Alternatif Akım

Rezonans Devresi

Şekil-1 de görüldüğü gibi bir MP kondansatörü (örneğin 40 µF) bir aküye bağlanarak şarj edilmiştir. Akü devresi kesildikten sonra, şarjlı kondansatör miliampermetre ve demir göbekli bobinden oluşmuş devreye seri bağlandığında, ampermetre ibresinin sağa sola salındığı ve bir süre sonra gitgide yavaşlayarak durduğu görülecektir. Bunun nedeni, bir bobin ile bir kondansatörün birlikte salınım devresi (rezonans devresi) oluşturmasıdır. Rezonans devreleri şekil – 2 den yararlanarak daha kolay anlaşılabilir.

Bir rezonans devresinden geçen akımın ölçülmesi
Şekil-1 : Bir rezonans devresinden geçen akımın ölçülmesi

Şarjlı kondansatör bobine bağlandığında, bobin üzerinden deşarj olur. Deşarj akımı bobin içinden geçerken, manyetik bir alan kurar.

Kondansatör tam deşarj olduğunda, bobin içindeki manyetik alan kaybolmaya başlar. Manyetik alanın bu değişikliği bir indüksiyon gerilimi doğurur. Ortaya çıkan öz indüksiyon gerilimi, kondansatörün deşarj akımı ile Lenz kuralına göre aynı yönde olan bir akım oluşturur. Bu akım kondansatörü zıt polaritede şarj eder ve böylece yeni baştan aynı evreler arka arkaya süre gider.

Rezonans devresinde manyetik ve elektrik alanları
Şekil-2 : Rezonans devresinde manyetik ve elektrik alanları

Kondansatör gerilimi kondansatör içinde bir elektrik alanı kurmakta, buna karşın bobin içinden geçen akım bir manyetik alan oluşturmaktadır. Kondansatördeki elektrik alanı deşarj nedeni ile kaybolduğunda bobin içinde bir manyetik alan ortaya çıkmaktadır. Kondansatördeki elektrik alanı ve bobindeki manyetik alan karşılıklı değişirler ve dönüşürler (şekil -2). Bu oluşum periyodik olarak tekrarlandığından, ortaya bir alternatif akım çıkar. Salınım devresinde ortaya çıkan alternatif akım bobinin etkin direnci üzerinde ısı halinde bir güç harcar. Bu nedenle salınımlar gitgide küçülerek yok olur. Yani, manyetik  ve elektrik alanlarının enerjileri salınım sonunda tüm olarak ısıya dönüşmüş olur. Bu tür gitgide küçülerek yok olan bir salınım hareketi Sönümlü salınım ya da Kayıplı salınım olarak tanmlanır.

Bir salınım devresi (rezonans devresi) bir kondansatör ile bir bobinden oluşur. Salınım devresinde elektrik ve manyetik alanlar periyodik olarak değişirler, dönüşürler.

Rezonans Devresi

Şekil – 1 için anılan deney, salınım devresindeki kapasite ve endüklem değerleri küçültülmek suretiyle tekrarlandığında, ampermetre ibresindeki salınım hızının büyüdüğü görülecektir. Buradan salınım devresinde oluşan alternatif akım frekansının kapasite ve endüklem değerlerine bağlı olarak değiştiği anlaşılmaktadır. Bir salınım devresinde kapasite ve endükleme bağlı olarak oluşan frekans, o salınım devresinin öz frekansı olarak anılır.

Bir salınım devresinde ortaya çıkan salınımların kayıplar ya da sönüm nedeni ile yok olmaması için, devrenin kendi öz frekansındaki bir frekansta sürekli olarak, dışarıdan uyarılması zorunludur. Bu durumda salınım devresi dışarıdan verilen frekansla aynı uyumda salınacaktır. Bu değin bir aynı uyumda salınma hali Rezonans olarak tanımlanır. Bu tanıma dayanarak: Bir salınım devresinin öz frekansı, dışarıdan etkileyen salınımın frekansına eşit olduğunda, o salınım devresi “rezonansa gelmiştir” denilir. Bu nedenle bir salınım devresinin öz frekansı Rezonans frekansı olarak da anılmaktadır.

sönümlü salınım
Şekil-3 : Sönümlü salınım

Rezonansın mekanikte de büyük bir yeri vardır. Ancak elektriksel rezonansın, bunlara nazaran büyük ayrıcalıkları olduğu unutulmamalıdır.

Seri Rezonans Devreleri

Paralel Rezonans Devreleri

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.