10. sinif fizik - testokul.com fileayrıca konunun önemli noktalarını, konuyla ilgili daha...
TRANSCRIPT
10. SINIF
DERS ANLATIM REHBERIFIZIK
2
KÜ
NY
E
10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Rehberi
OK00-10.02DER06
978-605-2000-28-1
Ömer Öztel
Sümeyra Bakır - Cahit Bardakçı - Mustafa Elmasdere
TestOkul Dizgi Servisi
Kısmet Gül Albayrak
Osman Burak Kahveci - Kübra Yücel
Özge Burhan
Nilgün Aydoğan
Aykut Matbaası / Firuzköy Mah. Mezarlık Üstü Cad. No: 24 / 26
A Blok Avcılar / İST. tlf: 0 212 428 52 74 - 428 54 26
0 212 275 00 35 www.testokul.com / [email protected]
Gülbahar Mah. Cemal Sururi Sok. No:15 / E Halim Meriç İş
Merkezi Kat: 9 Mecidiyeköy / İST.
Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu’na göre her hakkı Ek-
sen Yayıncılık ve Eğitim Malz. San. Tic. AŞ’ye aittir. Eksen
Yayıncılık’ın yazılı izni olmaksızın, kitabın herhangi bir şekilde
kısmen veya tamamen çoğaltılması, basım ve yayımı hâlinde
gerekli yasal mevzuat uygulanır.
ürün adı
ürün no
isbn
yazar
katkıdabulunanlar
dizgi-mizanpaj
grafik tasarım
dijital içerik
editör
yayın yönetmeni
baskı
iletişim
Copyright ©
ISBN 978-605-200-028-1
3
MER
HA
BA
Sevgili Öğrenciler,
Her gün birçok farklı dersle karşı karşıya kalıp hepsinden notlar tutan, bu sıra-
da dersi ve öğretmeni takip edip konuyu iyice anlamaya uğraşan, sonrasında ise
tekrar etmek için çaba sarf eden sizlere işinizi çok kolaylaştıracak yeni bir ürün
sunuyoruz: Fizik Ders Anlatım Rehberi.
Ders Anlatım Rehberi, adı üstünde, size dersi öğrenme süreciniz boyunca rehber-
lik yapacak. Nasıl mı?
Öğretmeniniz akıllı tahtada ders anlatıyor, siz de not tutuyorsunuz ama “Ders
Anlatım Rehberi” sizi yönlendiriyor hangi notları tutacağınız hususunda. Temel
mantığı bu. Böylelikle uzun uzun yazıp hem yorulmamış hem de yazarken konu-
nun önemli noktalarını kaçırmamış oluyorsunuz.
Öncelikle her bir ünitede neler öğreneceğinizi, hangi konularla karşı karşıya ka-
lacağınızı gösteriyoruz ünitelerin ilk sayfasında. Bu sayede derse bir ön hazırlık
sağlanmış oluyor. Sonra küçük alt başlıklara ayrılmış şekilde konuları öğrenmeye
başlıyorsunuz. Çözümlü örnekler ve etkinliklerle size anlatılanlar somutlaşıp zih-
ninize yerleşiyor. Ayrıca konunun önemli noktalarını, konuyla ilgili daha ayrıntılı
ve ilginç bilgileri renkli bölümlerle size sunuyor Ders Anlatım Rehberi. Kare kod-
ları kullanarak anlatımlardaki boşluklara, örneklerin ve etkinliklerin cevaplarına
ulaşıyorsunuz.
Ders Anlatım Rehberi, akıllı tahtada, konunun kavranmasına ve iyice anlaşılması-
na yardım edecek görsel ögeler ve videolar içeriyor.
Konu anlatımını pekiştirmeye yönelik çok sayıda etkinlik bulacaksınız bu kitapta.
Bu etkinlikler hem yoğun konu anlatımına boğulmamanızı, soluk almanızı sağla-
yacak hem de size anlatılanları daha iyi kavramanıza yardımcı olacak.
Konu anlatımının sonunda, gerekli yerlerde sorular yer alıyor testler hâlinde.
Bunlar, hem konunun tam öğrenilmesini sağlıyor hem de istenirse tekrar ve ödev
amaçlı kullanılabiliyor.
Size düşen anlatım rehberinizin yönlendirmelerine uymak ve kararlı adımlarla
hedefe yürümek.
Güzel ve başarılı bir gelecek sizleri bekliyor...
4
DERS ANLATIM REHBERİ KULLANIM İPUÇLARI
Konuyu kavramaya yönelik sorulara, uygulamalara bol miktarda yer verdik.
Bir sayfadan akıllı tahtaya yansıtılan ilk slaytı burada numaralandırdık.
Kitaptaki örnek soruların çözümle-rini ve etkinliklerin cevaplarına bu karekodlarlaulaşmanızı sağ-ladık.
Karekod
Slayt Numarası
Etkinlik
Ünite içindeki her bir bölü-mü bu başlıkla ayırdık.
Konu Başlığı
Öğretmenin ayrıca belirtmek istediği önemli gördüğü her şeyi yazabil-meniz için bu bölümü ayırdık.
Not Alanı
Bazı yerleri boş bırakılmış (pembe yazılı) anlatımlarla konuya sağlam bir temel atmanızı istedik.
Anlatım Bölümü
5
DERS ANLATIM REHBERİ KULLANIM İPUÇLARI
Çoktan seçmeli soruları da unutmadık elbette.
Konu Değerlendirme Testi
Mor zeminli bu bölümü Fen Lisesi müfredatına göre hazırladık.
Ekstra Bilgi
Konuyla ilgili önemli noktaları bu alanda size sunduk.
Anahtar Bilgi
6
İÇİNDEKİLER
Bölüm 1: Elektrik Akımı ............................................................................... 10
Bölüm 2: Direnç ve Potansiyel Fark ............................................................. 11
Bölüm 3: Gerilim-Akım İlişkisi (Ohm Kanunu) ............................................ 14
Bölüm 4: Dirençlerin Bağlanması ................................................................. 18
Bölüm 5: Üreteçlerin Bağlanması ................................................................. 29
Bölüm 6: Elektriksel Güç ve Enerji ................................................................ 33
Bölüm 7: Lambalı Devreler ........................................................................... 38
Bölüm 8: Mıknatıslar ..................................................................................... 42
Bölüm 9: Akımın Manyetik Etkileri .............................................................. 46
1. ÜNİTE ELEKTRİK VE MANYETİZMA
Bölüm 1: Katılarda Basınç ............................................................................ 52
Bölüm 4: Durgun Sıvılarda Basınç ................................................................ 58
Bölüm 5: Gazların Basıncı ............................................................................. 68
Bölüm 6: Kaldırma Kuvveti ........................................................................... 74
2. ÜNİTE BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETİ
7
Bölüm 1: Aydınlanma ................................................................................... 120
Bölüm 2: Gölge .............................................................................................. 123
Bölüm 3: Işığın Yansıması ............................................................................. 130
Bölüm 4: Düzlem Aynalar ............................................................................. 133
Bölüm 5: Küresel Aynalar ............................................................................. 141
Bölüm 6: Küresel Aynalarda Görüntü .......................................................... 145
Bölüm 7: Işığın Kırılması ............................................................................... 149
Bölüm 8: Sınır Açısı ve Tam Yansıma ............................................................ 152
Bölüm 9: Mercekler ....................................................................................... 158
Bölüm 10: Prizmalar ........................................................................................ 162
Bölüm 11: Renkler ........................................................................................... 163
4. ÜNİTE OPTİK
Bölüm 1: Dalga ve Dalga Hareketinin Temel Değişkenleri ........................ 86
Bölüm 2: Dalgaların Titreşim Doğrultusuna Göre Sınıflandırılması ........... 91
Bölüm 3: Yay Dalgaları .................................................................................. 94
Bölüm 4: Su Dalgaları ................................................................................... 103
Bölüm 5: Ses Dalgaları .................................................................................. 112
Bölüm 6: Deprem Dalgaları .......................................................................... 116
3. ÜNİTE DALGALAR
8
1. ÜNİTEELEKTRİK VE
MANYETİZMA
9
Bölüm 1: Elektrik Akımı ............................................................. 10
Bölüm 2: Direnç ve Potansiyel Fark .......................................... 11
Bölüm 3: Gerilim-Akım İlişkisi (Ohm Kanunu) .......................... 14
Konu Değerlendirme Testi - 1 ............................................ 16
Bölüm 4: Dirençlerin Bağlanması ............................................... 18
Konu Değerlendirme Testi - 2 ............................................ 25
Konu Değerlendirme Testi - 3 ............................................ 27
Bölüm 5: Üreteçlerin Bağlanması ............................................... 29
Konu Değerlendirme Testi - 4 ............................................ 32
Bölüm 6: Elektriksel Güç ve Enerji ............................................. 33
Konu Değerlendirme Testi - 5 ............................................ 36
Bölüm 7: Lambalı Devreler ......................................................... 38
Konu Değerlendirme Testi - 6 ............................................ 40
Bölüm 8: Mıknatıslar ................................................................... 42
Bölüm 9: Akımın Manyetik Etkileri ............................................ 46
Konu Değerlendirme Testi - 7 ............................................ 48
1
1110 1110
2
4481
1 ELEKTRİK AKIMI
İletken bir telin kesitinden birim zamanda geçen
yük miktarına denir.
