Devre Analizi 1: alıştırma soruları ve sınav soruları

Elektrik mühendisliğindeki ilk devre dersi: direnç ağları, Kirchhoff yasaları, düğüm ve çevre analizi, devre teoremleri, ideal işlemsel yükselteçler ve birinci dereceden geçici rejim. Sınav soruları genellikle tek bir devre verip bir gerilim, bir akım ya da bir eşdeğer devre sorar ve çoğu zaman birden fazla yöntem işe yarar.

Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu dersteki konular

  1. Seri ve paralel dirençler3 direnç · 4 direnç · 6 dirençli merdivenhesaplamalar
  2. Düğüm analizi1 bilinmeyen düğüm · 2 bilinmeyen düğüm · 2 düğüm, 3 kaynakhesaplamalar
  3. Çevre analizi2 çevre, 1 kaynak · 2 çevre, 2 kaynak · 3 çevrehesaplamalar
  4. Süperpozisyon2 gerilim kaynağı · gerilim + akım kaynağı · 3 kaynakhesaplamalar
  5. Thévenin ve Nortonbölücü ağ · seri direnç ve yük ile · akım kaynağı ve yük ilehesaplamalar
  6. Op-amp devrelerieviren yükselteç · evirmeyen yükselteç · toplayıcı yükselteçhesaplamalar
  7. RC ve RL geçici rejimRC şarjı · RL devresi · başlangıç yüklü kondansatörhesaplamalar

Devre Analizi 1 için sınav ipuçları

  • Tek bir denklem yazmadan önce bir referans düğüm belirleyin ve her akımın yönünü işaretleyin. Kaybedilen puanların çoğu işaret hatalarından gelir.
  • Cevabınızı ikinci bir yöntemle doğrulayın: süperpozisyon ve düğüm analizi aynı gerilimi vermelidir.
  • Birimlere dikkat edin: kΩ çarpı mA V verir, kΩ çarpı µF ise ms verir.

Çözümlü örnekler

Seri ve paralel dirençlerKolay
R1​ = 5 ΩIR1​+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

Kaynağın verdiği ve R1 üzerinden geçen IR1 akımını bulun.

V1 = 18 VR1 = 5 ΩR2 = 6 ΩR3 = 12 Ω

İstenen: IR1 (A)

İpuçlarını göster
  1. Ağı adım adım indirgeyin. Seride dirençler toplanır. Paralel iki direnç R₁R₂/(R₁ + R₂) olarak birleşir.
  2. R₂ ve R₃ ikisi de A düğümünü alttaki tele bağlar, bu yüzden paraleldir. Bu çift R₁ ile seridir.
  3. Req = 9 Ω.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Seri ve paralel dirençler: seride her dirençten aynı akım geçer ve R = R₁ + R₂ + …. Paralelde her direncin gerilimi aynıdır ve 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Merdiven ağı, tek bir eşdeğer direnç kalana kadar çift çift indirgenir.

R1​ = 5 Ω+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

Dirençleri en uzak uçtan birleştirin

Kaynağa en uzak uçtan başlayıp ona doğru geri gelin. Aynı akımı taşıyan dirençler seri; aynı iki düğüm arasındaki dirençler paraleldir.

R2 ∥ R3 = 6·12/(6+12) = 4 Ω
Req = R1 + R2 ∥ R3 = 5 + 4 = 9 Ω

Kaynaktan çekilen akım

Kaynak yalnızca Req’yi görür; Ohm yasası verdiği akımı bulur. Bu akım R₁’den geçer.

IR1 = V1/Req = 18/9 = 2 A

Cevap

IR1 = 2 A
Düğüm analiziOrta
−+Vs​ = 3 VIx​Is​1,5 AAR1​6 ΩR2​3 ΩB

A ile B arasındaki Vₛ gerilim kaynağının + ucu B’dedir, bu yüzden VB − VA = Vₛ yapar. Süper düğümlü düğüm analizi kullanarak gerilim kaynağından, okla gösterildiği gibi A’dan B’ye geçen Ix akımını bulun.

Is = 1,5 AVs = 3 VR1 = 6 ΩR2 = 3 Ω

İstenen: Ix (A)

İpuçlarını göster
  1. Topraklı olmayan iki düğüm arasındaki bir gerilim kaynağı aralarındaki farkı sabitler: VB − VA = Vs.
  2. A, B ve kaynağı kapsayan süper düğüm için tek bir KAY denklemi yazın: VA/R₁ + VB/R₂ = Is.
  3. VA = 1 V.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Düğüm analizi: bir referans düğüm seçin, bilinmeyen düğüm gerilimlerini adlandırın, Ohm yasasını (I = ΔV/R) kullanarak her bilinmeyen düğümde Kirchhoff akım yasasını yazın ve denklemleri çözün.

Süper düğüm oluşturun

A ile B arasındaki gerilim kaynağı bilinmeyen bir akım taşır, bu yüzden A veya B için ayrı ayrı KAY yazılamaz. A, B ve kaynağı tek bir süper düğüm içine alın: ona giren akım çıkan akıma eşittir.

VB = VA + Vs = VA + 3
VA/R1 + VB/R2 = Is

Çözün

VA/6 + (VA + 3)/3 = 1,5
VA = (1,5 − 3/3)/(1/6 + 1/3) = 1 V
VB = 1 + 3 = 4 V

Gerilim kaynağından geçen akım

Kaynaktan A’dan B’ye geçen her şey B düğümünden R₂ üzerinden çıkar.

Ix = VB/R2 = 4/3 = 1,333 A

Cevap

Ix = 1,333 A

Negatif sonuç, gerçek akımın oka ters yönde aktığı anlamına gelir.

Çalışma nasıl işler

  • “Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

Seri ve paralel direnç hesaplayıcıGerilim bölücü hesaplayıcıRC zaman sabiti hesaplayıcıİşlemsel yükselteç kazanç hesaplayıcıThévenin ve Norton eşdeğeri hesaplayıcıOhm yasası hesap makinesi (gerilim, akım, direnç ve güç)Direnç renk kodu hesap makinesi (4, 5 ve 6 bant)Kondansatör hesap makinesi (seri, paralel, yük ve enerji)

İlgili dersler

FE Electrical and Computer sınav hazırlığıElektrik Mühendisliğinin TemelleriElektronik 1Ölçme ve EnstrümantasyonDevre Analizi 2: AC devreleriFizik 2: Elektrik ve ManyetizmaGüç Sistemleri ve Elektrik MakineleriKontrol Mühendisliği 1
Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.