Elektriğin Temelleri ve Multimetre Kullanımı

Elektrik ve elektronik sistemler, günümüzde otomobillerin çalışmasında önemli bir yere sahiptir. Aydınlatma sistemlerinden marş ve şarj sistemine, motor yönetim sistemlerinden konfor ve güvenlik donanımlarına kadar birçok sistem elektrik enerjisinden yararlanır. Bu nedenle otomotiv alanında eğitim alan öğrencilerin elektriğin temelleri konusunda bilgi sahibi olması ve temel elektriksel ölçümleri yapabilmesi gerekir.

Bu konuda; basit elektrik devresi, gerilim, akım şiddeti, direnç, elektriksel güç ve şarj devresinin temel çalışma prensiplerini öğrenecek, ayrıca multimetre kullanımı ve multimetre ile yapılabilecek temel kontrolleri inceleyeceksiniz. Elektrikle ilgili temel kavramları daha ayrıntılı öğrenmek için Temel Elektrik konusunu da inceleyebilirsiniz.

Basit Elektrik Devresi Nedir?

Elektrik akımının dolaşabilmesi için kapalı bir elektrik devresine ihtiyaç vardır. En basit elektrik devresi; enerji kaynağı, iletkenler, alıcı ve gerektiğinde devreyi açıp kapatan bir anahtardan oluşur.

Otomobil üzerinde akü enerji kaynağı olarak düşünülebilir. Kablolar elektrik enerjisini taşır; ampul, elektrik motoru veya başka bir elektrikli donanım ise alıcı görevi görür.

Basit bir elektrik devresinin temel elemanları şunlardır:

• Enerji kaynağı
• İletken kablolar
• Sigorta
• Anahtar
• Alıcı
• Şasi veya geri dönüş hattı

Devrenin kapalı olması durumunda elektrik akımı devreden geçerek alıcının çalışmasını sağlar. Devrenin herhangi bir noktasında bağlantı kesilirse akım geçişi durur ve alıcı çalışmaz.

Gerilim Nedir?

Gerilim, iki nokta arasındaki elektriksel potansiyel farkıdır. Gerilimin birimi volt (V), gerilim ölçmek için kullanılan ölçü aleti ise voltmetredir.

Otomobillerin büyük bölümünde nominal olarak 12 voltluk elektrik sistemi kullanılır. Ağır ticari araçlarda ise 24 voltluk sistemlerle karşılaşılabilir.

Bir akünün uçları arasındaki gerilim multimetre kullanılarak ölçülebilir. Gerilim ölçümü yapılırken multimetre devreye paralel bağlanır. Ölçüm sırasında devrenin bağlantısının kesilmesine gerek yoktur.

Akım Şiddeti Nedir?

Bir elektrik devresinden belirli bir zamanda geçen elektrik yükü miktarına akım şiddeti denir. Akım şiddetinin birimi amper (A)‘dir.

Bir elektrikli alıcının çektiği akım; alıcının gücüne, devre gerilimine ve direncine bağlıdır. Örneğin marş motoru çalışırken oldukça yüksek akım çekerken küçük bir gösterge lambasının çektiği akım çok daha düşüktür. Marş sisteminin yapısı ve yüksek akım ihtiyacı hakkında ayrıntılı bilgi için Marş Sistemi Nedir? yazısını inceleyebilirsiniz.

Akım ölçümü yapılırken multimetre devreye seri bağlanmalıdır. Devre ölçüm yapılacak noktadan açılır ve akımın multimetrenin içinden geçmesi sağlanır.

Multimetre ile akım ölçerken cihazın ölçüm girişlerinin ve seçilen ölçüm kademesinin doğru olması son derece önemlidir. Yanlış bağlantı multimetrenin sigortasının atmasına veya cihazın zarar görmesine neden olabilir.

Doğru akım ve alternatif akım arasındaki farkları daha ayrıntılı öğrenmek için Akım Çeşitleri Nelerdir? konusuna bakabilirsiniz.

Direnç Nedir?

Elektrik akımının geçişine karşı gösterilen zorluğa elektriksel direnç denir. Direncin birimi ohm (Ω)‘dur.

Bir iletkenin direnci; iletkenin malzemesine, uzunluğuna, kesit alanına ve sıcaklığına bağlı olarak değişebilir.

Otomotiv elektrik sistemlerinde kabloların, sensörlerin, bobinlerin ve çeşitli elektrikli elemanların kontrolünde direnç ölçümünden yararlanılır.

Direnç ölçümü yapılırken ölçülecek devrede enerji bulunmamalıdır. Başka bir ifadeyle direnç ölçümü enerjili bir devrede yapılmaz.

Direnç, diyot, transistör, röle ve diğer elektronik devre elemanlarının çalışma ve kontrol yöntemleri için Temel Elektronik konusunu inceleyebilirsiniz.

Ohm Kanunu

Elektrik devrelerinin temel ilişkilerinden biri Ohm Kanunu‘dur. Ohm Kanunu; gerilim, akım ve direnç arasındaki ilişkiyi açıklar.

