🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Fizik
💡 10. Sınıf Fizik: Ohm kanunu ve dirençlerin bağlanması Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Fizik: Ohm kanunu ve dirençlerin bağlanması Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
💡 Bir elektrik devresinde, gerilim 12 Volt ve akım 3 Amper ise, devrenin direnci kaç Ohm'dur?
Çözüm:
- Ohm Kanunu'na göre, gerilim (V), akım (I) ve direnç (R) arasındaki ilişki şu formülle verilir: \( V = I \times R \)
- Soruda verilen değerler: \( V = 12 \) Volt ve \( I = 3 \) Amper.
- Direnci bulmak için formülü yeniden düzenleriz: \( R = \frac{V}{I} \)
- Değerleri yerine koyalım: \( R = \frac{12 \text{ Volt}}{3 \text{ Amper}} \)
- Hesaplama sonucunda direnç: \( R = 4 \) Ohm bulunur.
Örnek 2:
📌 Bir direncin üzerinden 2 Amper akım geçtiğinde, uçları arasındaki potansiyel fark 10 Volt oluyorsa, bu direncin değeri kaç Ohm'dur?
Çözüm:
- Ohm Kanunu'nu kullanacağız: \( V = I \times R \)
- Verilenler: \( I = 2 \) Amper ve \( V = 10 \) Volt.
- Direnci (R) hesaplamak için formülü düzenleyelim: \( R = \frac{V}{I} \)
- Değerleri yerine yazalım: \( R = \frac{10 \text{ Volt}}{2 \text{ Amper}} \)
- Sonuç: \( R = 5 \) Ohm.
Örnek 3:
🔌 Birbirine seri bağlı 3 Ohm ve 6 Ohm'luk iki direnç, 9 Voltluk bir üretece bağlanmıştır. Devreden geçen akım kaç Amper olur?
Çözüm:
- Seri bağlı dirençlerde eşdeğer direnç, dirençlerin toplamına eşittir: \( R_{eş} = R_1 + R_2 \)
- Verilen dirençler: \( R_1 = 3 \) Ohm ve \( R_2 = 6 \) Ohm.
- Eşdeğer direnci hesaplayalım: \( R_{eş} = 3 \, \text{Ohm} + 6 \, \text{Ohm} = 9 \, \text{Ohm} \)
- Ohm Kanunu'nu kullanarak devreden geçen akımı bulabiliriz: \( V = I \times R_{eş} \)
- Akımı (I) hesaplamak için formülü düzenleyelim: \( I = \frac{V}{R_{eş}} \)
- Verilen üreteç gerilimi \( V = 9 \) Volt.
- Akımı hesaplayalım: \( I = \frac{9 \text{ Volt}}{9 \, \text{Ohm}} = 1 \) Amper.
Örnek 4:
💡 Birbirine paralel bağlı 4 Ohm ve 12 Ohm'luk iki direnç, 6 Voltluk bir üretece bağlanmıştır. Paralel bağlı bu dirençlerin eşdeğer direnci kaç Ohm'dur?
Çözüm:
- Paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direncin tersi, dirençlerin terslerinin toplamına eşittir: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \)
- Verilen dirençler: \( R_1 = 4 \) Ohm ve \( R_2 = 12 \) Ohm.
- Formülde değerleri yerine koyalım: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{4 \, \text{Ohm}} + \frac{1}{12 \, \text{Ohm}} \)
- Paydaları eşitleyelim (12'de eşitleyelim): \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{3}{12 \, \text{Ohm}} + \frac{1}{12 \, \text{Ohm}} \)
- Toplama işlemini yapalım: \( \frac{1}{R_{eş}} = \frac{4}{12 \, \text{Ohm}} \)
- Eşdeğer direnci bulmak için tersini alalım: \( R_{eş} = \frac{12 \, \text{Ohm}}{4} = 3 \, \text{Ohm} \)
Örnek 5:
🏠 Akıllı ev sistemlerinde kullanılan bir termostat, ortam sıcaklığına göre direnci değişen bir sensör içerir. Eğer sensörün direnci 100 Ohm iken 5 Volt gerilim uygulandığında 0.02 Amper akım geçiyorsa, bu sensörün sıcaklık değişimindeki minimum direnci kaç Ohm olabilir (Ohm Kanunu'na göre)?
Çözüm:
- Bu soruda, verilen bilgilerle Ohm Kanunu'nu kullanarak sensörün mevcut durumdaki direncini bulacağız.
- Ohm Kanunu: \( V = I \times R \)
- Verilenler: \( V = 5 \) Volt ve \( I = 0.02 \) Amper.
- Direnci bulmak için formülü düzenleyelim: \( R = \frac{V}{I} \)
- Hesaplama: \( R = \frac{5 \text{ Volt}}{0.02 \text{ Amper}} = 250 \, \text{Ohm} \)
- Soruda "minimum direnci kaç Ohm olabilir" denmiş, ancak verilen bilgiler mevcut durumu ifade ediyor ve bu durumda direnç 250 Ohm'dur. Eğer sıcaklık değişimi direnci düşürüyorsa, minimum direnç 250 Ohm'dan daha düşük olacaktır. Ancak verilen bilgilerle minimum direncin ne olduğunu kesin olarak söyleyemeyiz, sadece mevcut durumdaki direnci bulabiliriz.
Örnek 6:
💡 Evimizdeki bir ampulün üzerinde "220V - 60W" yazmaktadır. Bu ampulün çalışma sırasındaki direncini yaklaşık olarak hesaplayabilir miyiz? (Güç \( P = V \times I \) ve \( V = I \times R \) olduğunu hatırlayalım.)
Çözüm:
- Öncelikle ampulün çalışma akımını bulmamız gerekiyor.
- Güç formülünü kullanalım: \( P = V \times I \)
- Verilenler: \( P = 60 \) Watt ve \( V = 220 \) Volt.
- Akımı (I) bulmak için formülü düzenleyelim: \( I = \frac{P}{V} \)
- Hesaplama: \( I = \frac{60 \text{ W}}{220 \text{ V}} \approx 0.27 \) Amper.
- Şimdi Ohm Kanunu'nu kullanarak ampulün direncini hesaplayabiliriz: \( V = I \times R \)
- Direnci (R) bulmak için formülü düzenleyelim: \( R = \frac{V}{I} \)
- Değerleri yerine koyalım: \( R = \frac{220 \text{ V}}{0.27 \text{ A}} \approx 815 \) Ohm.
Örnek 7:
🔌 Bir elektrik devresinde, 3 Ohm'luk bir dirence 6 Volt'luk bir gerilim uygulanıyor. Devreye seri olarak 2 Ohm'luk başka bir direnç daha eklenirse, devreden geçen akım nasıl değişir?
Çözüm:
- Başlangıç Durumu:
- Sadece 3 Ohm'luk direnç var.
- Ohm Kanunu: \( V = I_1 \times R_1 \)
- \( 6 \, \text{V} = I_1 \times 3 \, \text{Ohm} \)
- Başlangıç akımı: \( I_1 = \frac{6 \, \text{V}}{3 \, \text{Ohm}} = 2 \) Amper.
- Yeni Durum:
- Devreye 2 Ohm'luk seri direnç ekleniyor.
- Toplam (eşdeğer) direnç: \( R_{eş} = R_1 + R_2 = 3 \, \text{Ohm} + 2 \, \text{Ohm} = 5 \, \text{Ohm} \)
- Gerilim aynı (6 Volt).
- Yeni akım: \( V = I_2 \times R_{eş} \)
- \( 6 \, \text{V} = I_2 \times 5 \, \text{Ohm} \)
- Yeni akım: \( I_2 = \frac{6 \, \text{V}}{5 \, \text{Ohm}} = 1.2 \) Amper.
- Değişim:
- Akım 2 Amper'den 1.2 Amper'e düşmüştür.
Örnek 8:
🚗 Bir otomobilin farlarında kullanılan ampullerin direnci, soğukken daha düşüktür. Eğer bir far ampulünün soğukken direnci 10 Ohm ise ve farlar yakıldığında üzerinden 2.2 Amper akım geçiyorsa, farlar ısındığında direnci 15 Ohm oluyorsa, ısınmış haldeki akım kaç Amper olur?
Çözüm:
- Soruda iki farklı durum verilmiş: soğukken ve ısınmışken.
- Soğuk Durum:
- Direnç \( R_{soğuk} = 10 \) Ohm.
- Akım \( I_{soğuk} = 2.2 \) Amper.
- Bu durumdan farların bağlı olduğu gerilimi bulabiliriz: \( V = I_{soğuk} \times R_{soğuk} \)
- \( V = 2.2 \, \text{A} \times 10 \, \text{Ohm} = 22 \) Volt.
- Bu gerilim, farların bağlı olduğu sistemin gerilimidir ve ısınmışken de aynı kalacaktır.
- Isınmış Durum:
- Direnç \( R_{ısınmış} = 15 \) Ohm.
- Gerilim \( V = 22 \) Volt (değişmez).
- Ohm Kanunu'nu kullanarak yeni akımı bulalım: \( V = I_{ısınmış} \times R_{ısınmış} \)
- \( 22 \, \text{V} = I_{ısınmış} \times 15 \, \text{Ohm} \)
- Isınmış haldeki akım: \( I_{ısınmış} = \frac{22 \, \text{V}}{15 \, \text{Ohm}} \approx 1.47 \) Amper.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-fizik-ohm-kanunu-ve-direnclerin-baglanmasi/sorular