Elektronik Devrelere Giriş

Elektrik ve elektronik devreler hakkında mutlaka bilmeniz gereken temel bilgiler! Gerilim, akım ve dirençten başlayarak hep birlikte elektronik dünyasının derinliklerine dalacağız…

İyi günler dostlar. Bugün elektrik ve elektronik devreler hakkında temel bilgi vermek istiyorum. En önemli üç konu vardır. Bu konular gerilim, akım ve dirençtir. Bu kavramları iyi anlamak için suyun akışı ile örneklendirebiliriz.
Başlayalım:

Gerilim nedir?

Gerilim ya da voltaj (elektrik potansiyeli farkı) elektronları maruz kaldıkları elektrostatik alan kuvvetine karşı hareket ettiren kuvvettir. Bir elektrik alanı içindeki iki nokta arasındaki potansiyel fark olarak da tarif edilir. (Wikipedia)

Şimdi size bunları şemalar ile daha kolay anlaşılır bir şekilde açıklamaya çalışayım.

Yukarıdaki resmi inceleyecek olursak; burada iki tane su bidonu vardır. Su seviyesi fazla olan bidondan, su seviyesi düşük olan bidona su akışı oluyor ve su seviyelere dengeleniyor . Eğer suyu elektrik olarak düşünürsek seviyelerin farkı gerilim olacaktır. Seviyede ne kadar büyük fark mevcutsa o kadar da gerilim yüksek olacaktır.

Suyun akışı elektrik akımına denktir. Akımını hızlandırmanın iki yolu vardır. Ya gerilimi yükseltmek (Seviye farkını yükseltmek) veya hortumu genişlemek. Hortum bizim direncimizdir.  Ne kadar az direnç olursa elektrik o kadar hızlı akar. Fizik dilinde ifade edecek olursak atomun içindeki elektronlar,protonlar ve nötronlar mevcuttur  Elektronlar negatif yüklü ,protonlar pozitif yüklü ve nötron ise yüksüz dür  Normal haldeyken atom yüksüz çünkü elektronların ve protonların sayısı aynıdır. Atom elektronları kaybederken pozitif yük ile yüklenir. Elektronların sayısı fazla ise negatif yüklenir.

Elektronların daha yoğun olduğu yerden daha az olan yöne doğru bir akış gerçekleşir. Elektronları taşımak için iletkenleri kullanılır. Örneğin bakır gibi. Çünkü bakır gibi metallerde serbest elektronların sayısı çoktur ve bu elektronlar negatif yük taşırlar. Eğer daha ayrıntıya girmek istiyorsanız okuldaki fizik kitaplardan faydalanabilirsiniz.

Elektrik temel formülleri

Formüle dönüştürdüğü zaman:
U = I*R
R = U/I
U: bizim gerilim. Voltla ölçüyoruz.
R: direnç. Ohm’la ölçüyor.
I: akımdır.Amper ile ölçülüyoruz.
Devrelerde multimetreyi kullanarak bu değerleri ölçebiliriz.

Bu üçgeni kullanarak formülü daha rahat aklınızda tutabilirsiniz. Aradığımız ölçüyü resimde parmakla kapatıpbulabiliriz.Mesela U /I=R , U/R=I ,I*R=U.

Devre sembolleri

Şimdi elektronik devreyi yakından inceleyelim.

– Pil (uzun çizgi “+” kısa “-”)

 – Lamba.
– İletken (tel).
 – Teller kesişiyorlar ama bağlantı yoktur.
 – Teller birbiriyle bağlı.
 – Anahtar.
Bu işaretleri kullanarak basit bir devre yapabiliriz.Devrede bir pil bir lamba ve onları birleştiren teller.

Gördüğünüz gibi çok basittir. Şimdi bizim devreyi geliştirelim. Bir açma kapatma anahtarı yardımı ile devreyi çalıştıralım  Anahtarı kapattığımız zaman lamba yanacaktır.

Direnç

Devrelerde tüm kullandığımız parçaların iç direnci vardır. Mesela lambada veya telde direnç mevcuttur. Devrede çoğu zaman dirençleri görebilirsiniz. Onların görevi devrenin akımını azaltmaktır. Aslında bizim örneklerimizde bir direnç koymamız yeterlidir. Çünkü akıma göre lamba zarar görebilir veya pil çok daha hızlı bitebilir.
Bir devre daha oluşturalım:

Bu devrede iki anahtar mevcuttur SB1 ve SB2. Birinci anahtar (SB1) kapalıyken elektrik dirençten geçiyor (R1) ve lambaya kısıtlı elektrik geliyor. Yani kısıtlı yanıyor. Eğer iki anahtar aynı anda kapalıysa akım ikinci anahtardan geçiyor ve lambaya oluşmuş oluyor.

Burada akımının önemli özellikle karşılaşıyoruz  Akım her zaman daha az direnç olan yerden geçiyor. Havanın direnci çok yüksektir. Çünkü havada yükü taşıyacak elektron sayısı çok azdır.Bu devre fenerin çalışama şekli temsil edebilir. Pilin verdiği gerilim 9 volt olsun ve lambanın kullandığı akım 0.33 Amper. Formülden bize lazım olan direnci bulabiliriz R=U/I =9/0.33=27.27 Ohm.
Daha bir önemli ve devrelerde sık kullanılan parçayı anlatmak istiyorum.

Potansiometre

 – Potansiometer

Potansiometer bir direnç türüdür. Daha doğrusu değişken dirençtir. Üç tene ucu mevcuttur. Ortadaki ucu aşağıya veya yukarıya çekip direncin direnci değiştirebiliriz. Elektronik devrelerde potansiometreler gerilimi bölmek amacıyla kullanmaktadır.Daha ayrıntıları anlatırsak böyle bir devre yapabiliriz.

Bu devrede gördüğünüz gibi 3 tane 10K direnç 3 tane voltmetre ve 5 voltluk gerilim mevcuttur. Resimlerde voltmetreler aynı gerilimi gösteriyorlar. Dirençler aynı değerleri taşıdığı için aynı gerilimleri alabiliyoruz. Burada biz dirençleri kullanarak 5 voltluk gerilimi 3′ e böldük. Sonraki incelemelerimizde devrelerin başka parçaları inceleyeceğiz (Kondansatör ve transistörlüyü gibi v.s.)

Size başarılar deliyorum. Technopat’ta yeni rehberler ve dosya konuları ile görüşmek üzere!