Gerilim = Akım × Direnç

V = I × R

Bu formülden aşağıdaki bağıntılar elde edilir:

I = V / R

R = V / I

Örneğin 12 voltluk bir devrede 6 ohm direnç bulunan bir alıcının çektiği akım:

I = 12 / 6 = 2 A

olarak hesaplanır.

Ohm Kanunu özellikle otomotiv elektrik devrelerinde arıza teşhisi yaparken gerilim, akım ve direnç değerleri arasındaki ilişkinin anlaşılması açısından önemlidir.

Elektriksel Güç Nedir?

Bir elektrikli cihazın birim zamanda tükettiği veya dönüştürdüğü elektrik enerjisini ifade eden büyüklüğe elektriksel güç denir.

Elektriksel gücün birimi watt (W)‘tır.

Güç, gerilim ve akım kullanılarak hesaplanabilir:

P = V × I

Örneğin 12 voltluk bir elektrik sisteminde 5 amper akım çeken bir alıcının gücü:

P = 12 × 5 = 60 W

olur.

Bu ilişki otomobilde kullanılan ampuller, rezistanslar, elektrik motorları ve diğer elektrikli alıcıların çalışma özelliklerinin anlaşılmasında kullanılır.

Otomobillerde Şarj Devresi

Otomobilin elektrik sisteminde akü ve alternatör birlikte çalışır. Akü, motor çalışmıyorken elektrikli sistemlerin ihtiyaç duyduğu enerjiyi sağlar ve ilk çalıştırma sırasında marş motoruna gerekli yüksek akımı verir.

Motor çalışmaya başladıktan sonra alternatör, motordan aldığı mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Alternatörde oluşturulan alternatif akım doğrultucu diyotlar yardımıyla doğru akıma çevrilerek aracın elektrik sistemine verilir.

Üretilen elektrik enerjisi aracın elektrikli sistemlerini beslerken aynı zamanda akünün yeniden şarj edilmesini sağlar. Regülatör ise alternatör çıkış geriliminin uygun sınırlar içerisinde tutulmasını sağlar.

Şarj sisteminin temel elemanları şunlardır:

• Akü
• Alternatör
• Doğrultucu diyotlar
• Voltaj regülatörü
• Şarj ikaz sistemi
• Bağlantı kabloları
• Sigorta ve koruma elemanları

Şarj sisteminin yapısı, alternatörün çalışması ve sistem kontrolleri hakkında ayrıntılı bilgi için Şarj Sistemi yazısını inceleyebilirsiniz.

Modern otomobillerde akünün voltajı, akımı ve şarj durumu elektronik olarak da takip edilebilir. Bu sistem hakkında daha fazla bilgi için Akü Sensörü Nedir? yazısına bakabilirsiniz.

Multimetre Nedir?

Multimetre, elektrik ve elektronik devrelerde farklı elektriksel büyüklüklerin ölçülmesini sağlayan ölçü aletidir.

Dijital bir multimetre ile cihazın özelliklerine bağlı olarak aşağıdaki ölçüm ve kontroller yapılabilir:

• DC gerilim
• AC gerilim
• DC akım
• Direnç
• Süreklilik
• Diyot kontrolü

Otomotiv alanında özellikle akü geriliminin, şarj geriliminin, kablo ve bağlantıların, sigortaların, anahtarların ve çeşitli elektrik-elektronik elemanların kontrolünde multimetreden yararlanılır.

Multimetre ile Gerilim Nasıl Ölçülür?

Otomobil elektrik sistemlerinde en sık yapılan ölçümlerden biri DC gerilim ölçümüdür.

Gerilim ölçmek için multimetrede DC volt (V⎓) konumu seçilir.

Siyah ölçü kablosu COM girişine, kırmızı ölçü kablosu ise V/Ω veya cihaz üzerindeki eşdeğer gerilim ölçüm girişine takılır.

Akü gerilimi ölçülecekse kırmızı prob akünün pozitif (+) kutbuna, siyah prob negatif (-) kutbuna temas ettirilir.

Multimetre gerilim ölçerken ölçülecek elemana paralel bağlanır.

Ölçülen değer aracın çalışma durumuna, akünün doluluk seviyesine ve elektrik sisteminin özelliklerine göre değerlendirilmelidir.

Multimetre ile Direnç Nasıl Ölçülür?

Direnç ölçümü için multimetrede Ω konumu seçilir.

Ölçüm yapılacak elektrikli elemanın enerjisi kesilmeli ve gerekiyorsa eleman devreden ayrılmalıdır.

Multimetrenin probları ölçülecek elemanın iki ucuna temas ettirilerek ekrandaki direnç değeri okunur.

Direnç ölçümü özellikle kabloların, bobinlerin, sensörlerin ve çeşitli elektrikli elemanların kontrolünde kullanılabilir.

Enerjili bir devrede direnç ölçümü yapılmamalıdır.

Multimetre ile Süreklilik Kontrolü

Süreklilik testi, iki nokta arasında elektriksel bağlantının bulunup bulunmadığını kontrol etmek amacıyla kullanılır.

