TEMEL ELEKTRONİK

Kirşof (Kirchoff) Kanunu

Kirşof, Gerilimler Kanunu ile; devreye uygulanan gerilim, dirençler üzerinde düşen
gerilimlerin toplamına eşittir demiştir. Ohm Kanunu’nun tamamlayıcısıdır. Seri, paralel ve karışık elektrik devrelerinin, akım ve gerilim durumlarını Kirşof Kanunu incelemektedir.

Kirşof  Kanunu (Yasası) İkiye Ayrılır;

  1. Akımı İnceleyen (Birinci Kirşof Kanunu),
  2. Gerilimi İnceleyen (İkinci Kirşof Kanunu)

1. Kirchoff Akım Kanunu

Kirşof, Akımlar Kanunu ile; bir düğüm noktasına gelen akımların toplamı o düğüm
noktasını terk eden akımların toplamına eşittir demiştir. Birinci Kirşof kanunu akımla ilgili bir kanundur.

Bu kanunu açıklamak için aşağıdaki şeklimizde gibi bir elektrik devresi kuralım. Lambalar 50 W’ lık olsun. Devreyi kapatacak olursak “I” ampermetrenin gösterdiği değer, kollara bağlanan 3 ampermetrenin gösterdiği değer kollara bağlanan üç ampermetrenin gösterdiği değerlerin toplamını gösterir. 

Sonuç olarak;

  1. Üreteçten çekilen akım A noktasında kollara ayrılmıştır.
  2. Her koldan, bu kolun direnci ile ters orantılı değerde bir akım geçmektedir.
  3. Kollardaki akımlar B noktasında birleşir, ana koldaki (A noktasındaki)akımı oluşturur.

Bu açıklamaların doğrultusunda Birinci Kirşof Kanununu tanımladığımızda

Ana koldan geçen akım şiddeti, kollardan geçen akım şiddetlerinin toplamlarına eşittir. Diğer bir ifadeyle akımın kollara ayrıldığı düğüm noktasına gelen akım ile bu noktadan ayrılan akımların matematiksel toplamı sıfırdır.

Bu anlattıklarımızı bir bağıntı şeklinde yazarsak;

I= I1 + I2 + I3 +…... Birinci Kirşof kanununu bu formül ile ifade etmiş oluruz. Düğüm noktasına gelen ve ayrılan akımlara göre formül yazmak istersek

I- (I1+I2+I3+…………….) =0 olur.

Gerilim, bu kollara eşit düşer. Yani L1= 220, L2=220, L3= 220 volt düşer.

Kirşof (Kirchoff) Kanunu

Birinci Kirşof Kanunu 

2. Kirchoff gerilimler kanunu 

İkinci Kirşof kanunu elektrik gerilimi ile ilgili bir kanundur. Aşağıdaki şeklimizde görüldüğü gibi lamba, havya ve ocağı birbirine seri olarak bağlayalım. Bu devreye bir gerilim uygulayalım. devre elemanlarını meydana getiren lamba, havya ve ocakta düşen gerilimleri ölçmek için her birine paralel ayrı ayrı voltmetreler bağlayalım. Uyguladığımız gerilimi ölçmek için ise bu elemanların hepsine paralel bir voltmetre bağlayalım. Devreye gerilim uyguladığımızda elemanlara  bağladığımız voltmetrelerin gösterdikleri değerlerin toplamı; uygulanan gerilimi bağlanan, okuduğumuz voltmetrenin gösterdiği değere eşit olduğu görülür. 

Şeklimize göre 220 Voltluk gerilimle beslenen bir devrede üç alıcının bağlandığını göstermektedir. Lamba, havya, ocağın dirençleri bilindiğine göre devreden geçen akımla bu dirençleri çarpacak olursak ohm kanununa göre

U1=IxR1,  U2=IxR2,  U3=IxR3 bulunur.

Bunlar elemanlardaki gerilim düşmesini göstermektedir. Bunların toplamı ise devreye uygulanan gerilime eşit olacağından

U= U1+U2+U3= Ix R1+Ix R2+Ix R3= Ix(R1+R2+R3)

U=I x (R1+R2+R3) olur. Burada R= R1+R2+R3 dür.

U=IxR olur. Bu duruma göre İkinci Kirşof Kanunu’nu tanımlayabiliriz.

