Doğru Akım Devre Analizi - 1. Hafta: Temel Kavramlar ve Birimler

Doğru Akım Devre Analizi dersinin 1. haftasında yer alan ölçü birimleri sistemleri (SI, MKS, CGS, MKFS), elektriksel büyüklükler, akım, gerilim, pasif işaret kuralı, güç ve enerjinin korunumu konularını kapsayan terim kartları.

CGS Birim Sistemi

Uzunluk, kütle ve zaman büyüklükleri için sırasıyla santimetre ($\text{cm}$), gram ($\text{g}$) ve saniye ($\text{s}$) birimlerini esas alan sistemdir.

MKS Birim Sistemi

Uzunluk, kütle ve zaman büyüklükleri için sırasıyla metre ($\text{m}$), kilogram ($\text{kg}$) ve saniye ($\text{s}$) birimlerini kabul eden; akım şiddeti (amper) eklendiğinde MKSA olarak adlandırılan sistemdir.

MKFS Birim Sistemi

Uzunluk, kuvvet ve zaman büyüklükleri için sırasıyla metre, kiloforce ve saniye birimlerini kabul eden sistemdir. Kiloforce $1\,\text{kg}$ kütleye Paris'te etkiyen yerçekimi olduğundan ve yerçekimi her yerde aynı olmadığından mutlak bir sistem değildir.

Uluslararası Birim Sistemi (SI)

MKS sistemini de kapsayan, 1960'ta tanımlanan ve bilimsel/teknolojik çalışmalarda teknik iletişimi standartlaştırmak için kabul edilen uluslararası ölçü sistemidir.

Elektrik Yükü

Pozitif ve negatif olmak üzere iki türü bulunan ve $1$ birim temel değeri $1.6022 \times 10^{-19}\,\text{Coulomb}$ olan fiziksel büyüklüktür.

Gerilim (Potansiyel Fark)

Birim elektrik yükünü bir noktadan diğer noktaya taşımak için gereken enerjinin ölçüsüdür; $1\,\text{Coulomb}$ yükü taşımak için harcanan $1\,\text{Joule}$ enerji $1\,\text{Volt}$ olarak tanımlanır.

Elektrik Akımı

Elektrik yükü hareketinin zamana göre değişiminin bir ölçüsüdür. Bir iletken kesitinden $1\,\text{saniyede}$ $1\,\text{Coulomb}$ yük geçmesi durumunda akım değeri $1\,\text{Amper}$ olur.

Akımın Referans Yönü

Elektronların hareket yönünün tersi kabul edilen ve pasif işaret kuralına uygun seçilen elektriksel akış yönüdür.

İdeal Temel Devre Elemanları

Gerilim kaynağı, akım kaynağı, direnç, bobin ve kondansatörden oluşan; iki terminalli olan, gerilim ve akım değişkenleri türünden matematiksel ifadelerle tanımlanan ve daha küçük alt elemanlara bölünemeyen devre elemanlarıdır.

Pasif İşaret Kuralı (Direnç Bağıntısı)

Devre elemanı üzerindeki referans gerilim düşmesi ile elemandan geçen akımın referans yönü aynı yönde seçildiğinde matematiksel bağıntıda artı işareti ($v = R \cdot i$), ters seçildiğinde eksi işareti ($v = -R \cdot i$) kullanılması kuralıdır.

Elektriksel Güç

Birim zamandaki enerjiyi ve enerjinin akış hızını tanımlayan, devre elemanı üzerindeki gerilim ile akımın çarpımı ($p = v \cdot i$) şeklinde hesaplanan ve birimi Watt ($\text{W}$) olan büyüklüktür.

Pasif İşaret Kuralında Güç İfadeleri

Akım referans yönü devre elemanının artı ucundan giriyorsa güç $p = v \cdot i$, eksi ucundan giriyorsa güç $p = -v \cdot i$ olarak tanımlanır.

Tüketilen Güç

Pasif işaret kuralına göre hesaplanan güç değerinin pozitif ($p > 0$) olması durumudur; devre elemanının devreden güç çektiğini (harcadığını) belirtir.

Üretilen Güç

Pasif işaret kuralına göre hesaplanan güç değerinin negatif ($p < 0$) olması durumudur; devre elemanının devreye güç verdiğini (kaynak görevi gördüğünü) belirtir.

Enerjinin Korunumu İlkesi

Bir elektrik devresinde elemanlar tarafından üretilen toplam gücün, devrede tüketilen toplam güce eşit olması ($\sum P_{(\text{üretilen})} = \sum P_{(\text{tüketilen})}$) durumudur.

Volt (V)

Gerilim veya potansiyel fark birimi olup türetilmiş tanımı $\frac{\text{J}}{\text{C}} = \frac{\text{kg} \cdot \text{m}^2}{\text{A} \cdot \text{s}^3}$ olarak ifade edilir.

Ohm ($\Omega$)

Elektriksel direnç birimi olup birim tanımı $\frac{\text{V}}{\text{A}} = \frac{\text{kg} \cdot \text{m}^2}{\text{A}^2 \cdot \text{s}^3}$ şeklindedir.

Siemens (S)

Elektriksel iletkenlik birimi olup direncin çarpmaya göre tersi olarak $\frac{1}{\Omega} = \frac{\text{A}^2 \cdot \text{s}^3}{\text{kg} \cdot \text{m}^2}$ biçiminde ifade edilir.

Farad (F)

Elektriksel kapasite birimi olup birim tanımı $\frac{\text{C}}{\text{V}} = \frac{\text{A}^2 \cdot \text{s}^4}{\text{kg} \cdot \text{m}^2}$ olarak gösterilir.

Henry (H)

Endüktans birimi olup manyetik akının akıma oranı şeklinde $\frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{kg} \cdot \text{m}^2}{\text{A}^2 \cdot \text{s}^2}$ formülüyle tanımlanır.