📄 10. Sınıf Fizik: Elektrik Akımı Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Ohm Kanunu, bir elektrik devresinde bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkın (gerilim), iletkenden geçen akım şiddeti ile doğru orantılı olduğunu ve bu oranın iletkenin direnci olduğunu ifade eder. Matematiksel olarak \(V = I \times R\) şeklinde gösterilir. Bu kanun, basit elektrik devrelerinin analizinde temel bir araçtır ve direnç, akım, gerilim arasındaki ilişkiyi anlamamızı sağlar.

Verilenler: Direnç \(R = 20\,\Omega\), Potansiyel fark \(V = 100\,\text{V}\).
İstenen: Akım şiddeti \(I\).
Ohm Kanunu'nu kullanarak:
\(V = I \times R\)
\(100\,\text{V} = I \times 20\,\Omega\)
\(I = \frac{100\,\text{V}}{20\,\Omega}\)
\(I = 5\,\text{A}\)
Bu ısıtıcı \(5\,\text{A}\) akım çeker.

💡 Çözüm Adımları:

Öncelikle paralel bağlı \(R_1\) ve \(R_2\) dirençlerinin eşdeğer direncini bulalım.
Paralel bağlı dirençler için eşdeğer direnç formülü:
\(\frac{1}{R_{\text{paralel}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\)
\(\frac{1}{R_{\text{paralel}}} = \frac{1}{6\,\Omega} + \frac{1}{3\,\Omega}\)
Paydaları eşitleyelim:
\(\frac{1}{R_{\text{paralel}}} = \frac{1}{6\,\Omega} + \frac{2}{6\,\Omega}\)
\(\frac{1}{R_{\text{paralel}}} = \frac{3}{6\,\Omega}\)
\(\frac{1}{R_{\text{paralel}}} = \frac{1}{2\,\Omega}\)
\(R_{\text{paralel}} = 2\,\Omega\)

Şimdi bu \(R_{\text{paralel}}\) direnci ile \(R_3\) direnci seri bağlıdır.
Seri bağlı dirençler için eşdeğer direnç formülü:
\(R_{\text{eşdeğer}} = R_{\text{paralel}} + R_3\)
\(R_{\text{eşdeğer}} = 2\,\Omega + 4\,\Omega\)
\(R_{\text{eşdeğer}} = 6\,\Omega\)
A ve B noktaları arasındaki eşdeğer direnç \(6\,\Omega\)'dur.

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler: Güç \(P = 2200\,\text{W}\), Potansiyel fark \(V = 220\,\text{V}\).

a) Akım şiddetini bulmak için \(P = V \times I\) formülünü kullanırız.
\(2200\,\text{W} = 220\,\text{V} \times I\)
\(I = \frac{2200\,\text{W}}{220\,\text{V}}
\)\(I = 10\,\text{A}\)
Isıtıcının çektiği akım şiddeti \(10\,\text{A}\)'dir.

b) Harcanan enerjiyi bulmak için \(W = P \times t\) formülünü kullanırız. Ancak zaman birimi saniye olmalıdır.
Verilen zaman \(t = 10\,\text{dakika}\). Saniyeye çevirelim:
\(t = 10 \times 60\,\text{s} = 600\,\text{s}\)
Şimdi enerji hesaplamasını yapalım:
\(W = P \times t\)
\(W = 2200\,\text{W} \times 600\,\text{s}\)
\(W = 1.320.000\,\text{Joule}\)
Bu ısıtıcı 10 dakika boyunca çalıştığında \(1.320.000\,\text{Joule}\) enerji harcar.