Alternatif akım kaynağına bağlı bir akım makarasının davranışını açıklayınız.

Question

<span itemprop="name">Alternatif akım kaynağına bağlı bir akım makarasının davranışını açıklayınız.</span>

Answer 1

Akım makarası, bir çekirdek üzerine sarılmış çok sayıda iletken tel bobinden oluşan bir elektromanyetik cihazdır. Akım makarasının temel özelliği, üzerinden geçen akıma bağlı olarak bir indüktans değerine sahip olmasıdır. Indüktans, bir bobinin akım değişimine karşı gösterdiği dirençtir.

Alternatif akım kaynağına bağlı bir akım makarasının davranışı şöyle açıklanabilir:

• Alternatif akım kaynağından gelen akım, akım makarasından geçerken bir manyetik alan oluşturur.
• Alternatif akımın yönü ve şiddeti periyodik olarak değiştiği için, manyetik alan da periyodik olarak değişir.
• Manyetik alanın değişimi, Faraday’ın indüksiyon yasasına göre, akım makarasında bir gerilim indükler.
• Indüklenen gerilim, alternatif akım kaynağından gelen gerilimin ters yönlü ve faz farklıdır. Bu gerilime kendini indüklenme gerilimi denir.
• Kendini indüklenme gerilimi, akım makarasından geçen akıma karşı koyar ve onu azaltır. Bu nedenle, akım makarasının üzerinden geçen alternatif akımın genliği, kaynak geriliminin genliğinden daha küçüktür.
• Ayrıca, kendini indüklenme gerilimi, kaynak geriliminden 90° faz öndedir. Bu nedenle, akım makarasından geçen alternatif akımın fazı, kaynak geriliminin fazından 90° faz geridedir.
• Akım makarasının üzerinden geçen alternatif akımın genliği ve fazı ile kaynak geriliminin genliği ve fazı arasındaki ilişkiyi şöyle ifade edebiliriz:

$$I=$$V/X_L

ϕ=−90^∘

Burada,

I : Akım makarasından geçen alternatif akımın etkin değeri (A)

V : Alternatif akım kaynağından gelen gerilimin etkin değeri (V)

XL : Akım makarasının indüktif reaktansı (Ω)

ϕ : Akım ve gerilim arasındaki faz açısı (∘)