Çözerken Öğrenelim
Radyo amatörlüğü lisans sınavında sorulan elektronik ile ilgili soruların pek çok örneği, ANTRAK tarafından yayınlanan "AMATÖR TELSİZCİLİK SINAV KILAVUZU ve BAŞVURU KİTABI" içinde yıllardır yer almaktadır. Bu kitapta soruların cevap anahtarları da vardır. Burada bu teknik sorulardan bir bölümünün çözümlerini bulacaksınız.
26)Bir pil devamlı olarak 0.5 A çekilmek şartı ile bir hafta süre ile kullanılmaktadır. Pilin kapasitesi kaç amper saat (Ah)'dir?
a) 42 b) 24 c) 84 d) 12
Çözüm : " Q= I x t " formülü bize pilin kapasitesi hakkında bir fikir verir. Bir haftada t= 24 x 7 = 84 saat, pilden çekilen elektrik yükü ise Q = 0.5 x 84 = 42 amper-saat (Ah) olarak bulunur.
27) Yukarıdaki besleme devresinde bulunan doğrultucu diyot en az kaç voltluk olmalıdır?
a) 25 V b) 250 V c) 50 V d) 10 V
Çözüm : Trafolarda " n1 / n2 = v1 / v2 = N " hatırlanması gereken bir formüldür. Soruda N = 5 olarak verildiğine göre v2 = v1 / N kullanılarak bulunur, v2 = 250 / 5 = 50 volt. Burada önemli bir konuya dikkatinizi çekmek isteriz : trafonun girişindeki gerilim olan 250 v~ etkin değeri (rms) göstermektedir. O halde v2 için bulduğumuz değer de etkin olacaktır. Sinüs dalga şeklinde 50 v. rms için, tepe değerini bulmak istersek : V( tepe ) = V( rms ) x 1.41 = 50×1.41 = 70.7 V olur. Seçenekler arasında 70.7 volttan büyük olan tek cevap "b" dir, yani çok çok basit bir hesapla hemen 50 volt cevabını seçmek yerine biraz püf noktalarına dikkat edelim…
28) Yukarıdaki devre ne devresidir?
a) Basit bir alıcı b) Basit bir verici
c) Doğrultucu c) Basit bir alıcı-verici
Çözüm : sayın okurlarımız, radyo amatörleri ve radyo amatör adaylarına birkaç basit önerimiz var :
Karmaşık ya da basit, elinize geçen her elektronik devre şemasını anlamaya çalışın; inceleyin; okumaya çalışın ve ne iş yaptığını çözmeye çalışınız.
Bu işi alışkanlık haline getirdiğinizde, elektronik devre çözme işinin elektroniğin sırlarını öğrenmenin keyifli ve insan belleğinde çok kalıcı izler bırakan bir yöntem olduğunu siz de fark edeceksiniz. Eğitim uzmanlarını birleştiği bir öğretim yöntemi: oyun ile, eğlenerek yapılan eğitimdir. Devre çözümü de elektronik dalında böyle bir yöntemdir.
Bu alışkanlığı edinmiş deneyimli okurlarımız yukarıdaki devrenin basit bir alıcı olduğunu hemen anlamışlardır…
Deneyimi az olan okurlarımız da devredeki anten ve toprağı görünce, bunun bir alıcı ya da bir verici veya bunların karışımı bir şey olduğunu analdılar… Ama biraz daha dikkat edince, devredeki diyotun bir genlik modülasyonu detektörü olduğunu, ve çıkışına bağlanan kulaklığın da antenden gelen işaretleri dinlemek için olduğunu anlıyoruz. O halde bu devre basit bir alıcıdır, "a" seçeneği .
29) Aşağıdaki elektronik parçalardan hangisi alternatif akımın endüksiyon yolu ile bir devreden başka bir devreye aktarılması prensibi ile çalışır?
a) Kondansatörler b) Transistörler
c) Transformatörler d) Dirençler
Çözüm : Doğru cevabı bulmak için cevap seçeneği olan parçaların her birinin özelliklerini gözden geçirelim :
a. Kondansatör : doğru akımı durduran, ama biraz engel olsa da alternatif akımı geçiren bir parçadır.
b. Transistör : yarı iletken malzemeden yapılmış, elektronik işaretlerin kuvvetlendirilmesi amacıyla kullanılan bir devre bileşenidir.
c. Transformatör : U veya E şeklinde demir saçlardan yapılmış, bir veya birkaç bobinin demir saç nüve üzerine sarılmasından oluşan ve alternatif akım enerjisinin manyetik endüksiyonla aktarılmasına yarayan bir parçadır.
d. Direnç : karbon, metal veya karma bir malzemeden yapılmış, içinden elektrik akımının geçmesini engelleyen ve elektrik enerjisini ısıya dönüştüren bir bileşendir.
