Theve ve Norton Eş Değer Devreleri

Theve Eş Değeri: Eş değer gerilim devresi

Norton Eş Değeri: Eş değer akım devresi

Akım Kaynağı

Daha önce gerilim kaynağından bahsetmiştik. Örneğin pil bir gerilim kaynağıdır. Aynı şekilde akım kaynağı da bulunmaktadır. Gerilim kaynağı bağlı devrenizde dirence göre devreden akan akım değeri değişmekteydi. Fakat akım kaynağı devrenize sabit bir akım sağlanmaktadır. Akım kaynakları akımlarını devreye kendi bağlandıkları yönde kabul ettirirler. Yani ters yönde akım akışı olmaz. Fazla zorlanırsa akım kaynağı yanabilir.

Eş Değer Devreler

Bir iç direnci bulunan gerilim kaynağı ile kendisine paralel bağlı iç direnci olan bir akım kaynakları birbirlerine eş değer olarak kullanılabilirler.

Şekilde gördüğünüz Rt ve Rn dirençleri iç direnç, Et gerilim kaynağının EMK kuvveti ve In değeri akım kaynağının akım değeridir. (N = Norton; T = Theve)

Gerilim kaynağı bulunan bir devrenizde Et ve Rt değerlerini biliyorsanız;

In = Et / Rt

Rn =Rt

şeklinde çevrim uygulanır.

Akım kaynağı bulunan devrenizde In ve Rn değerlerini biliyorsanız;

Et = In x Rn

Rt = Rn

şeklinde çevrim uygulanır.

Gerilim Kaynaklarının Seri ve Paralel Bağlanması

Seri Bağlama

Gerilim kaynaklarının birbirlerine seri bağlanmasındaki amaç daha yüksek gerilim elde edebilmektir.

E1, E2, E3 gerilim değerleri pillerimizin EMK değerleridir. Ri1, Ri2, Ri3 değerleri pillerimizin iç direnç değerleridir. Bu bilgileri kullanarak şu eşitlikleri elde edebiliriz:

Etoplam = (E1 + E2 + E3) - Ix(Ri1 + Ri2 + Ri3)

Paralel Bağlama

Gerilim kaynaklarının birbirlerine paralel bağlanmasındaki amaç daha uzun süreli gerilim elde etmektir.

Paralel bağlama için şu şartların sağlaması gerekir:

1. Tüm kaynakların EMK değerleri eşit olmalıdır.
2. Tüm kaynakların iç dirençleri eşit olmalıdır.

Ek = E1 = E2 = E3

Rik = Ri1 = Ri2 = Ri3

Ik = I1 = I2 = I3

Bu durumda devreye sağlanan toplam gerilim;

Etoplam = E1 - (I1 x Ri1) = E2 - (I2 x Ri2) = E3 - (I3 x Ri3)

Toplam akım ise;

Itoplam = I1 + I2 + I3

olacaktır. Buna göre paralel bağlamanın daha fazla akım verebilen gerilim elde etmek olduğuda anlaşılabilir.

Not: Ters yönde bir gerilim kaynağı bağlandığında, işlemleri de ters işaret alınarak yapılır.

Elektromotor Kuvvet (EMK)

Bir pilin veya bir gerilim kaynağının sağladığı gerilim değeri bize söylendiğinde, bu değer gerilim kaynağının iç direncinden dolayı kaybedilen gerilim, gerçek gerilim değerinden çıkarılarak elde edilen değerdir. Yani gerilim kaynaklarınında bir iç direnci vardır ve bu direnç kayıplara neden olur.

İşte bu iç dirençten dolayı kaybedilen gerilim değerini görmezden gelip, asıl gerilim değerine elektromotor kuvveti, kısaca EMK denir.

Şekilde görülen Ug değeri pilimizin EMK değeri oluyor. Ri olarak gösterilen ise pilimizin iç direnci. Uç ise pilimize bağlı devreye giden gerçek gerilim değeri. I ise devremizden akan akım değeri. Bu değerleri kullanarak şöyle bir eşitlik oluşturabiliriz:

Uç = Ug - (I x Ri)

İdeal Gerilim Kaynağı: Ri = 0 olan gerilim kaynağıdır. Gerçekte böyle bir gerilim kaynağı yoktur fakat çözümlemelerde kolaylık için bu kullanılır.