Kirchhoff Kuralları ile Devre Analizi nedir?

Bu konuda neler öğreneceksin?

• Bir düğüm noktasına giren ve çıkan akımların eşitliğini denklem hâline getirir.
• Bir kapalı çevrede dolaşırken gerilim düşümlerinin cebirsel toplamını sıfırlar.
• Bilinmeyen sayısı kadar bağımsız denklem kurarak devreyi çözer.
• Mozgâh analizi ile düğüm gerilimi analizini karşılaştırır ve uygun yöntemi seçer.
• Hesaplanan değerleri ölçüm sonuçları ve enerji denetimiyle karşılaştırarak doğrular.

Anahtar fikirler

• Düğüm kuralı akımın korunumunu, çevre kuralı ise gerilimin korunumunu ifade eder.
• Kurallar bütün doğru akım devrelerinde geçerlidir; belirleyici olan eleman tipi değil bağlantı biçimidir.
• Akım yönleri keyfî seçilebilir, ancak aynı düğüm için bütün denklemlerde aynı işaret kullanılmalıdır.
• Aynı iki nokta arasındaki iki yoldan ters yönde geçen akımlar cebirsel olarak toplanır.
• Bağımsız denklem sayısı bilinmeyen sayısına eşit olmazsa çözüm eksik ya da tutarsız kalır.
• Ölçümde ampermetre seri, voltmetre paralel bağlanır; ters bağlantı sonuçların yorumunu bozar.

Konunun özeti

Düğüm kuralına göre bir düğüme giren akımların toplamı, çıkan akımların toplamına eşittir. Çevre kuralına göre bir kapalı çevrede dolaşırken gerilim düşümlerinin cebirsel toplamı sıfırdır. Bu iki denklem, bilinmeyen sayısı kadar bağımsız olarak yazıldığında eş zamanlı denklem sistemi oluşur ve devrenin bütün akım ve gerilimleri bulunur. Mozgâh analizi çevre akımlarını, düğüm gerilimi analizi ise düğüm potansiyellerini bilinmeyen seçer. Sonuçlar enerji denetimi ve ölçümle doğrulanır.

Sık yapılan hatalar

• Akım yönlerini belirlemeden denkleme başlamak: Yön seçimi keyfîdir ama tutarlı olmak zorundadır. Bir düğümde giriş kabul edilen yön, aynı düğümün bütün denklemlerinde aynı işaretle kullanılmalıdır; aksi hâlde toplam sıfır olmaz.
• Kaynak gerilimini işaretsiz yazmak: Kaynak gerilimi, dolaşım yönüyle ilişkisine göre artı veya eksi işaretle denkleme katılır. İşaret atlandığında çevre denklemindeki toplam sıfır koşulunu sağlamak mümkün olmaz.
• Aynı dirençte ters yönlü akımları toplamak yerine çarpmak: Aynı koldan ters yönde akan akımlar cebirsel olarak toplanır. Çarpma işlemi yalnızca akımların birbirine paralel olduğu dallarda kullanılır.

İlgili konular

• Bellek Birimleri
• DC Devre Analizi
• Enerji ve Güç
• Doğru Akım Kaynakları: Pil ve Akü
• Gerilim, Potansiyel Farkı ve İletkenlik
• Statik Elektrik ve Elektriklenme Yöntemleri