🎓 7. Sınıf
📚 7. Sınıf Fen Bilimleri
💡 7. Sınıf Fen Bilimleri: Seri ve paralel devreler Çözümlü Örnekler
7. Sınıf Fen Bilimleri: Seri ve paralel devreler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir evdeki ampullerin seri bağlı olduğunu düşünelim. Ampullerden biri patladığında diğerleri ne olur? 💡
Çözüm:
Seri bağlı devrelerde, akımın tek bir yol izlediğini unutmayalım.
- Eğer ampullerden biri patlarsa, bu durum devredeki akım yolunu keser.
- Bu nedenle, devredeki diğer ampuller de ışık vermez ve söner.
- Bu tip devreler, örneğin eski tip Noel ağacı ışıklarında görülebilir.
Örnek 2:
Bir odadaki lambaların paralel bağlı olduğunu düşünelim. Lambalardan biri bozulduğunda diğerleri ne olur? 🤔
Çözüm:
Paralel bağlı devrelerde, akımın birden fazla yol izlediğini hatırlayalım.
- Eğer lambalardan biri bozulursa, devredeki diğer lambalar kendi bağımsız akım yolunu kullanmaya devam eder.
- Bu yüzden, bozulmayan diğer lambalar ışık vermeye devam eder.
- Evlerimizdeki çoğu aydınlatma sistemi paralel bağlıdır.
Örnek 3:
Bir devrede 3 adet özdeş ampul seri olarak bağlanmıştır. Devrenin toplam gerilimi 12 Volt ise, her bir ampulün üzerindeki gerilim kaç Volttur? ⚡
Çözüm:
Seri bağlı devrelerde gerilimlerin, toplam gerilimi oluşturacak şekilde paylaşıldığını biliyoruz.
- Devrede 3 adet özdeş ampul seri bağlı olduğu için, toplam gerilim bu ampuller arasında eşit olarak paylaşılır.
- Her bir ampulün üzerindeki gerilimi bulmak için toplam gerilimi ampul sayısına böleriz.
- Hesaplama: \( \frac{12 \text{ Volt}}{3 \text{ ampul}} = 4 \text{ Volt} \)
Örnek 4:
Bir devrede 2 adet özdeş ampul paralel olarak bağlanmıştır. Devreden geçen toplam akım 6 Amper ise, her bir ampulden geçen akım kaç Amperdir? 🌊
Çözüm:
Paralel bağlı devrelerde akımın kollara ayrıldığını ve toplam akımın kollardaki akımların toplamına eşit olduğunu hatırlayalım.
- Devrede 2 adet özdeş ampul paralel bağlı olduğu için, toplam akım bu ampuller arasında eşit olarak paylaşılır.
- Her bir ampulden geçen akımı bulmak için toplam akımı ampul sayısına böleriz.
- Hesaplama: \( \frac{6 \text{ Amper}}{2 \text{ ampul}} = 3 \text{ Amper} \)
Örnek 5:
Bir elektrik teknisyeni, bir evin salonundaki avizeye bağlı 4 adet ampulü kontrol ediyor. Ampullerden biri diğerlerinden daha parlak yanıyor. Bu durum, ampullerin nasıl bağlı olabileceği hakkında ne söyler? 🧐
Çözüm:
Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akım veya üzerlerindeki gerilim ile doğru orantılıdır.
- Eğer ampuller seri bağlı olsaydı ve özdeş olsalardı, hepsi aynı parlaklıkta yanardı. Biri farklı parlaklıkta yanıyorsa, bu durum seri bağlılıkta bir sorun olduğunu (örneğin farklı özellikte ampuller veya bir arıza) gösterebilir.
- Ancak, ampuller paralel bağlı ise, her bir ampul kendi devresini oluşturur ve üzerindeki gerilim sabittir. Eğer ampullerden biri farklı özellikteyse (örneğin daha düşük dirence sahipse), üzerinden daha fazla akım geçerek daha parlak yanabilir.
- Bu durumda, ampullerin paralel bağlı olma ihtimali daha yüksektir ve parlaklığı farklı olan ampulün özellikleri diğerlerinden farklıdır.
Örnek 6:
Bir kumandada (remote control) bulunan pillerin seri mi yoksa paralel mi bağlı olduğunu hiç düşündünüz mü? Kumandaların çalışma mantığına göre bu bağlantı türü hakkında ne söyleyebiliriz? 🔋
Çözüm:
Kumandaların çalışması için belirli bir gerilime ihtiyaç duyduğunu biliyoruz.
