Advertisement

Alternatif Akım

  • Twitter
  • Facebook
  • Google+
  • Pinterest
  • Linkedin

Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma “alternatif akım (AA)” denir. Alternatif akım ve alternatif gerilimin temel yapısı sinüs dalgası şeklindedir. Bu aynı zamanda sinüzoidal dalga olarak da ifade edilir. Elektrik santrallerinde alternatörler tarafından üretilen enerjinin akım ve gerilimi sinüzoidal yapıdadır.

Frekans

Sinüzoidal alternatif akım, sinüs fonksiyonu özelliğini taşır. Şekildeki eğrinin sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına saykıl denir. Şekildeki eğri, sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen emk da sinüzoidal bir emk’dır.

Burada “f”, saniyedeki saykıl sayısıdır ve alternatif akımın frekansı olarak adlandırılır. Birimi Hertz (Hz)’dir.

Periyot

Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir.

T=1/f

Alternans

Sinüs eğrisindeki gerilimin değeri, sıfırdan başlayıp yükselmiş ve 90º de en yüksek değerine ulaşmıştır. Daha sonra azalma göstererek 180º de sıfıra düşmüştür. Buna pozitif alternans denir. 180º den sonraki ve 360º ye kadar olan ters yöndeki eğriye ise negatif alternans denir.

Örnek 1.1: Periyot ile frekans arasındaki ilişkiyi açıklayınız. Çözüm 1.1: T =1/f veya f=1/T dir.

Alternatif Akım Değerleri

Alternatif akımın ani, etkin ve maksimum olmak üzere üç çeşit değeri vardır.

Ani Değer

Sinüsoidal eğri üzerindeki herhangi bir nokta ani değer olarak isimlendirilir ve v ile gösterilir. v gerilimi, herhangi bir andaki gerilimin ani değeri olup, aşağıdaki gibi ifade edilir:

elec2

Maksimum Değer

Maksimum değer, ani değerlerin en büyüğüdür. Dikkat edilirse 90 ve 270’lik açılarda elde edilen akım, en yüksek değerine ulaşmaktadır.

Ortalama Değer

Ortalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Alternatif akımın bir saykıldaki pozitif ani değerlerin sayısı, negatif ani değerlerin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan alternatif akımda ortalama değer sıfırdır. Bu nedenden dolayı ortalama değer hesaplanırken alternanslardan birinde hesaplama yapılır.

Maksimum değer belli ise

ortalama değer: iort= 0.636.Im formülü ile hesaplanır.

Etkin Değer

Alternatif akım uygulanan bir devre elemanında, harcanan gücü bulmak isterken hangi akım değerini alacağımızı ilk anda bilemeyebiliriz. Akımın maksimum değerini alsak büyük bir hata payı oluşur. Çünkü akım, bir periyotluk süre içinde sadece iki kez ve anlık olarak maksimum değere ulaşır. Ortalama değer almak istersek bu değerin sıfır olduğunu zaten biliyoruz. Bunu belirlemenin en güzel yolu; bir dirençten belirli bir zaman aralığında verilen alternatif akımın sağladığı ısı miktarını, aynı dirençte ve aynı sürede bir doğru akım tarafından elde etmektir. Bu doğru akım değerine ve potansiyel farkına alternatif akımın etkin değeri denir.

AC devrelerde ampermetre ve voltmetre etkin akım ve gerilimi ölçer.

Bir dirençte doğru akımın meydana getirdiği ısıyı, aynı dirençte ve zamanda ortaya çıkaran alternatif akım değerine alternatif akımın etkin veya efektif değeri denir (şekil 1.5).

Efektif değerler, alt ifadeler kullanılmadan büyük karakterlerle gösterilir (V ve I). Maksimum değer ve efektif değer arasındaki ilişkiler:

elek
Şekil 1.5: Ani ve efektif değerler

Leave a Reply

Your email address will not be published.
Required fields are marked *