📄 10. Sınıf Fizik: Basit Elektrik Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

a) Dirençler seri bağlı olduğundan eşdeğer direnç \(R_{es} = R_1 + R_2\) formülüyle bulunur. \(R_{es} = 4 \Omega + 8 \Omega = 12 \Omega\). Ohm Kanunu'na göre \(V = I \times R_{es}\) olduğundan, \(24 \text{ V} = I \times 12 \Omega\). Buradan devreden geçen toplam akım şiddeti \(I = 2 \text{ A}\) olarak bulunur.
b) Seri bağlı dirençlerde akım şiddeti her direnç üzerinden aynıdır. Bu nedenle her bir direncin uçları arasındaki potansiyel farkı Ohm Kanunu kullanılarak ayrı ayrı hesaplanır:
\(V_1 = I \times R_1 = 2 \text{ A} \times 4 \Omega = 8 \text{ V}\)
\(V_2 = I \times R_2 = 2 \text{ A} \times 8 \Omega = 16 \text{ V}\)

💡 Çözüm Adımları:

Elektriksel güç formüllerinden \(P = \frac{V^2}{R}\) bağıntısını kullanarak direnci bulabiliriz:
\(100 \text{ W} = \frac{(220 \text{ V})^2}{R}\)
\(100 = \frac{48400}{R}\)
\(R = \frac{48400}{100} = 484 \Omega\).

Ampulün üzerinden geçen akım şiddetini bulmak için \(P = V \times I\) veya \(V = I \times R\) formülünü kullanabiliriz:
\(100 \text{ W} = 220 \text{ V} \times I\)
\(I = \frac{100}{220} = \frac{10}{22} = \frac{5}{11} \text{ A} \approx 0.45 \text{ A}\).

💡 Çözüm Adımları:

Sigorta: Elektrik devrelerinde aşırı akım çekildiğinde (örneğin kısa devre durumunda) devreyi otomatik olarak kesen bir güvenlik elemanıdır. İçindeki ince tel, belirlenen akım değerinin üzerine çıkıldığında eriyerek devreyi açar ve cihazların zarar görmesini veya yangın çıkmasını engeller. Cihazları ve tesisatı korur.
Topraklama: Elektrikli cihazlarda meydana gelebilecek kaçak akımların insan vücudu yerine toprağa iletilmesini sağlayan bir güvenlik sistemidir. Cihazın metal dış yüzeyine bağlanan bir iletken tel, kaçak akımı toprağa yönlendirir. Böylece, cihazın arızalanması durumunda elektrik çarpması riskini ortadan kaldırır ve insan hayatını korur.