💡 10. Sınıf Fizik: Elektrik Devreleri Hesaplama Çözümlü Örnekler

Bu soruyu çözmek için Ohm Yasası'nı kullanacağız. Ohm Yasası, bir devredeki gerilim (V), akım (I) ve direnç (R) arasındaki ilişkiyi açıklar. Formülü şöyledir:

• \( V = I \times R \)

Burada:

• \( V \) = Gerilim (Volt)
• \( I \) = Akım (Amper)
• \( R \) = Direnç (Ohm)

Soruda verilenler:

• Gerilim \( V = 12 \) Volt
• Direnç \( R = 4 \) Ohm

Bizden istenen devreden geçen akım \( I \). Formülü \( I \) için yeniden düzenlersek:

• \( I = \frac{V}{R} \)

Şimdi verilen değerleri formüle yerleştirelim:

• \( I = \frac{12 \text{ Volt}}{4 \text{ Ohm}} \)
• \( I = 3 \) Amper

✅ Sonuç olarak, devreden geçen akım 3 Amper'dir.

Bu problemi de Ohm Yasası ile çözeceğiz. Hatırlayalım:

• \( V = I \times R \)

Soruda verilenler:

• Gerilim \( V = 220 \) Volt
• Direnç \( R = 11 \) Ohm

Akımı \( I \) bulmak için formülü kullanıyoruz:

• \( I = \frac{V}{R} \)

Değerleri yerine koyalım:

• \( I = \frac{220 \text{ Volt}}{11 \text{ Ohm}} \)
• \( I = 20 \) Amper

👉 Elektrikli ısıtıcıdan geçen akım 20 Amper'dir.

Seri bağlı dirençlerde eşdeğer direnci bulmak için tüm dirençlerin değerlerini toplarız. Formülü şöyledir:

• \( R_{eş} = R_1 + R_2 + R_3 + ... \)

Soruda verilen dirençler:

• \( R_1 = 2 \) Ohm
• \( R_2 = 3 \) Ohm
• \( R_3 = 5 \) Ohm

Bu dirençler seri bağlı olduğu için eşdeğer dirençlerini bulmak için toplarız:

• \( R_{eş} = 2 \text{ Ohm} + 3 \text{ Ohm} + 5 \text{ Ohm} \)
• \( R_{eş} = 10 \) Ohm

📌 Seri bağlı dirençlerin eşdeğer direnci 10 Ohm'dur.

Paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direnci bulmak için dirençlerin terslerinin toplamının tersini alırız. Formülü şöyledir:

• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + ... \)

Soruda verilen dirençler:

• \( R_1 = 6 \) Ohm
• \( R_2 = 6 \) Ohm
• \( R_3 = 3 \) Ohm

Formülü kullanarak eşdeğer direnci hesaplayalım:

• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{6 \text{ Ohm}} + \frac{1}{6 \text{ Ohm}} + \frac{1}{3 \text{ Ohm}} \)

Paydaları eşitlemek için \( \frac{1}{3} \) 'ü \( \frac{2}{6} \) şeklinde yazabiliriz:

• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{6} + \frac{1}{6} + \frac{2}{6} \)
• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1+1+2}{6} \)
• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{4}{6} \)
• \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{2}{3} \)

Şimdi \( R_{eş} \) değerini bulmak için tersini alırız:

• \( R_{eş} = \frac{3}{2} \) Ohm
• \( R_{eş} = 1.5 \) Ohm

✅ Paralel bağlı bu dirençlerin eşdeğer direnci 1.5 Ohm'dur.

Bu soruyu cevaplamak için öncelikle Ohm Yasası'na göre devrenin olması gereken akımını hesaplamalıyız.

• Ohm Yasası: \( V = I \times R \)

Soruda verilenler:

• Direnç \( R = 10 \) Ohm
• Gerilim \( V = 6 \) Volt

Ohm Yasası'na göre devreden geçmesi gereken akım \( I \)'yı hesaplayalım:

• \( I = \frac{V}{R} \)
• \( I = \frac{6 \text{ Volt}}{10 \text{ Ohm}} \)
• \( I = 0.6 \) Amper

Öğrencinin ölçtüğü akım değeri de 0.6 Amper'dir. 👉 Bu durumda, öğrencinin ölçümü Ohm Yasası'na uygundur. Hesaplanan akım değeri ile ölçülen akım değeri birbirine eşittir.