Bu tariflerden sonra cevabın "c" transformatör olduğu anlaşılıyor
30) Şekildeki devrede V2 voltajının değeri nedir?
a) 2 volt b) 200 volt c) 20 volt d) Hiçbiri
Çözüm : 27. sorudaki " n1 / n2 = v1 / v2 = N " formülü transformatör devrelerinin çözümünde en sık kullanılan bağıntıdır. Bu formüle bilinen değerleri rakam ile, bilinmeyeni de sembol olarak yerleştirelim : 500 / 5000 = 2 / v2 = N = 1 / 10. Bu bağıntıdan v2=2×10 = 20 volt olarak bulunur. ( " c " seçeneği )
Sırası gelmişken transformatör devrelerinde kullanılan daha genel bir formülü verelim : " v1 / v2 = I2 / I1 = n1 / n2 = N ". Bu formül birincil ve ikincil devredeki akım, gerilim ve tur sayısı oranlarını birbirine bağlıyan temel bir formüldür. Ezberlemenizde fayda var…
Şimdi gelelim formülün irdelenmesine : farkındaysanız 27 ve 30 numaralı sorularda, birincil gerilim birincil sargının tur sayısıyla ; ikincil gerilim ise ikincil sargının tur sayısıyla doğru orantılı idi. Akımlarda ise durum tersine döner : birincil devrenin akımı, ikincil devrenin tur sayısıyla orantılı artar. Benzer şekilde ikincil devreden geçen akım da birincil devrenin tur sayısıyla orantılıdır.
31) Şekilde görülen devrede I2 akımının değeri nedir?
a) 1.25 A b) 1 A c) 2 A d) 0.5 A
Çözüm : devre çözümlerinde yüksek matematiğin kullanıldığı pek çok teknik vardır. Bu ağır teknikleri gerektiren karmaşık sorular yerine, amatör adaylarına bazen çok kolay sorular sorulmaktadır. Devre çözümleri konusunda bolca alıştırma yaptığınızda, sizler de bu soruların kolay çözümlerini yapabilirsiniz. Hatta bu tip sorularda rakamlar öyle uyumlu seçilir ki : deneyimli bir radyo amatörü biraz dikkatli bir incelemeyle çözümü kağıt kalem kullanmadan bulabilir. Buna karşın, size yanlışlıklardan sakınmak amacıyla daima kağıt kalem kullanmanızı öneririz.
Bu soru da kolay sorulara bir örnektir : devredeki 50 ohmluk iki yatay direnç paralel bağlıdır. Paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direnci bulmak için formül : " 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 +… 1/Rn ". 1/Rp=1/50+1/50=1/25, buradan da Rp = 25 ohm olur. Deneyimli amatörler değerleri eşit direnlerin paralel bağlantısını görünce, eşit olan dirençlerin değerini direnç adedine bölerler. Bizim soruda bu değer 50/2 = 25 ohm olmaktadır. Yatay dirençlerin eşdeğeri 25 ohm ve buna başka bir 25 ohm direnç seri bağlandığına göre seri dirençlerin eşdeğer direnç formülünü hatırlayalım :
" Rs = R1 + R2 +…+ Rn ". Rs = 25 + 25 = 50 ohm olur.
Yani 50 voltluk bir kaynak 50 ohmluk bir eşdeğer direnci besliyor gibi bir durum vardır. Ohm kanununa göre bu eşdeğer dirençten akan akım I=V/R kullanılarak I=50/50= 1 Amper olarak bulunur. Şimdi
sıra geldi bizden istenen akımın hesabına. Güç kaynağının beslediği akım dik durumdaki 25 ohmluk dirençten de akmaktadır. Bu akım aynı zamanda yatay duran iki paralel direncin toplam akımına da eşittir. Bize sorulan akım bu yatay dirençten birinin içinden akan akımdır. Paralel bağlı eşit dirençlerden geçen toplam akım bilinirse, direncin herhangi birinden geçen akımı nasıl buluruz ? Cevabı aslında tahmin ettiniz ama gene de yazalım, toplam akımı direnç adedine böleriz. Bizim soruda toplam akım 1 amper ve paralel bağlı eşit direnç sayısı da 2 olduğundan, her bir dirençten geçen akım ½=0.5 Amper olarak bulunur. ( "d" seçeneği )
32) Şekildeki devrede 27 ohm'luk dirençten geçen akımın değeri aşağıdakilerden hangisidir?
