Bir direnç genellikle yanar ve aşırı akım direncin iki ucu arasının açılmasına sebep olur. Her zaman olmasa da aşırı ısı nedeniyle kömürleşmiş (charred) bu direnç gözle görülebilecektir. Bazı durumlarda problemin nerede olduğunu belirlemek için devre elemanlarını kontrol etmede AVOmetreye ihtiyaç duyabilirsiniz.
Seri Devrelerde Arıza
Seri devrelerde normal olarak bulunan iki temel problem, açık devreler ve kısa devrelerdir. Pek çok durumda problem, açık devre veya kısa devre gibi belirgin değildir. Uzun zaman periyodunda oluşan ve sonucunda arızaya sebep veren elemanın değerindeki değişimler de problem olabilir.
Özet olarak diyebiliriz ki seri devrelerde görülebilecek üç problemden biri;
1- Eleman açık devre (sonsuz direnç),
2- Zamanla eleman değerinin değişmesi,
3- Eleman kısa devre (sıfır direnç)dir.
Voltmetre; seri devreleri kontrol etmede, elemanın veya direncin üzerine düşen gerilimi ölçmede kullanılabildiği için en kullanışlı araçtır.
Şimdi, devre problemini analiz edelim ve mantıki yaklaşımlarla sorun giderme ve arızalı elemanı devreden çıkarma işlemleriyle problemi çözüp çözemeyeceğimizi görelim.
Seri devrede açık devre eleman
Bir elemanın direnci mümkün olan maksimum değerde (sonsuz) ise açık devredir.
Örnek: 3 Ω’luk yük dirençli bir TV setini göstermektedir. R2 direnci yandığında ve açık devre olduğunda TV seti kapalı (off) durumdadır. R2 nin problemli olduğunu nasıl bulursunuz?
Çözüm:
Eğer seri devrede, bir açık devre belirirse bu durumda R2 yanmıştır, akım akışı olmaz. Çünkü seri devrelerde akım akışı için tek yol vardır ve bu yol kesilmiş, kırılmıştır (I=0A). Voltmetre kullanarak her bir elemanın (direncin) üzerine düşen voltaj miktarını kontrol etmekle iki sonuç alınabilir.
1. Sağlam direnç üzerindeki gerilim sıfır volt olabilir.
2. Açık devre olan direncin üzerindeki gerilim kaynak gerilimine eşit olabilir.
Sağlam direnç üzerinde gerilim düşmez çünkü akım sıfırdır. Eğer I=0 ise akım ile direnç çarpımı da sıfır olur (V=IxR=0xR=0). Eğer R1 ve TV setinin yük direnci üzerine gerilim gelmiyorsa giriş gerilimi açık devre olan R2 direnci üzerinde görülecektir. Bu yüzden bu seri devre Kirşof’un (Kirchhoff) Gerilim Kanunu’na uyar:
V(9V)=VR1(0V)+VR2(9V)+VL(0V)
Seri devrede eleman değerinin zamanla değişmesi
Dirençlerin aşırı akımdan dolayı şiddetli bir baskıya maruz kalmadıkça tamamıyla açık devre hâline gelmeleri çok nadirdir. Zamanla dirençler normal olarak değerlerini değiştirecektir. Bu olay yavaşça ve genelde direnç değerinin düşmesi ile kendini gösterir.
Bunun sonucu olarak devrede problem meydana gelir. Direncin düşmesi akım artışına sebep
olur. Bu da güç kaybı demektir. Direncin dayanabileceği güç değeri aşılmışsa yanabilir. Direnç yanmamış olsa bile akımdaki artıştan dolayı sigorta atar. Her bir direncin değerinin ölçülmesi ile veya her direncin üzerine düşen gerilimin ölçülmesiyle problem bulunabilir.
Ölçülen bu değerler, imalatçının verdiği (sağladığı parça listesine dayanarak hesaplanan) değerler ile karşılaştırılır.
Seri devrede kısa devre eleman
Elemanın direnç değeri sıfır ohm ise eleman kısa devre olmuştur. Şekildeki devreyi kullanarak bir alıştırma yapalım.
Örnek: Şekildeki lamba 1 ve lamba 3 yanmakta (on), lamba 2 yanmamaktadır (off). Lamba 2’nin uçları arasında bir parça iletken bulunmaktadır. Akım lambanın flamanları yerine daha düşük dirençli yolu tercih etmektedir. Bu yüzden lamba 2’den akım geçmemektedir. Akım olmayınca ışık da üretilememektedir. Problemin ne olduğunu nasıl belirleriz?
Çözüm: Eğer lamba 2 açık devre (yanmış) ise devreden akım geçmez. Bu yüzden lamba 2 yanmaz. Voltmetre ile lamba 2 üzerine sıfır volt düştüğünü buluruz. Çünkü lamba 2’nin hiçbir direnci yoktur. Küçük baypas iletkeninin direnci hariç Kirşof’un Gerilim Kanunu’na göre lamba1 ve lamba 3’ün üzerine 6V gerilim düşer. Lamba 2’nin kaybı ile toplam direnç azalır. Dolayısıyla akım artar, lamba 1 ve lamba 3 daha parlak yanar.
Özet olarak seri devrelerdeki açık devre ve kısa devre için şunları söyleyebiliriz:
Açık devre olan elemanın uçlarında besleme gerilimi görülür.
Kısa devre olan elemanın uçlarında sıfır volt görülür.