Evlerimizdeki prizlerdeki elektrik sistemi, aletlerin paralel bağlanması prensibine göre tasarlanmıştır. Bunun temel nedenleri şunlardır:

• Aynı Gerilim: Paralel bağlı devrelerde, her bir kola (yani her bir cihaza) uygulanan gerilim aynıdır. Elektrik dağıtım sistemimiz, evlere sabit bir gerilim (Türkiye'de genellikle 220 Volt) sağlar. Bu sayede buzdolabı, televizyon gibi farklı cihazlar aynı voltajla çalışabilir.
• Bağımsız Çalışma: Bir cihazın açılıp kapanması veya arızalanması, diğer cihazların çalışmasını etkilemez. Eğer seri bağlı olsalardı, bir cihaz bozulduğunda tüm devre kesilirdi.
• Farklı Akımlar: Cihazların güçleri ve iç dirençleri farklı olduğu için, aynı gerilim altında farklı akımlar çekerler. Bu durum, her cihazın kendi ihtiyacına göre akım çekebilmesini sağlar.

📌 Kısacası, evdeki prizlerdeki paralel bağlantı, tüm cihazların aynı gerilimle çalışmasını ve bağımsız olarak işlev görmesini sağlar.

Bu soruyu adım adım çözelim:
1. Adım: Seri bağlı dirençlerin eşdeğerini bulma

• İlk olarak 3 Ohm ve 6 Ohm'luk dirençler seri bağlı.
• Seri bağlı dirençlerde eşdeğer direnç, toplamlarıdır: \( R_{seri} = R_1 + R_2 = 3 \text{ Ohm} + 6 \text{ Ohm} = 9 \) Ohm.

2. Adım: Yeni devrenin eşdeğer direncini bulma

• Şimdi bu 9 Ohm'luk seri direnç grubuna, 3 Ohm'luk bir direnç paralel bağlanıyor.
• Paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direnç formülü: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_{seri}} + \frac{1}{R_3} \)
• Değerleri yerine koyalım: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{9 \text{ Ohm}} + \frac{1}{3 \text{ Ohm}} \)
• Paydaları eşitleyelim: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{9} + \frac{3}{9} = \frac{4}{9} \)
• Eşdeğer direnci bulmak için tersini alalım: \( R_{eş} = \frac{9}{4} \) Ohm = 2.25 Ohm.

3. Adım: Toplam akımı hesaplama

• Devreye bağlı üretecin gerilimi 9 Volt.
• Toplam akımı bulmak için Ohm Yasası'nı kullanırız: \( I_{toplam} = \frac{V}{R_{eş}} \)
• Değerleri yerine koyalım: \( I_{toplam} = \frac{9 \text{ Volt}}{2.25 \text{ Ohm}} \)
• \( I_{toplam} = 4 \) Amper.

✅ Son durumda devrenin toplam akımı 4 Amper'dir.

Bu soruyu çözmek için yine Ohm Yasası'nı kullanacağız.

• Ohm Yasası: \( V = I \times R \)

Soruda verilenler:

• Üretecin gerilimi \( V = 15 \) Volt (Bu değer değişmiyor).
• Yeni dirençten geçen akım \( I = 3 \) Amper.

Bizden istenen yeni direncin değeri \( R \). Formülü \( R \) için yeniden düzenlersek:

• \( R = \frac{V}{I} \)

Şimdi verilen değerleri formüle yerleştirelim:

• \( R = \frac{15 \text{ Volt}}{3 \text{ Amper}} \)
• \( R = 5 \) Ohm

👉 Eğer aynı üretece bağlı olduğunda 3 Amper akım geçirecek yeni bir direnç konulursa, bu yeni direncin değeri 5 Ohm olur. (Bu, ilk dirençle aynı değerdedir.)