Dirençlerin Bağlanması Test Çöz 10. Sınıf Fizik
Elektrik devrelerinde dirençler iki temel şekilde bağlanabilir: seri ve paralel. Dirençlerin bağlanma şekli, devrenin toplam direncini, akım ve gerilim dağılımını belirler. Seri bağlantıda, dirençler birbiri ardına sıralanır. Bu bağlantı türünde tüm dirençlerin üzerinden geçen akım aynıdır, ancak her bir direncin uçları arasındaki gerilim farklı olabilir. Toplam eşdeğer direnç, dirençlerin aritmetik toplamına eşittir: $R_{eş} = R_1 + R_2 + R_3 + …$. Paralel bağlantıda ise, dirençler aynı iki nokta arasına bağlanır. Bu durumda, her bir direncin uçları arasındaki gerilim aynıdır, ancak her bir koldan geçen akım farklı olabilir. Eşdeğer direncin tersi, dirençlerin terslerinin toplamına eşittir: $\frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + …$. Bu iki temel bağlantı türü, daha karmaşık devrelerin çözümünde de kullanılır.
Çözümlü Örnek Test Soruları
Soru 1:
2 $\Omega$, 3 $\Omega$ ve 5 $\Omega$’luk dirençler seri olarak bağlanmıştır. Bu devrenin eşdeğer direnci kaç $\Omega$’dur?
A) 5
B) 6
C) 8
D) 10
E) 12
Çözüm:
Seri bağlı dirençlerin eşdeğer direnci, dirençlerin toplamına eşittir: $R_{eş} = R_1 + R_2 + R_3 = 2 + 3 + 5 = 10 \Omega$.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 2:
2 $\Omega$ ve 2 $\Omega$’luk iki direnç paralel olarak bağlanmıştır. Bu devrenin eşdeğer direnci kaç $\Omega$’dur?
A) 0.5
B) 1
C) 2
D) 4
E) 8
Çözüm:
Paralel bağlı dirençlerin eşdeğer direnci: $\frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = \frac{2}{2} = 1$.
$R_{eş} = 1 \Omega$.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 3:
Seri bağlı bir devrede tüm dirençlerin üzerinden geçen nicelik aşağıdakilerden hangisidir?
A) Gerilim
B) Akım
C) Direnç
D) Güç
E) Yük
Çözüm:
Seri devrede akım için tek bir yol vardır. Dolayısıyla, tüm dirençlerin üzerinden geçen akım birbirine eşittir.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 4:
Paralel bağlı bir devrede, dirençlerin uçları arasındaki nicelik aşağıdakilerden hangisidir?
A) Gerilim
B) Akım
C) Direnç
D) Güç
E) Yük
Çözüm:
Paralel bağlı bir devrede tüm dirençler aynı iki noktaya bağlıdır. Bu nedenle her bir direncin uçları arasındaki gerilim sabittir ve eşittir.
Doğru cevap A şıkkıdır.
Soru 5:
12 V’luk bir pilin bağlandığı devrede, 2 $\Omega$ ve 4 $\Omega$’luk iki direnç seri bağlanmıştır. Devreden geçen ana kol akımı kaç Amper’dir?
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 6
Çözüm:
Önce eşdeğer direnci bulalım: $R_{eş} = 2 + 4 = 6 \Omega$.
Sonra Ohm Kanunu’nu kullanalım: $I = V / R_{eş} = 12 \text{ V} / 6 \Omega = 2$ A.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 6:
60 V’luk bir pilin bağlandığı devrede, 10 $\Omega$ ve 15 $\Omega$’luk iki direnç paralel bağlanmıştır. Ana koldan geçen toplam akım kaç Amper’dir?
A) 5
B) 6
C) 8
D) 10
E) 12
Çözüm:
Önce eşdeğer direnci bulalım: $\frac{1}{R_{eş}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \Rightarrow R_{eş} = 6 \Omega$.
Sonra Ohm Kanunu’nu kullanalım: $I = V / R_{eş} = 60 \text{ V} / 6 \Omega = 10$ A.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 7:
Seri bağlı 4 $\Omega$ ve 6 $\Omega$ dirençlerin uçları arasına 20 V’luk bir gerilim uygulanmıştır. 4 $\Omega$’luk direncin uçları arasındaki gerilim kaç Volt’tur?
