktası değeri üretim aşamasında katkı maddesi miktarı ayarlanarak belirlenir.

<span class="mw-page-title-main">Topraklama</span>

Topraklama, elektrikli cihazların herhangi bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı gövdelerinin bir iletkenle toprağa gömülü vaziyetteki "topraklama" sistemine bağlanması yöntemi. Böylece cihazda elektrik kaçağı varsa, dokunduğumuzda elektrik akımı bizim üzerimizden değil, direnci daha az olan toprak hattı üzerinden geçer ve çarpılma tehlikesi ortadan kalkmış olur.

<span class="mw-page-title-main">Voltmetre</span>

Voltmetre, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki potansiyel farkı (gerilimi) ölçmek için kullanılan ölçüm aletidir. Voltmetre, potansiyel farkı ölçülecek iki nokta arasına devreye paralel olacak şekilde bağlanmalıdır. Voltmetre devre üzerinde bir yuvarlak içine yazılan 'V' harfi ile gösterilmektedir. Birimi volttur.

<span class="mw-page-title-main">Varistör</span>

Varistör, elektronik devre elemanı olan varistör doğrusal olmayan bir direnç özelliği gösterir.

Empedans uygunluğu elektronikte maksimum güç transferi için gereken kaynak ve yük empedansları arsındaki ilişkidir. Fizikte hemen hemen daima üretilen gücün yüke en yüksek verim ile aktarılması yani maksimum güç transferi yapılması hedeflenir. Elektronik devrelerde maksimum güç transferi için, yük empedansı kaynağa göre ayarlanır.

Elektronik filtre farklı frekanslara sahip sinyallerden kimilerini geçirip, kimilerini bastıran bir devredir.

Ölçü aleti, bilim ve teknolojide çeşitli nicelikleri ölçmek için kullanılan alet ve araçlara verilen genel bir addır.

Kısa devre bir elektrik veya elektronik devrede bir hata sonucu direncin aşırı düşük olması olayıdır. Bu durumda devre aşırı akım çeker ve şayet koruma devresi yoksa, kaynağın arızalanması, aşırı sıcaklık ve yangın tehlikesi oluşur.

Eğer bir elektrik devresi iyi tanımlı çıkış terminaline sahipse, devreye bağlanan bu terminal yüktür.

<span class="mw-page-title-main">Gerilim kaynağı</span>

Gerilim kaynağı, sabit bir voltaj sağlayan iki kutuplu araçtır. İdeal bir gerilim kaynağı yük direncinden ve çıkış akımından bağımsız olarak sabit voltaj sağlayabilir. Ancak, gerçek dünyada bir gerilim kaynağı sınırsız akımı temin edemez. Gerilim kaynağı bir iki yönlü akım kaynağıdır. Gerçek dünyada elektrik enerjisinin kaynakları olan piller jeneratörler ve güç sistemleri, ideal gerilim kaynaklarının birleştirilmesi olarak modellendirilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Direnç (devre elemanı)</span> uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanı

Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır.