🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Fizik
💡 10. Sınıf Fizik: Ohm Kanunu Elektrik Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Fizik: Ohm Kanunu Elektrik Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir elektrik devresinde, üzerinden \( 2 \, \text{A} \) akım geçen \( 10 \, \Omega \) büyüklüğündeki bir direncin uçları arasındaki potansiyel fark (gerilim) kaç volttur? ⚡
Çözüm:
- 📌 Ohm Kanunu Formülü: Potansiyel fark (gerilim), akım ve direnç arasındaki ilişkiyi Ohm Kanunu ile ifade ederiz: \( V = I \cdot R \).
- Verilenler:
- Akım (I) = \( 2 \, \text{A} \)
- Direnç (R) = \( 10 \, \Omega \)
- Hesaplama: Verilen değerleri formülde yerine koyalım.
\[ V = I \cdot R \] \[ V = 2 \, \text{A} \cdot 10 \, \Omega \] \[ V = 20 \, \text{V} \] - ✅ Sonuç: Direncin uçları arasındaki potansiyel fark \( 20 \, \text{V} \) (Volt) olur.
Örnek 2:
Uçları arasında \( 30 \, \text{V} \) potansiyel fark bulunan \( 5 \, \Omega \) değerindeki bir dirençten geçen elektrik akımı kaç amperdir? 🔌
Çözüm:
- 📌 Ohm Kanunu Formülü: Akımı bulmak için Ohm Kanunu'nu kullanırız: \( I = \frac{V}{R} \).
- Verilenler:
- Potansiyel Fark (V) = \( 30 \, \text{V} \)
- Direnç (R) = \( 5 \, \Omega \)
- Hesaplama: Formülde değerleri yerine yazalım.
\[ I = \frac{V}{R} \] \[ I = \frac{30 \, \text{V}}{5 \, \Omega} \] \[ I = 6 \, \text{A} \] - ✅ Sonuç: Dirençten geçen elektrik akımı \( 6 \, \text{A} \) (Amper) olacaktır.
Örnek 3:
Bir elektrik devresinde, uçları arasında \( 12 \, \text{V} \) potansiyel fark oluşturulan bir dirençten \( 3 \, \text{A} \) akım geçmektedir. Bu direncin değeri kaç ohmdur? 💡
Çözüm:
- 📌 Ohm Kanunu Formülü: Direnci bulmak için Ohm Kanunu'nu kullanırız: \( R = \frac{V}{I} \).
- Verilenler:
- Potansiyel Fark (V) = \( 12 \, \text{V} \)
- Akım (I) = \( 3 \, \text{A} \)
- Hesaplama: Değerleri formülde yerine koyalım.
\[ R = \frac{V}{I} \] \[ R = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \text{A}} \] \[ R = 4 \, \Omega \] - ✅ Sonuç: Direncin değeri \( 4 \, \Omega \) (Ohm) olarak bulunur.
Örnek 4:
Seri bağlanmış iki dirençten oluşan bir devrede, dirençlerin değerleri \( R_1 = 6 \, \Omega \) ve \( R_2 = 4 \, \Omega \) şeklindedir. Bu devrenin uçlarına \( 20 \, \text{V} \) gerilim uygulandığında devreden geçen ana akım kaç amper olur? 🔗
Çözüm:
- 📌 Seri Bağlı Dirençler: Seri bağlı dirençlerde eşdeğer direnç, dirençlerin toplamına eşittir. \( R_{eş} = R_1 + R_2 \).
- Verilenler:
- Direnç 1 (\( R_1 \)) = \( 6 \, \Omega \)
- Direnç 2 (\( R_2 \)) = \( 4 \, \Omega \)
- Gerilim (V) = \( 20 \, \text{V} \)
- Adım 1: Eşdeğer Direnci Bulma
\[ R_{eş} = R_1 + R_2 \] \[ R_{eş} = 6 \, \Omega + 4 \, \Omega \] \[ R_{eş} = 10 \, \Omega \] - Adım 2: Ana Akımı Bulma
Şimdi Ohm Kanunu'nu kullanarak devreden geçen ana akımı hesaplayabiliriz: \( I = \frac{V}{R_{eş}} \).
\[ I = \frac{20 \, \text{V}}{10 \, \Omega} \] \[ I = 2 \, \text{A} \] - ✅ Sonuç: Devreden geçen ana akım \( 2 \, \text{A} \) olacaktır.
Örnek 5:
Bir elektrik devresinde, \( R_1 = 12 \, \Omega \) ve \( R_2 = 6 \, \Omega \) değerindeki iki direnç birbirine paralel bağlanmıştır. Bu paralel bağlı direnç grubunun uçlarına \( 12 \, \text{V} \) gerilim uygulandığında, ana koldan geçen toplam akım kaç amperdir? ↔️
Çözüm:
- 📌 Paralel Bağlı Dirençler: Paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direncin tersi, dirençlerin terslerinin toplamına eşittir. \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \).
- Verilenler:
- Direnç 1 (\( R_1 \)) = \( 12 \, \Omega \)
- Direnç 2 (\( R_2 \)) = \( 6 \, \Omega \)
- Gerilim (V) = \( 12 \, \text{V} \)
- Adım 1: Eşdeğer Direnci Bulma
\[ \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{12 \, \Omega} + \frac{1}{6 \, \Omega} \] Paydaları eşitleyelim:
\[ \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{12 \, \Omega} + \frac{2}{12 \, \Omega} \] \[ \frac{1}{R_{eş}} = \frac{3}{12 \, \Omega} \] \[ R_{eş} = \frac{12 \, \Omega}{3} \] \[ R_{eş} = 4 \, \Omega \] - Adım 2: Ana Akımı Bulma
Ohm Kanunu'nu kullanarak ana koldan geçen toplam akımı hesaplayalım: \( I = \frac{V}{R_{eş}} \).
\[ I = \frac{12 \, \text{V}}{4 \, \Omega} \] \[ I = 3 \, \text{A} \] - ✅ Sonuç: Ana koldan geçen toplam akım \( 3 \, \text{A} \) olarak bulunur.
Örnek 6:
Bir devrede, \( R_1 = 5 \, \Omega \) direncine seri olarak, kendi içinde paralel bağlı \( R_2 = 6 \, \Omega \) ve \( R_3 = 3 \, \Omega \) direnç grubu bağlanmıştır. Bu karışık bağlı devrenin tamamına \( 30 \, \text{V} \) gerilim uygulandığında, \( R_1 \) direncinden geçen akım kaç amper olur? 🧩
Çözüm:
- 📌 Karışık Bağlı Dirençler: Önce paralel bağlı kısmı, sonra seri bağlı kısmı hesaplayarak eşdeğer direnci buluruz.
- Verilenler:
- Direnç 1 (\( R_1 \)) = \( 5 \, \Omega \)
- Direnç 2 (\( R_2 \)) = \( 6 \, \Omega \)
- Direnç 3 (\( R_3 \)) = \( 3 \, \Omega \)
- Toplam Gerilim (V) = \( 30 \, \text{V} \)
- Adım 1: Paralel Bağlı \( R_2 \) ve \( R_3 \) Dirençlerinin Eşdeğerini Bulma
\[ \frac{1}{R_{paralel}} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \] \[ \frac{1}{R_{paralel}} = \frac{1}{6 \, \Omega} + \frac{1}{3 \, \Omega} \] \[ \frac{1}{R_{paralel}} = \frac{1}{6 \, \Omega} + \frac{2}{6 \, \Omega} \] \[ \frac{1}{R_{paralel}} = \frac{3}{6 \, \Omega} \] \[ R_{paralel} = \frac{6 \, \Omega}{3} \] \[ R_{paralel} = 2 \, \Omega \] - Adım 2: Toplam Eşdeğer Direnci Bulma
Şimdi \( R_1 \) direnci ile \( R_{paralel} \) direnci birbirine seri bağlıdır.
