Frekans nedir?

3
2436

Birim zamanda oluşan tekrar (titreşim) sayısına frekans denir. Frekansın birimi “Hertz” dir.

Kısaca Hz harfleri ile ifade edilir. Üst katları KiloHertz (KHz) , MegaHertz (MHz) , GigaHertz (GHz) ‘dir.

1 GHz = 1000 MHz
1 MHz = 1000 KHz
1 KHz = 1000 Hz

Daha önceki konularımızda Alternatif akımdan (AC) bahsetmiştik. Bu konuyu tekrar ederek frekans kavramını anlatmaya çalışalım.

Alternatif  akımda, akım yönünün ve şiddetinin değişmesi peryodik aralıklarla tekrarlanır. Akım ve gerilim birbiriyle bağlantılı olduğundan akımın yönünün ve şiddetinin değişmesi, geriliminde (voltaj) yönünün ve değerinin değişmesine neden olur.

Yine elektrik şebekesini örnek verelim ve bu değişimi gerilim-zaman grafiği üzerinde gösterelim.

edevre_gerilim-zaman-grafik

Yukarıdaki grafik elektrik şebekesinin iki ucu arasındaki gerilim değerinin (Faz ve Nötr ucu)  zamana göre değişimini göstermektedir. Grafikte bu değişimin sinüs eğrisi şeklinde olduğu görülmektedir. Gerilimin 0 – 10 ms aralığındaki değişimi pozitif alternans ‘a örnektir.

Pozitif alternans; gerilim değerinin 0 Volt ‘tan başlayarak tepe noktasına ulaşması ve tekrar 0 Volt değerine dönmesidir. Anlaşılabilir olması için pozitif alternansta Faz ucunu pozitif kutup, Nötr ucunu negatif kutup kabul edebiliriz.

Yukarıdaki grafikte gerilimin 10 -20 ms arası değişimi ise negatif alternans ‘a örnektir.

Negatif alternans; gerilim değerinin 0 Volt ‘tan başlayarak ters yönde tepe noktasına ulaşması ve tekrar 0 Volt değerine dönmesidir. Anlaşılabilir olması için negatif alternansta Faz ucunu negatif kutup, Nötr ucunu pozitif kutup kabul edebiliriz.

Grafiğe bakıldığında 0-20 ms arası gerilim değişimi ile 20-40 ms arası gerilim değişiminin aynı olduğu görülecektir.

Şimdi konumuza geri dönelim.

Birim zamanda meydana gelen titreşim sayısına frekans demiştik. Yukarıdaki grafikte tekrarlanan; pozitif ve negatif alternansların oluşturduğu örüntüdür. Pozitif ve negatif alternansların birleşiminden oluşan bu örüntüye saykıl (cycle) denir.

Frekans değerini bulmak için  1 saniyedeki tekrar sayısını bulmamız gerekir.

Yukarıdaki grafikte tekrarın 20 ms aralıklarla olduğu görülmektedir.

20 ms = 0,02 sn
Frekans = 1 / 0,02  = 50 Hz

Elektrik şebekesinin frekansı 50 Hz ‘dir.

Not: Grafikte tepe noktası 312V görülmesinin nedeni; 220 Volt ‘un şebeke geriliminin RMS (ortalama) değeri olmasıdır

Frekansta gerilimin yönünün ve değerinin değişmesi sadece sinüs eğrisi şeklinde değildir. Elektronikte en çok kullanılan frekans eğrileri (sinyal veya dalga olarak ta adlandırılır) sinus, kare ve üçgen ‘dir.

edevre_dalga_sekilleri

Gerilimin yönü ve değeri değişiyorsa oluşan bipolar (çift kutuplu) dalgadır. Gerilimin yönü değişmiyor sadece değeri değişiyorsa bu unipolar (tek kutuplu) dalgadır.

Dijital devrelerde en çok kullanılan dalga şekli unipolar kare dalgadır. Bu dalga şekline clock pulse (saat palsi) denir. Bu dalga şeklindeki örüntü; gerilim değerinin belirli bir süre tepe noktasına kalması (lojik 1 seviyesi) ve ardından yine bir belirli bir süre  0V değerinde kalmasıyla (lojik 0 seviyesi) oluşan  aralıktır. Bu aralığa  periyot denir. Yine frekansı bulmak için 1 saniyedeki periyot sayısını hesaplarız.

Yukarıdaki şekilde yer alan unipolar kare dalganın (saat palsi) frekansını bulmak istersek;

Periyot aralığı 4 ms;

4 ms =  0.004 sn
Frekans = 1 / 0.004 = 250 Hz

Osilaskop ve Frekansmetre

osilaskop-ve-frekansmetre

Bir dalganın frekansını sayısal olarak görmek için frekansmetreden yararlanırız. Sinyalin gerilim-zaman grafiğini gösteren cihaz ise osilaskoptur.

Şimdilik bu kadar…

3 YORUMLAR

  1. Aternatif akımın sürekli yön değiştiren akım olduğu söyleniyor.
    Bu bilgi kısmen doğru kısmende yanlış.
    Evet doğru baraj jeneratörü ile baraj transformatörünün 1. bobini arasında bu söylenen şey doğru.
    Ancak elektrik 2. bobinden evlerimize gelirken artık akımın sürekli yön değişmesi olayı bitiyor.
    Tek yönlü olarak evlerimize akıyor.Kitaplar ve ve internet siteleri aynı yanlışı sürdürüyorlar.
    Ha evimize gelen elektriğin transformatörde voltajı değiştirmesi yön değiştirmesinden dolayı olmuyor.
    Şiddetin değişmesinden dolayı oluyor.Şiddeti sıfırdan başlıyor maksimuma çıkıyor.İşte bu şiddetin değişmesi voltajı değiştiriyor.Doğru akımda ise bu şiddet değişimi olmadığı için transformatörü etkilemiyor.Ancak kapasitör kullanarak bu gerçekleşiyor.E-mailini bekliyorum.

    • Akım ile gerilim birbiri ile bağlantılı kavramlardır. Gerilimin yön değiştirmesi akım yönünün yön değiştirmesine bağlıdır. Faz ucunu A, nötr ucunu B kabul edersek burada yön değiştirmekten kasıt pozitif alternansta A ucunun (+), B ucunun (-) kutuplu, negatif alternansta B ucunun (+) A ucunun (-) kutuplu olmasıdır. Her iki alternansta da A ile B uçları arasında 0 ile 312V arası bir gerilim olacaktır ama akımın yönü her zaman (+) kutuptan (-) kutuba doğru olacağından akımın yönü değişecektir.

  2. Evimize gelen tel 3 tane değil midir?
    Biri faz biri nötr biri de toprak.
    Elektrik fazdan girer nötrden çıkar.
    Toprak ise elektrik kaçağını önlemek içindir güvenlik amaçlı.
    Dolayısı ile elektrik nehir gibi tek yönlü olarak fazdan nötüre doğru akar gider.
    Bir fazdan bir nötürden akmaz.
    Fazdan gelir cihaza girer işini görür nötürden çıkar gider.
    2 yönlülük bunun neresinde.
    Negatif alternans dediğini sen oluşturuyorsun.
    Direkten gelen elektrik değil.
    O da bir nevi pozitiftir yani fazdır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz