Elektrik devrelerinde dirençler, farklı amaçlar için iki temel şekilde bağlanır: seri ve paralel. Bu bağlantı şekilleri, devrenin toplam direncini, akımını ve gerilim dağılımını doğrudan etkiler.

1. Seri Bağlı Dirençler

Seri bağlantıda, dirençler birbiri ardına, tek bir hat üzerinde sıralanır. Bu bağlantı türünde elektrik akımının izleyeceği tek bir yol vardır.

• Akım: Devrenin her noktasından geçen akım aynıdır. Yani, her bir dirençten aynı akım geçer.
• Gerilim: Kaynağın toplam gerilimi, dirençlerin büyüklüklerine göre aralarında paylaştırılır. Direnci büyük olan direnç daha fazla gerilim düşümüne neden olur.
• Eşdeğer Direnç: Devrenin toplam eşdeğer direnci, tüm dirençlerin değerlerinin toplamına eşittir.
  • Formül: Eşdeğer Direnç = R1 + R2 + R3 + …
• Özellik: Eğer seri bağlı dirençlerden biri devreden çıkarılırsa veya bozulursa, akımın geçiş yolu kesilir ve tüm devre çalışmayı durdurur. Örneğin, eski yılbaşı ağacı ışıkları bu şekilde bağlıdır ve bir ampul patladığında hepsi söner.

2. Paralel Bağlı Dirençler

Paralel bağlantıda, dirençler birden fazla kola ayrılarak her biri farklı bir yoldan akım çeker.

• Akım: Kaynaktan çıkan akım, kollara ayrılır. Kollardaki akımların toplamı, ana koldaki akıma eşittir.
• Gerilim: Her bir paralel kolun üzerindeki gerilim, kaynağın gerilimine eşittir.
• Eşdeğer Direnç: Devrenin toplam eşdeğer direncinin tersi, tüm dirençlerin terslerinin toplamına eşittir.
  • Formül: 1 / Eşdeğer Direnç = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
• Özellik: Paralel bağlı devrelerde bir direnç çıkarılsa bile diğer kollar üzerindeki akış devam eder. Evlerimizdeki elektrik tesisatı bu şekilde paralel bağlanmıştır. Bu sayede, bir odadaki lamba patladığında diğer odaların elektriği kesilmez.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru Seri bağlı üç dirençten oluşan bir devrede dirençlerin değerleri sırasıyla 4 Ohm, 6 Ohm ve 2 Ohm’dur. Bu devrenin eşdeğer direnci kaç Ohm’dur? A) 8 B) 10 C) 12 D) 15

Çözüm: Seri bağlı dirençlerin eşdeğer direnci, dirençlerin toplamına eşittir. Eşdeğer Direnç = 4 + 6 + 2 = 12 Ohm Doğru Cevap: C

2. Soru Bir devrede 6 Ohm ve 3 Ohm’luk iki direnç paralel bağlanmıştır. Bu devrenin eşdeğer direnci kaç Ohm’dur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 9

Çözüm: Paralel bağlı dirençlerin eşdeğer direncini bulmak için, dirençlerin terslerinin toplamının tersini alırız. 1 / Eşdeğer Direnç = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2 Eşdeğer Direnç = 2 Ohm Doğru Cevap: B

3. Soru Seri bağlı bir devrede, dirençlerden biri 5 Ohm ve diğeri 10 Ohm’dur. 15 Volt’luk bir pil bağlandığında 5 Ohm’luk direncin üzerinden geçen akım kaç Amper’dir? A) 1 B) 2 C) 3 D) 5

Çözüm: Seri devrede akım her noktada aynıdır. Önce eşdeğer direnci bulalım: Eşdeğer Direnç = 5 + 10 = 15 Ohm. Ohm Yasası’na göre ana kol akımı: Akım = Gerilim / Eşdeğer Direnç = 15 Volt / 15 Ohm = 1 Amper. Bu akım, 5 Ohm’luk dirençten de geçer. Doğru Cevap: A

4. Soru Paralel bağlı iki dirençten oluşan bir devrede, dirençler 10 Ohm ve 15 Ohm’dur. Kaynağın gerilimi 30 Volt olduğuna göre, 10 Ohm’luk direncin üzerinden geçen akım kaç Amper’dir? A) 1 B) 2 C) 3 D) 5

Çözüm: Paralel bağlı devrelerde her kolun üzerindeki gerilim aynıdır ve kaynağın gerilimine eşittir. 10 Ohm’luk dirençten geçen akım = Gerilim / Direnç = 30 Volt / 10 Ohm = 3 Amper. Doğru Cevap: C

5. Soru Aşağıdakilerden hangisi paralel bağlı bir devrenin özelliklerinden biri değildir? A) Devrenin bir kolundaki eleman bozulsa bile diğer kollar çalışmaya devam eder. B) Her bir kolun üzerindeki gerilim aynıdır. C) Ana kol akımı, kollardaki akımların toplamına eşittir. D) Devrenin eşdeğer direnci, en büyük dirençten daha büyüktür.

Çözüm: Paralel bağlı devrelerde eşdeğer direnç, her zaman devredeki en küçük dirençten bile daha küçük olur. Bu nedenle en büyük dirençten daha büyük olamaz. Doğru Cevap: D