a) 0.5 A b) 0.6 A c) 3 A d) 0.1 A
Çözüm : bu sorudaki devreyi dikkatle incelerseniz, 120 ohmluk direncin çözümde etkili olmadığını görürsünüz. Sorulan akımın 33 ohm'luk dirençten de geçtiğini görmekteyiz. Üst yoldaki iki direnç (27 ve 33 ohluk dirençler) seri bağlıdırlar. Bunların seri eşdeğerine ise 6 voltluk bir gerilim uygulanmıştır. O halde önce seri eşdeğer direnci bulalım : Rs=27+33 = 60 ohm. Bu eşdeğer direncin uçlarına 6 volt uygulandığı için dirençlerden geçen akım, I = 6 / 60 = 0.1 Amper olur. ( "d" seçeneği )
33) Sinüs şeklindeki bir dalganın etkin (RMS) değeri 200 voltdur. Bu gerilimin tepe değeri ne kadardır?
a) 200 volt b) 141 volt c) 282 volt d) 380 volt
Çözüm : " V( tepe ) = V( rms ) x 1.41 " formülünü 27. soruda kullanmıştık. Şimdi bu soruda da aynı formülü kullanacağız :
V(tepe) = V(rms) x 1.41 = 200×1.41 = 282 volt. ( " c " seçeneği )
34) Aşağıdaki ses yükselteç devresinde, transistörün emetör ucuna bağlı RE direnci kısa devre edilirse,
a) Kazanç azalır b) Kazanç artar
c) Kazanç değişmez d) Uğultu artar
Çözüm : giriş işareti, yükselteç devresinin baz ucuna verilmektedir. Çıkış ise kolektör ucundan alınmaktadır. Bu devre ortak emetörlü yükselteç türüne girer. Transistör üretiminde, isimleri aynı dahi olsa ürünlerin elektriksel özellikleri biraz farklı olmaktadır. Yani katalog değerlerinden çok az sapmalar daima vardır. (belli bir tolerans içinde) Bunun yanı sıra, yarıiletken malzemeler sıcaklık değişimlerinden etkilenir ve elektriksel ölçülerini değiştirirler. Transistörlerde kolektör akımı buna bir örnektir. Bu nedenlerle, bu tip yükselteçlerde emetörle şase arasındaki direnç, transistörün kolektör akımının sıcaklığa ; transistör toleranslarına bağımlılığını azaltmak için kullanılır. Emetör direncinin bu faydasına karşın bir de kusuru vardır : devrenin kazancının azalmasına neden olur. Bu kusuru gidermek amacıyla emetör direncine paralel bir kondansatör bağlanır. Bu kondansatör ses frekans devrelerinde genellikle 100 uF civarında bir değere sahiptir. Bu kondansatör, ses frekansı işaretlerine düşük empedans göstermek suretiyle kazanç azalmasının önüne geçer. Öte yandan DC akıma ve emetör akımındaki yavaş değişimlere etki etmediği için, emetör direnci DC akımı kararlı durumda tutar ve devrenin çalışma noktasının (yani kolektör akımı ; emetör akımı ve kolektör-emetör voltajının) sabit kalmasını sağlar. Bu açıklamadan da anlaşılacağı gibi emetör direnci azaldıkça devrenin kazancı artar. Kısa devre edildiği zaman kazanç en yüksek değerine çıkar. "b" seçeneği doğru cevaptır. Ama bu yöntem çalışma noktasının kararlı halinin bozulmasına neden olacağı için daima emetör direnci kullanılır ve genellikle bir elektrolitik kondansatörle "bypass" edilir.
35)Şekilde görülen devrede, 3 W luk dirençte harcanan güç nedir?
a) 10 watt b) 1 watt c) 5 watt d) 3 watt
Çözüm : bir devre elemanda harcanan gücü hesaplayabilmek için, o parçanın akım ve gerilimini bilmemiz gerekir. Soruda seri bağlı üç direncin değerleriyle, bu seri devreyi besleyen bataryanın gerilimi veriliyor. Önce devreden geçen akımı bulalım.
Seri devreler için : I= V / (R1 + R2 +.. Rn)
I= 10(V.) / ( 6 + 3 + 1 ) (ohm) = 1 Amper
3 ohmluk direncin gerilimi :
V = I x R = 1 (A.)x 3 (V.) = 3 Volt
güç için kullanılacak formül : P = V x I
P = 3 (V.) x 1 (A.) = 3 Watt
Temel Y. METİN