Kapalı bir elektrik devresine uygulanan gerilim, bu devrede yer alan alıcıların uçları arasındaki (elemanlarda düşen gerilimler)  gerilimlerin toplamına eşittir. Bu anlattıklarımızı bir bağıntı halinde yazarsak

U=U1+U2+U3+………..İkinci Kirşof Kanunun formülünü elde ederiz. Bu formülü gereğinde;

U-(U1+U2+U3)=0 şeklinde de yazabiliriz. Bu ifade ise bize bir elektrik devresinde gerilimlerin matematiksel toplamının sıfır olduğunu ispat eder.

İkinci Kirşof Kanunu (Kirchoff Law)

İkinci Kirşof Kanunu 

Kirşof kanunu’nun devreye seri uygulanması

Yukarıda şekil’de görüldüğü gibi lamba, havya ve ocak devreye seri bağlanmış yani bunların dirençleride devreye seri girmiştir. Ampermetre ve voltmetreleride şekilde görüldüğü gibi bağlayalım. Direnç, akım ve gerilim durumlarına dikkat edelim.

Direnç durumu; Dirençlerin seri bağlandığı bir devredeki toplam direnç, dirençlerin toplamına eşittir.

R=R1+R2+R3+… olur.

Akım durumu; Seri bağlanan dirençlerin uçlarına bir gerilim uygulanacak olursa her dirençten geçen akım şiddeti birbirinin aynı olur. Devrenin her noktasında I=I olur.

Gerilim durumu; Seri bağlanan dirençlerin her birinden aynı miktar akım geçer ve direncin değerine göre bir gerilim düşmesi meydana gelir. Seri dirençlerdeki gerilim düşmelerinin toplamı devreyi besleyen gerilime eşit olur.

U=U1+U2+U3+… olur.

Kirşof kanunu’nun devreye paralel bağlanması  

Şekilde ki alıcıları devreye paralel bağlayalım. Ampermetre ve voltmetreleri görüldüğü gibi yerleştirelim.

Kirşof Kanunlarının Paralel Devrelere Uygulanması Resim

Kirşof kanunlarının paralel devrelere bağlanması

Direnç durumu; Devrenin toplam direncinin tersi, dirençlerin terslerinin toplamına  eşittir.

(1/Rτ)= (1/R1)+(1/R2)+… olur.

Bir elektrik devresinin direncini azaltmak gerekirse, dirençleri paralel bağlamak gerekir.

Akım durumu; Her alıcı direncine göre akım çekeceğinden ana koldaki akım şiddeti, kollardaki akım şiddetleri toplamına eşit olur.

I=I1+I2+I3+I4+… olur.

Gerilim durumu; Paralel bağlı alıcılarda her alıcının, her iki ucu arasındaki gerilim, devreyi besleyen gerilimin aynıdır.

U=U1=U2

Kirşof kanunu’nun karışık devreye bağlanması 

Alıcıların karışık bağlanması demek, devrede seri ve paralel bağlanmış alıcıların bulunması demektir. Aşağıdaki şekilde karışık bağlanmış bir elektrik devresinde direnç, akım ve gerilimi inceleyelim.

Kirşof (Kirchoff) Kanunu

Kirşof kanunlarının karışık devrelere bağlanması 

Direnç durumu; Devrenin toplam direnci, devreye giren seri devre direnci ile paralel devre direnci toplamına eşittir.

Rτ= Rs+Rp

Rτ= R1+(R2xR3)/(R2+R3) olur.

Akım durumu; Ana koldaki akım şiddeti, kollardaki akım şiddetleri toplamına eşittir.

I=I1+I2

Gerilim durumu; Şekilde görüldüğü gibi R1 direnci devreye seri, R2 ve R3 dirençleri birbirlerine paralel bağlanmıştır. Bu üç direncin meydana getirdiği devre bir karışık devredir. Bu karışık devreye uygulanan gerilim (U)’ dur. Değeri ise seri devredeki gerilim düşmesi olan (U1) ile, paralel devredeki düşen (U2) geriliminin toplamına eşittir.  U=U1+U2 

 

POPÜLER KONULAR

PRATİK BİLGİLER

SAĞLAMLIK KONTROLÜ - TESTİ

POPÜLER PROJELER

TEKNOLOJİ SİTELERİ

POPÜLER SİTELER