1)-
Yukarıdaki devrede t =0 da anahtar kapatıldıktan sonra 1 saniye boyunca R1 direncinde ortaya çıkan ortalama gücü hesaplayınız. Kondansatörün başlangıç koşullarını sıfır alınız.
Yol gösterme: Akımın ifadesini bulduktan sonra I2R1 ifadesini bir saniye boyunca integre edip ortalama değerini hesaplayabilirsiniz.
2)- 220V şebekeden, bir fazlı yarım dalga kontrollu doğrultucu üzerinden 10 ohm luk bir omik yük beslenmektedir. Tristörün ateşleme açısının 30o ve 150o olduğu iki farklı durumda yük üzerinde ortaya çıkan güçlerin oranını hesaplayınız.
Yol gösterme: iki farklı durum için ortalama gerilim veya akım hesaplandıktan sonra I2R veya V2/R ifadelerinden ortalama güç hesaplanarak oranlanacaktır.
3)- 220V şebekeden beslenen bir fazlı yarım dalga kontrollu doğrultucu R L tipi bir yükü beslemektedir. Ateşleme açısı=30o, R=10 ohm ve L=50 mH için kesim açısını ve çıkış doğru gerilimini hesaplayınız.
Yol gösterme:akımın ani değer ifadesini yazdıktan sonra ateşleme anında ve kesim anında akımın 0 değerini aldığı göz önünde tutularak elde edilen transandantal denklemi nümerik bir yolla çözerek kesim açısını bulunuz. Ardından sınırlarını belirlediğiniz ortalama değer integralini alınız.
4)-220V şebekeden beslenen, bir fazlı, orta uçlu transformatörlü, tam dalga doğrultucunun çıkışında 20V DC olması için kullanılması gereken transformatörün çevirme oranını belirleyiniz.
Yol gösterme:doğrultucu çıkış gerilimi 20V olması için gereken giriş gerilimini hesaplayıp buradan da transformatörün çevirme oranını bulabilirsiniz.
5)-
Yukarıdaki gerilim dalga şeklini fourier serisine açınız ve temel bileşen (1.harmonik) ile 3. ve 5. harmoniklerin efektif değerlerinin oranlarını hesaplayınız.
Yol gösterme:fourier serisine açmadan önce dalga şeklinin bir takım özelliklere sahip olduğuna dikkat ediniz ( tek fonksiyon, çeyrekdalga simetri vs...) daha sonra n yerine 1,3,5 koyarak fourier katsayılarını hesaplayınız. bulduğunuz bu katsayıların aslında sinüsoidal gerilim kaynaklarının genlikleri olduğunu unutmayın.
6)- 220 V luk alternatif akım şebekesinden 10kW güç çeken bir akkor telli lamba grubuna seri olarak bir diyot bağlandığında (lamba parlaklıklarının uçlarındaki efektif gerilimin karesiyle orantılı olduğunu kabul ediniz.) parlaklıkları kaç kat değişir hesaplayınız.
Yol gösterme: dalga şekillerini çiziniz ikinci durum için lamba grubunun geriliminin yeni efektif değerini hesaplayınız.
7)- 200 V luk bir doğru gerilim kaynağından beslenen doğru akım kıyıcısı 10 ohm ve 0.1 H lik bir endüktanstan oluşan seri RL yükünü beslemektedir. Çalışma oranı 0.2 dir.
a) Anahtarlama frekansının 100Hz ve 10kHz olduğu haller için akımın kesintili veya kesintisiz olduğunu ve minimum ve maksimum değerlerini hesaplayınız.
b) Yük ortalama gerilimini hesaplayınız.
8)- 5. soruda verilen çıkış dalga şekline sahip bir eviricinin çıkışına 100mH lik bir endüktans üzerinden 10 ohm luk bir direnç bağlanması halinde, endüktans bağlanmamış duruma göre direnç uçlarındaki geriliminin temel bileşeninin genliğinin 5. harmoniğin genliğine olan oranı kaç kat değişir hesaplayın ve yorumlayın.
9)- Bir peryod boyunca sinüs fonksiyonunun ortalama değerinin sıfır olduğunu ve bir AA kıyıcının çıkış gerilimin efektif değerinin hiç bir zaman giriş geriliminin efektif değerinden büyük olamayacağını gereken matematiksel işlemleri yaparak ispatlayınız.
10)- 220 V luk şebekeden beslenen ve 100mH lik bir saf endüktans ile yüklenen AA kıyıcısının
a) Ateşleme açısı 150 derece için çıkış gerilimi ve akımının efektif değerlerini hesaplayın.
b) Yukarıdaki durum için bir tristörün iletim gerilim düşümünü 1 volt (sabit) alarak bir tristörde meydana gelen ortalama kayıp gücü hesaplayınız.
Dr.Azmi Demirel