- Kumandalarda genellikle 2 adet pil kullanılır ve bu pillerin gerilimleri toplanarak daha yüksek bir gerilim elde edilir. Örneğin, her biri 1.5 Volt olan iki pil, seri bağlandığında toplamda 3 Volt gerilim sağlar.
- Bu nedenle, kumandalarda piller genellikle seri bağlıdır.
- Eğer piller paralel bağlı olsaydı, gerilimleri aynı kalır ancak akım sağlama kapasiteleri artardı. Kumandaların ihtiyacı olan şey genellikle daha yüksek gerilimdir.
Örnek 7:
Bir devrede 3 adet ampul bulunmaktadır. İlk iki ampul seri bağlıdır ve bu seri bağlı grubun tamamı, üçüncü ampulle paralel bağlıdır. Devrenin toplam gerilimi 18 Volt'tur. Eğer ilk iki ampul özdeş ve her birinin direnci R ise, üçüncü ampulün direnci de R ise, her bir ampulden geçen akımı ve üzerlerindeki gerilimi hesaplayınız. (Not: Bu seviyede direnç kavramı temel düzeyde anlaşılmıştır.) 🧮
Çözüm:
Devrenin yapısını adım adım analiz edelim:
- Adım 1: İlk iki ampul seri bağlıdır. Bu seri grubun toplam direnci \( R_{seri} = R + R = 2R \) olur.
- Adım 2: Bu seri grup (toplam direnci \( 2R \)) ile üçüncü ampul (direnci \( R \)) paralel bağlıdır.
- Adım 3: Paralel bağlı oldukları için, her bir kol üzerindeki gerilim toplam gerilime eşittir. Yani, seri bağlı ilk iki ampul grubunun tamamı 18 Volt'luk bir gerilime sahiptir ve üçüncü ampul de 18 Volt'luk bir gerilime sahiptir.
- Adım 4: İlk iki ampulden geçen akım: Bu ampuller seri bağlı olduğu için üzerlerinden aynı akım geçer. Bu akımı bulmak için \( V = I \times R \) formülünü kullanabiliriz. Seri grubun toplam gerilimi 18 Volt ve toplam direnci \( 2R \) olduğuna göre, \( 18 = I_{seri} \times 2R \). Buradan \( I_{seri} = \frac{18}{2R} = \frac{9}{R} \) Amper bulunur. Bu akım, ilk iki ampulden de geçer.
- Adım 5: Üçüncü ampulden geçen akım: Üçüncü ampulün gerilimi 18 Volt ve direnci \( R \) olduğuna göre, \( I_3 = \frac{V_3}{R_3} = \frac{18}{R} \) Amperdir.
- Adım 6: Toplam akım: Toplam akım, paralel kollardaki akımların toplamıdır. \( I_{toplam} = I_{seri} + I_3 = \frac{9}{R} + \frac{18}{R} = \frac{27}{R} \) Amperdir.
- İlk iki ampulden geçen akım: \( \frac{9}{R} \) Amper
- Üçüncü ampulden geçen akım: \( \frac{18}{R} \) Amper
- İlk iki ampulün her biri üzerindeki gerilim: 18 Volt
- Üçüncü ampul üzerindeki gerilim: 18 Volt
Örnek 8:
Bir öğrenci, evdeki lambaların neden farklı anahtarlarla kontrol edilebildiğini merak ediyor. Eğer tüm lambalar seri bağlı olsaydı, tek bir anahtar tüm lambaları kontrol eder miydi? Neden? 💡
Çözüm:
Lambaların farklı anahtarlarla kontrol edilebilmesi, devre bağlantı şekliyle doğrudan ilgilidir.
- Eğer tüm lambalar seri bağlı olsaydı, devrede tek bir akım yolu olurdu. Bu durumda, devreyi kontrol eden tek bir anahtar, tüm devreyi açıp kapatırdı.
- Yani, tek bir anahtar tüm lambaları birlikte kontrol ederdi. Bir lambayı tek başına açıp kapatmak mümkün olmazdı.
- Ancak, evlerimizdeki lambalar genellikle paralel bağlıdır. Her lamba kendi anahtarına bağlıdır. Bu anahtar, o lambanın devresini açıp kapatır ve diğer lambaları etkilemez.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/7-sinif-fen-bilimleri-seri-ve-paralel-devreler/sorular