A) 4
B) 6
C) 8
D) 12
E) 20
Çözüm:
Önce devrenin ana kol akımını bulalım: $R_{eş} = 4 + 6 = 10 \Omega$. $I = V / R_{eş} = 20 \text{ V} / 10 \Omega = 2$ A. Seri devrede akım sabittir. 4 $\Omega$’luk direncin gerilimi: $V_4 = I \cdot R_4 = 2 \text{ A} \cdot 4 \Omega = 8$ V.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 8:
Bir devrede 2 $\Omega$ ve 4 $\Omega$ dirençler paralel bağlanmıştır. Bu devrenin gerilimi 12 V ise, 2 $\Omega$’luk dirençten geçen akım kaç Amper’dir?
A) 2
B) 3
C) 4
D) 6
E) 8
Çözüm:
Paralel devrede her bir kolun gerilimi ana kol gerilimine eşittir. Bu nedenle 2 $\Omega$’luk direncin gerilimi de 12 V’tur. Ohm Kanunu’na göre: $I_2 = V / R_2 = 12 \text{ V} / 2 \Omega = 6$ A.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 9:
Aşağıdaki durumların hangisinde, bir direnç çıkarıldığında devrenin diğer elemanları çalışmaya devam eder?
A) Seri bağlı devreden bir direnç çıkarıldığında.
B) Paralel bağlı devreden bir direnç çıkarıldığında.
C) Tüm seri bağlı devrelerde.
D) Tüm paralel bağlı devrelerde.
E) Her iki bağlantı türünde de.
Çözüm:
Paralel bağlı bir devrede, kollar bağımsızdır. Bir kolun bağlantısı kesilse veya o koldaki bir eleman arızalansa, diğer kollar üzerindeki gerilim değişmeyeceği için çalışmaya devam ederler.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 10:
Bir seri devrede dirençlerin sayısını artırırsanız, devrenin toplam akımı nasıl değişir?
A) Artar.
B) Azalır.
C) Değişmez.
D) Sıfır olur.
E) Önce artar sonra azalır.
Çözüm:
Seri devrede direnç sayısı arttıkça toplam eşdeğer direnç artar. Ohm Kanunu’na göre ($I=V/R$), gerilim sabitken direnç arttığı için akım azalır.
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru 11:
Bir paralel devrede aynı gerilime bağlı kollardaki dirençlerden biri çıkarılırsa, devrenin eşdeğer direnci nasıl değişir?
A) Artar.
B) Azalır.
C) Değişmez.
D) Sıfır olur.
E) Sonsuz olur.
Çözüm:
Paralel devrede bir kol çıkarıldığında, akım için daha az yol kalır. Bu da toplam direncin artmasına neden olur.
Doğru cevap A şıkkıdır.
Soru 12:
Bir devre, 20 V’luk gerilim kaynağına bağlı seri 2 $\Omega$ ve 3 $\Omega$ dirençlerden oluşmaktadır. Devrenin gücü kaç Watt’tır?
A) 20
B) 40
C) 60
D) 80
E) 100
Çözüm:
Önce eşdeğer direnci bulalım: $R_{eş} = 2 + 3 = 5 \Omega$.
Güç formülü: $P = V^2 / R$.
$P = (20 \text{ V})^2 / 5 \Omega = 400 / 5 = 80$ W.
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru 14:
Dirençler paralel bağlandığında toplam direnç, en küçük direnç değerinden nasıl etkilenir?
A) Toplam direnç en küçük dirence eşittir.
B) Toplam direnç, en küçük dirençten daha büyüktür.
C) Toplam direnç, en küçük dirençten daha küçüktür.
D) Toplam direnç, dirençlerin ortalaması kadardır.
E) Toplam direnç, dirençlerin toplamı kadardır.
Çözüm:
Paralel bağlantıda, akım için birden fazla yol açıldığı için toplam direnç azalır. Sonuç olarak eşdeğer direnç, devredeki en küçük dirençten bile daha küçük bir değere sahip olur.
Doğru cevap C şıkkıdır.
Soru 15:
Bir devre elemanının uçları arasındaki gerilim 30 V ve üzerinden geçen akım 2 A’dır. Bu devre elemanının direnci kaç $\Omega$’dur?
A) 5
B) 10
C) 15
D) 20
E) 30
Çözüm:
Ohm Kanunu’na göre: $R = V / I = 30 \text{ V} / 2 \text{ A} = 15 \Omega$.
Doğru cevap C şıkkıdır.