Yazılanları tekrar tekrar okudum. Bazen tek okumada anlamayabiliyorum
Empedans AC devrelerinde elektronik devre elemanlarının akıma karşı göstermiş olduğu davranışı hem akım yönünden hem de açısal fark yönünden analiz etmeyi kolaylaştıran matematiksel yöntemdir.
Bu yöntem sayesinde hem toplam akıma karşı gösterilen direnç hem de bu davranış sonucunda voltaj ve akım arasındaki durumları analiz edebiliyoruz.
Empedansa ihtiyaç olmasında ki sebep ise direnç bobin ve kapasitör gibi devre elemanları AC devrelerinde akıma ve voltaja karşı farklı türde davranış sergiliyor olmasıdır. Bu farklı davranış türlerini aynı türmüş gibi toplayıp ortaya bileşke bir değer oluşturmamızı sağlayan yapı Empedans üçgenidir.
Bu üçgende oluşan değerleri devreyi analiz etmede kullanabiliyoruz. Aksi durumda direnç ohm değeriyle bobinin reaktans değerlerini bir araya getirip toplamak mümkün olmazdı.
Matematiksel olarak bakacak olursak sinüs fonksiyonun 360 derecelik periyodu bir çember oluşturacaktır.
AC devrelerinde oluşan voltaj ve akım grafiklerini zamana göre çizmiş olsaydık sinüs fonksiyonuna benzediğini görebilirdik.
Bu özelliği kullanarak devre elemanlarının davranışını kartezyen koordinat düzlemine vektör gibi çizebiliriz. Bu vektörlerin uzunluğu (büyüklüğü ) ise devre elemanlarının reaktans kapasitans ve ohm hesaplama formülleriyle hesaplanıyor.
Örneğin Bobin için vektör çizmek isteseydik bobininin karakteristik özelliği olan Akım ile voltaj arasındaki +90 derecelik açı fark özelliğini kullanmamız gerekirdi.
Bu vektörümüz X ekseniyle +90 derece açı yapan ve uzunlu XL ile bulunan değer kadar olan aşağıdaki resimde görülen X vektörümüze benzeyecekti.
Kapasitör için ise 0 -90 derece faz farkı oluşturuyor. Buda X ekseniyle -90 derece açı yapmış bir vektör olarak çizebiliyoruz.
Bobin ile kapasitör birbirinin ters vektörü olduğundan bu iki vektörü çizmek yerine bunların uzunluk değerlerini birbirinden çıkararak (XL-XC) Tek bir vektör olarak yazabiliyoruz. Aşağıdaki resimde görülen mavi X vektörü (XL - XC) farkının meydana getirdiği tek bir vektörü gösteriyor.
Geriye direncimiz kaldı. Direncin voltaj ile akım arasındaki açı farkı sıfır olduğundan direk X eksenine uzunluğu direnç değeri olacak şekilde çizebiliriz.
Aşağıdaki resimde yeşil R vektörü direnci temsil ediyor.
Bu iki vektörün oluşturduğu toplam bileşke vektör kırmızı Z vektörünü ifade ediyor. Aşağıda görülen kırmızı Z vektörü Bu bileşke (toplam) vektörü gösteriyor.
Yani Z vektörünü elde etmek için R ve X vektörlerini vektörel olarak topladık diyebiliriz.
İşte bu sayede bu elemanları hem açı hem de değer gösterecek şekilde birbiriyle ilişkilendirmiş olduk. Bu yapı bize hem devrede akan akımı hem de toplam vektörünün oluşturduğu açı sayesinde voltaj akım ilişkisini birlikte değerlendirme imkanı sağlamış oldu.
Bu da o devre elemanları üzerindeki voltaj ve akım değerlerini frekansa bağlı olarak hesaplamaya yardımcı oluyor.
Z vektörürün büyüklüğünü pisagor bağıntısı kullanarak hesaplayabiliyoruz. Z^2 = R^2 + X^2 -- > Z= karekök( R^2 + X^2 ) Bu çıkan sonuç bizim Empedans değerimiz oluyor. Yani DC den örnek verecek olursak bu bizim eşdeğer direnç değerimiz oluyor. Bu değerle devreden akacak olan Akımı bulup devre elemanları üzerindeki akım ve voltaj ilişkilerini anlayabiliyoruz.
Umarım şimdi anlamışımdır.
