Elektrik devrelerinde akım kaynağı olarak kullanılan piller, bataryalar veya jeneratörler, fizik dilinde üreteç olarak adlandırılır. Bir devrenin ihtiyacı olan gerilimi veya akımı sağlamak için birden fazla üreteç, tıpkı dirençler gibi, seri veya paralel olarak bağlanabilir.

Her üretecin, enerji kaybına neden olan kendi iç direnci bulunur. Üreteçlerin bağlantı şekilleri, devrenin toplam gerilimini, akımını ve eşdeğer iç direncini belirler.

1. Seri Bağlı Üreteçler

Üreteçlerin seri bağlanmasında, bir üretecin pozitif (+) kutbu, diğerinin negatif (-) kutbu ile art arda bağlanır. Bu bağlantı, akımın izleyeceği tek bir yol oluşturur.

• Düz (Doğru) Seri Bağlama: Üreteçlerin polariteleri birbirini destekleyecek şekilde bağlanır (+ ile -).
  • Toplam Gerilim: Üreteçlerin gerilimlerinin toplamına eşittir.
    • Formül: Vtoplam = V1 + V2 + V3 + …
  • Eşdeğer İç Direnç: İç dirençlerin toplamına eşittir.
    • Formül: Reş = r1 + r2 + r3 + …
  • Örnek: Kumandanızdaki iki pilin arka arkaya konulması, seri ve düz bir bağlantı örneğidir. Pillerin gerilimi toplandığı için daha fazla enerji sağlar.
• Ters Seri Bağlama: Bir üretecin pozitif kutbu (+) diğerinin pozitif kutbu (+) ile veya negatif (-) kutbu diğerinin negatif (-) kutbu ile bağlanır.
  • Toplam Gerilim: Büyük gerilimli üretecin geriliminden küçük olan çıkarılır.
  • Örnek: Eğer bir pil ters takılırsa, o pilin gerilimi toplam gerilimden çıkarılır ve devrenin çalışması engellenebilir.

2. Paralel Bağlı Üreteçler

Üreteçlerin pozitif kutupları kendi aralarında, negatif kutupları da kendi aralarında birleştirilerek paralel bağlantı oluşturulur. Bu bağlantı, akımın birden fazla yolu olduğu durumlarda kullanılır.

• Toplam Gerilim: Paralel bağlı özdeş üreteçlerin toplam gerilimi, bir tanesinin gerilimine eşittir. Üreteç sayısı artınca toplam gerilim değişmez.
• Eşdeğer İç Direnç: Üreteçlerin iç dirençleri özdeşse, eşdeğer direnç, bir tanesinin iç direncini üreteç sayısına bölerek bulunur.
• Özellik: Bu bağlantı, devrenin ömrünü uzatmak veya daha uzun süre enerji sağlamak için kullanılır. Akım kollara ayrıldığı için her bir üreteçten geçen akım azalır, bu da üreteçlerin daha geç tükenmesini sağlar.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru Gerilimleri 1.5 Volt ve iç dirençleri ihmal edilen iki pil, bir devrede seri ve düz bağlanmıştır. Devrenin toplam gerilimi kaç Volt’tur? A) 1.5 B) 2.0 C) 3.0 D) 4.5

Çözüm: Seri ve düz bağlı üreteçlerin gerilimleri toplanır. Toplam Gerilim = 1.5 V + 1.5 V = 3.0 V. Doğru Cevap: C

2. Soru Gerilimleri 12 V ve iç dirençleri 1 Ohm olan üç pil, seri ve düz bağlanmıştır. Bu pillerin eşdeğer iç direnci kaç Ohm’dur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4

Çözüm: Seri bağlı üreteçlerin iç dirençleri toplanır. Eşdeğer Direnç = 1 Ohm + 1 Ohm + 1 Ohm = 3 Ohm. Doğru Cevap: C

3. Soru Gerilimi 6 V, iç direnci 1 Ohm olan iki pil paralel bağlanmıştır. Bu pillerin eşdeğer gerilimi kaç Volt’tur? A) 3 B) 6 C) 12 D) 2

Çözüm: Paralel bağlı özdeş üreteçlerin toplam gerilimi, bir tanesinin gerilimine eşittir. Eşdeğer Gerilim = 6 V. Doğru Cevap: B

4. Soru Gerilimleri 9 V olan iki üreteçten biri düz, diğeri ters olacak şekilde seri bağlanmıştır. Devrenin toplam gerilimi kaç Volt’tur? A) 0 B) 9 C) 18 D) 27

Çözüm: Ters seri bağlı üreteçlerin gerilimleri farkı alınır. Toplam Gerilim = 9 V – 9 V = 0 V. Doğru Cevap: A

5. Soru Gerilimleri 12 Volt ve iç dirençleri 2 Ohm olan üç pil, paralel bağlanmıştır. Bu pillerin eşdeğer iç direnci kaç Ohm’dur? A) 1/3 B) 2/3 C) 1 D) 6

Çözüm: Paralel bağlı özdeş üreteçlerin eşdeğer iç direnci, bir tanesinin iç direncini üreteç sayısına bölerek bulunur. Eşdeğer İç Direnç = 2 Ohm / 3 = 2/3 Ohm. Doğru Cevap: B