\[ R_{eş} = R_1 + R_{paralel} \] \[ R_{eş} = 5 \, \Omega + 2 \, \Omega \] \[ R_{eş} = 7 \, \Omega \] - Adım 3: Ana Akımı Bulma
Tüm devreden geçen ana akım, \( R_1 \) direncinden de geçen akımdır çünkü \( R_1 \) ana kol üzerindedir.
\[ I_{ana} = \frac{V_{toplam}}{R_{eş}} \] \[ I_{ana} = \frac{30 \, \text{V}}{7 \, \Omega} \] \[ I_{ana} \approx 4.28 \, \text{A} \] - ✅ Sonuç: \( R_1 \) direncinden geçen akım yaklaşık \( 4.28 \, \text{A} \) olur.
Örnek 7:
Evlerimizde kullandığımız bazı lambaların parlaklığını ayarlamak için reosta adı verilen ayarlanabilir dirençler kullanılır. Bir lamba ve bir reostanın seri bağlı olduğu bir devrede, reostanın direnci artırılırsa lambanın parlaklığı nasıl değişir? Bu duruma Ohm Kanunu açısından açıklayınız. 💡 dimmer
Çözüm:
- 📌 Ohm Kanunu ve Parlaklık İlişkisi: Lambanın parlaklığı, üzerinden geçen akımın büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Akım ne kadar büyükse, lamba o kadar parlak yanar.
- Devre Yapısı: Lamba ve reosta seri bağlı olduğu için, devrenin toplam direnci \( R_{toplam} = R_{lamba} + R_{reosta} \) formülüyle bulunur.
- Reosta Direnci Artırıldığında:
- 👉 Reostanın direnci (\( R_{reosta} \)) artırıldığında, devrenin toplam direnci (\( R_{toplam} \)) da artar.
- 👉 Ohm Kanunu'na göre (\( I = \frac{V}{R} \)), devrenin gerilimi (V) sabit kaldığı sürece, toplam direnç (\( R_{toplam} \)) arttıkça devreden geçen ana akım (I) azalır.
- 👉 Lamba ve reosta seri bağlı olduğu için, lambanın üzerinden geçen akım da ana akıma eşittir. Dolayısıyla, lambadan geçen akım azalır.
- ✅ Sonuç: Lambadan geçen akım azaldığı için lambanın parlaklığı azalır. Reosta, akımı kontrol ederek lambanın parlaklığını ayarlamamızı sağlar.
Örnek 8:
Kış aylarında evlerimizde kullandığımız elektrikli ısıtıcılar, içlerindeki özel direnç telleri sayesinde çalışır. Bu ısıtıcıların fişini prize taktığımızda, prizden \( 220 \, \text{V} \) gerilim alır ve ısıtıcının direncinden dolayı bir akım geçer. Eğer bir elektrikli ısıtıcının direnci \( 55 \, \Omega \) ise, bu ısıtıcıdan çalışma anında kaç amper akım geçer? 🤔
Çözüm:
- 📌 Ohm Kanunu ve Isıtıcılar: Elektrikli ısıtıcılar, yüksek dirence sahip tellerden akım geçirilerek bu tellerin ısınması prensibiyle çalışır. Geçen akımı Ohm Kanunu ile bulabiliriz.
- Verilenler:
- Gerilim (V) = \( 220 \, \text{V} \) (Türkiye'deki standart priz gerilimi)
- Direnç (R) = \( 55 \, \Omega \)
- Hesaplama: Ohm Kanunu formülü \( I = \frac{V}{R} \) kullanılarak akımı bulalım.
\[ I = \frac{220 \, \text{V}}{55 \, \Omega} \] \[ I = 4 \, \text{A} \] - ✅ Sonuç: Bu elektrikli ısıtıcıdan çalışma anında \( 4 \, \text{A} \) (Amper) akım geçer. Bu akım, direnç teli üzerinde ısı enerjisine dönüşerek ortamı ısıtır.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-fizik-ohm-kanunu-elektrik/sorular