Bu yöntem özellikle aşağıdaki elemanların kontrolünde oldukça kullanışlıdır:

• Sigortalar
• Kablolar
• Anahtarlar
• Soket bağlantıları
• Şasi bağlantıları

Birçok dijital multimetre süreklilik bulunduğunda sesli uyarı verir.

Süreklilik kontrolü de enerjisi kesilmiş devrede yapılmalıdır.

Multimetre ile Diyot Kontrolü

Dijital multimetrelerin önemli fonksiyonlarından biri de diyot kontrolüdür. Diyot kademesi seçildiğinde prob uçları diyodun iki ucuna temas ettirilerek ileri yöndeki gerilim düşümü kontrol edilebilir.

Diyot bir yönde iletim gösterirken problar ters çevrildiğinde ters yönde iletim göstermemelidir. Ancak ölçüm sonucu değerlendirilirken diyotun türü ve üretici değerleri dikkate alınmalıdır.

Diyotların yapısı ve diğer elektronik devre elemanlarının kontrolleri hakkında ayrıntılı bilgi için Temel Elektronik Devre Elemanları konusunu inceleyebilirsiniz.

Multimetre ile Akım Nasıl Ölçülür?

Akım ölçümünde gerilim ölçümünden farklı bir bağlantı yöntemi kullanılır.

Multimetre ölçülecek devreye seri bağlanır. Bunun için devre ölçüm yapılacak noktadan açılır ve elektrik akımının multimetrenin içerisinden geçmesi sağlanır.

Akım ölçümü yapılmadan önce:

• Multimetre doğru akım ölçüm kademesine alınmalıdır.
• Kırmızı prob ölçülecek akıma uygun amper girişine takılmalıdır.
• Siyah prob COM girişine takılmalıdır.
• Ölçülecek akım cihazın izin verdiği sınırı aşmamalıdır.
• Ölçüme mümkünse cihazın uygun en yüksek akım kademesinden başlanmalıdır.

Özellikle otomobilde yüksek akım çeken devrelerde standart multimetre ile doğrudan akım ölçümü yapılmamalıdır. Marş motoru gibi yüksek akımlı sistemlerde uygun pens ampermetre veya bu amaç için tasarlanmış özel ölçüm cihazları kullanılmalıdır.

Multimetre Kullanırken Dikkat Edilecekler

Multimetre ile ölçüm yapmadan önce ölçülecek elektriksel büyüklük belirlenmeli ve cihaz buna uygun ölçüm kademesine getirilmelidir.

• Gerilim ölçümünde volt kademesi seçilmelidir.
• Direnç ölçümünde ohm (Ω) kademesi seçilmelidir.
• Akım ölçümünde amper kademesi seçilmelidir.
• Süreklilik kontrolünde süreklilik/sesli uyarı kademesi seçilmelidir.
• Diyot kontrolünde diyot sembolü bulunan kademe seçilmelidir.
• Probların doğru girişlere takılı olduğu kontrol edilmelidir.

Özellikle akım ölçümünden sonra kırmızı prob amper girişinde unutulmamalıdır. Prob amper girişindeyken akü uçlarına gerilim ölçer gibi paralel bağlanması çok düşük dirençli bir yol oluşturarak kısa devreye, multimetre sigortasının atmasına veya cihazın zarar görmesine neden olabilir.

Ölçüm yapılacak sistemin gerilim ve akım değerleri kullanılan multimetrenin ölçüm sınırlarını aşmamalıdır.

Otomotiv Elektriğinde Multimetrenin Önemi

Modern otomobillerde çok sayıda elektrikli ve elektronik sistem bulunmaktadır. Bu nedenle arıza teşhisinde yalnızca parçaların değiştirilmesi yerine elektrik devresinin doğru şekilde ölçülmesi gerekir.

Multimetre kullanılarak bir devrede gerilim bulunup bulunmadığı, elektriksel bağlantının sağlamlığı, bir elemanın direnci ve uygun devrelerde çekilen akım kontrol edilebilir.

Doğru yapılan ölçümler; arızanın kablodan mı, bağlantı noktasından mı, besleme hattından mı yoksa elektrikli elemanın kendisinden mi kaynaklandığının belirlenmesine yardımcı olur.

Konu Özeti

Elektrik devresinin çalışabilmesi için kapalı bir akım yolu bulunmalıdır. Elektrik devrelerinin temel büyüklükleri gerilim, akım ve dirençtir. Bu büyüklükler arasındaki ilişki Ohm Kanunu ile açıklanır.

Elektriksel güç, gerilim ile akımın çarpımı kullanılarak hesaplanabilir.

Otomobillerde akü elektrik enerjisinin depolanmasını sağlarken alternatör motor çalışırken elektrik enerjisi üretir, elektrikli sistemleri besler ve akünün şarj edilmesini sağlar.

Elektrik sistemlerinde yapılacak arıza teşhislerinde multimetre en önemli temel ölçü aletlerinden biridir. Multimetre doğru kullanıldığında gerilim, direnç, süreklilik, diyot ve uygun şartlarda akım ölçümü yapılarak elektrik devreleri hakkında önemli bilgiler elde edilebilir. Daha fazla bilgi için ana sayfamız motor dersi ni kontrol edebilirsiniz.