Üreteç Nedir

üreteç nedir

Üreteç nedir?

Üreteç nedir?Herhangi bir enerjiyi (kimyasal enerji, mekanik enerji, ısı enerjisi, ışık enerjisi), elektrik enerjisine dönüştüren devre elemanlarına üreteç veya kaynak denir. Üreteç ne işe yarar? Kısaca elektrik enerjisi üreten devre elemanıdır.

Bir elektrik devresinden elektrik akımının geçebilmesi için gerekli gerilimi (voltaj veya potansiyel fark da denir) sağlayan devre elemanına üreteç denir. En çok kullanılan üreteç çeşitleri güç kaynağı, pil, batarya, akülerdir.

Üreteçler herhangi bir devrede devrenin uç noktaları arasında potansiyel fark yaratmak için kullanılabilen elemanlardır. Üreteç devrenin ihtiyacına göre basit bir pil veya güçlü bir akü olabilir.

Başka bir üreteç tanımı; Üreteç, iki nokta arasında sürekli bir potansiyel fark oluşturmak üzere bir takım enerjileri elektrik enerjisine çeviren sistemlere denir. Örnek; kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren piller, hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren dinamo ve alternatör. Birim yükün devreyi tamamen dolaşabilmesi için üretecin ürettiği enerjiye, o üretecin “elektro motor kuvveti (EMK)” denir.

Aşağıdaki resimlerde Çeşitli Üreteç Resimleri ve üreteç sembollerini görebilirsiniz.

ÜRETEÇLERİN  SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI

Elektrik devrelerinde bazen bir üreteç, alıcıyı tek başına çalıştıramaz. Alıcı için gerekli akım veya gerilimi sağlayamayabilir. Bu durumda devrede birden fazla üreteç kullanmak gerekebilir. Bir pilin sağlayabileceğinden daha büyük bir gerilime veya bir devreden geçen akımın daha uzun sürmesini yani sürekliliğini sağlamaya gereksinim vardır. Örnek olarak, oyuncak lazerlerde, el fenerlerinde, televizyon kumandalarında üreteç olarak iki adet kalem pil (AA) kullanılır. Yine televizyon kumandalarında da iki adet ince pil (AAA) kullanılır. Bir elektrik devresinde kaç pil kullanılacağı ve pillerin nasıl bağlanacağı ihtiyaca göre belirlenir. Aynen dirençlerin bağlanmasında olduğu gibi birden fazla üreteç (pil) kullanıldığı zaman bunlar devreye kendi aralarında seri veya paralel olarak bağlanır.

Üreteçlerin Seri Bağlanması

Bir üreteç olan pilleri seri bağlama için bir pilin artı uçu (pozitif kutbu), ikinci pilin eksi ucuna (negatif kutbuna)  gelecek şekilde arka arkaya bağlanması ile yapılır. Üreteçler gerilimi arttırmak için devreye seri olarak bağlanır.  Pilleri seri bağlamanın amacı iki pilin potansiyel farklarını birleştirerek daha büyük bir gerilim elde etmek içindir.

Seri bağlı üreteç devrelerinde toplam elektromotor kuvvet (EMK), devrede bulunan diğer elektromotor kuvvet (EMK)’ lerin toplamına eşittir. Seri bağlanan pillerin voltajları (gerilimleri veya potansiyel farkları) toplanır.

E_T=E₁+E₂+E₃ şeklinde hesaplanır.

Seri bağlı üreteç devrelerinde toplam iç direnç, devrede bulunan diğer üreteçlerin iç dirençleri toplamına eşittir.

r_T = r₁+r₂+r₃ şeklinde hesaplanır.

R direncine sahip bir alıcıdan geçen akım şu şekilde gibi hesaplanır.

Örnek problem:

Yukarıda şekil üzerinde verilen değerlere göre seri bağlı devrenin elektromotor kuvvet (EMK)’i nasıl hesaplanır?

Seri bağlanan pillerin her birinden geçen akımın büyüklüğü aynıdır. Fakat devreye sağladıkları toplam gerilim her pilin potansiyel farkının toplamı olur.

Seri bağlı özdeş pillerin bitme süresi tek bir pilin bitme süresine eşittir. Yani bir pil bir devrede kullanıldığında bir saatte biterse, seri bağlı dört pil de aynı devrede bir saatte biter. Fakat devreye daha çok potansiyel fark ve bundan dolayı akım sağlar. Bakınız Ohm Kanunu.

Üreteçlerin Paralel Bağlanması

Üreteçlerin aynı cins uçlarının yani pozitif uç (+) ile pozitif ucun (+), negatif uç (-) ile negatif ucun (-) birleştirilmesi şeklinde yapılan bağlamadır. Akımı artırmak için üreteçler devreye paralel olarak bağlanırlar.

Pilleri (ürteçleri) paralel bağlamanın amacı; bir pilin sağlayacağı potansiyel farkın devreye daha uzun süre sağlanmasını yani devreden geçen akımın daha uzun süre aynı şekilde devam etmesini sağlamaktır. Bu durumda devrenin akım sağlama kapasitesi arttırılır. Devrede bir pil bir saatte bitiyorsa, paralel bağlı özdeş iki pil iki saatte biter.

Piller paralel bağlandığı zaman kutupları aynı noktada birleştirildiğinden, kaç pil bağlanırsa bağlansın devreye sağlanan potansiyel fark değişmez. Paralel bağlı özdeş piller, bir devrede bir pilin meydana getireceği akımı meydana getirir. Fakat pillerin tükenme süresi pil sayısı kadar artar.

Paralel bağlı üreteç devrelerinde genel olarak toplam elektromotor kuvvet (EMK) tek üretecin elektromotor kuvvet (EMK)’ ne eşittir. E=E₁ paralel bağlı devrelerde üreteçlerin elektromotor kuvvetleri eşit, iç dirençleri farklı ise devrenin toplam iç direnci paralel direnç devrelerindeki gibi hesaplanır.

Örnek problem:

Yukarıdaki paralel bağlı üreteç devresinde verilen değerlere göre alıcının çektiği akımı ve alıcı uçları arasındaki gerilim nasıl  hesaplanır?

Üreteçlerin Karışık Bağlanması

Devrelerde akım ve gerilimi artırmak gerektiği zaman üreteçler devreye karışık olarak bağlanır.

Pil ve akümülatörlerin seri-paralel, karışık bağlanması: Hem gerilimin hem de akımın artması istendiği durumlarda üreteçler seri, paralel gruplar halinde bağlanır. Pratikte nadiren seri-paralel bağlantı uygulaması görülür. Çünkü bu yöntemde üreteçlerdeki bir miktar enerji üreteçlerin iç direnci üzerinde tüketilir ki bu kayıp enerjidir. Bu sebeple bu bağlantı şekli pek kullanılmaz. Diğer taraftan paralel bağlanan üreteçlerin elektromotor kuvvet (EMK) lerinin de eşit olma zorunluluğu vardır. Aksi takdirde elektromotor kuvvet (EMK) ti büyük olan diğer üreteç üzerinde deşarj olur.