Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için öncelikle devreden geçen akımı bulmalı, ardından bu akım ve diğer verilen değerleri kullanarak dirençte açığa çıkan ısı enerjisini hesaplamalıyız.
- Adım 1: Devreden geçen akımı (I) hesaplama
- Adım 2: R direncinde açığa çıkan ısı enerjisini (Q) hesaplama
Devredeki gerilim (V) 20 V ve direnç (R) 5 Ω olarak verilmiştir. Ohm Kanunu'nu kullanarak akımı bulabiliriz:
\(V = I \cdot R\)
\(20 \text{ V} = I \cdot 5 \text{ Ω}\)
\(I = \frac{20}{5} = 4 \text{ A}\)
Dirençte açığa çıkan ısı enerjisi (Joule ısısı) formülü \(Q = I^2 \cdot R \cdot t\) şeklindedir. Burada t = 4 s'dir.
\(Q = (4 \text{ A})^2 \cdot 5 \text{ Ω} \cdot 4 \text{ s}\)
\(Q = 16 \cdot 5 \cdot 4\)
\(Q = 80 \cdot 4\)
\(Q = 320 \text{ J}\)
Buna göre R direncinde 4 saniyede açığa çıkan ısı enerjisi 320 joule'dür.
Cevap E seçeneğidir.