Elektrik akımı i harfi ile gösterilir ve birimi amperdir.
Elektrik akımı ampermetre ile ölçülür.
kablo
+
I•II
––
–
–
–
–
–
Şekildeki kabloda elektronlar ( – yükler) hareket eder.
Elektronların oluşturduğu elektrik akımı
.
+ –
pil
akımyönü
akımyönü
elektronlarınhareket yönü
elektronlarınhareket yönü
Kablonun kesitinden n tane elektron geçerse bu elektronların taşıdığı elektrik yükü kadardır.
Bir iletkenin kesitinden t sürede q kadar yük ge-çerse bu yük hareketinin oluşturduğu elektrik akı-mı,
bağıntısı ile hesaplanır.
İletkenliği katılarda sadece sağlar.
İletkenliği sıvılarda sağlar.
İletkenliği gazlarda ile sağlar.
Elektrik akımının yönü bir kabuldür. Buna göre, akı-mın yönü (+) yüklerin hareket yönü ya da (–) yüklerin hareket yönünün tersi olarak kabul edilmiştir.
Örnek 1
Bir iletkenin kesitinden 10 saniyede 30 coulomb yük geçiyor.
Bu yük geçişinden dolayı oluşan akım kaç amperdir?
Çözüm 1
Örnek 2
Bir iletkenin kesitinden 2 saniyede 1018 tane elektron geçiyor.
Buna göre, iletkende oluşan akım şiddeti kaç A’dır?(1 tane elektronun yükü = 1,6.10–19 C’dur.)
Çözüm 2
Elektrik akımını ölçen aletlere ampermetre denir. İdeal bir ampermetrenin iç direnci yaklaşık sıfırdır. Ampermetre, üzerinden geçen akımı ölçmek istedi-ğimiz devre elemanına seri olarak bağlanır. Amper-metre kapalı anahtar gibi düşünülür.
1110 1110
7
4482
Direnç
Bir iletkenin, üzerinden geçen elektrik akımına
(elektronların hareketine) karşı oluşturduğu zorlu-
ğa denir.
Direnç R harfi ile gösterilir ve birimi ohm (Ω) dur.
R
Değiştirilebilir direnceIII
i+ –
denir.
Şekildeki elektrik
devresinde reostanın
sürgüsü I yönünde çe-
kilirse direnç .
Şekildeki elektrik devresinde reostanın sürgüsü II
yönünde çekilirse direnç .
Bir İletkenin Direnci
L
S
Şekildeki iletken telin direnci, uzunluğu (L) ile
orantılıdır.
Şekildeki iletken telin direnci, kesit alanı (S) ile
orantılıdır.
Bir iletkenin birim hacminin gösterdiği dirence
denir. Öz direnç ρ harfi ile
gösterilir ve birimi Ω.m’dir.
Şekildeki telin direnci öz direnci ile
orantılıdır.
Buna göre, öz direnci ρ, kesit alanı S ve uzunluğu L
olan bir iletkenin direnci,
bağıntısı ile hesaplanır.
Örnek 3L
l
2SK
2l
S
Aynı maddeden yapılmış şekildeki K, L tellerinin di-
rençlerinin oranı, RK
RL kaçtır?
Çözüm 3
Örnek 4
Şekildeki silindir biçimli tellerin aynı sıcaklıkta direnç-leri eşittir.
Y
2r
2l
X
l
r
Buna göre, yapıldıkları maddelerin öz dirençlerinin ρX
ρY oranı kaçtır?
Çözüm 4
2DİRENÇ VE POTANSİYEL FARK
44
44
4481
1312
Örnek 5
Direnci R olan iletken bir tel tam ortasından ikiye katlanıp uç kısımları birleştiriliyor.
Buna göre, telin iki ucu arasındaki direnç kaç R olur?
Çözüm 5
Örnek 6
Şekildeki iletkenin KL uçları arasındaki direnç RKL, MN uçları arasındaki direnç RMN’dir.
3a
K L
M
N
2aa
Buna göre, RKL
RMN
oranı kaçtır?
Çözüm 6
Bir İletkenin Direncinin Sıcaklığa Bağlı Değişimi
Bir iletkenin öz direnci sıcaklıkla yaklaşık olarak doğ-
rusal .Yani bir iletkenin sıcaklığı artı-
rıldığında direnci de artar.
Bu değişim ρ = ρ0[1 + a(T - T0)] bağıntısıyla ifade edilir.
Bağıntıda,
ρ: herhangi bir sıcaklıktaki öz direnç,
ρ0: (T0 = 20° C) sıcaklıktaki öz direnç,
a: öz direncin sıcaklık katsayısıdır.
Bakır gibi metaller için öz direncin sıcaklığa bağlı gra-
fiği şekildeki gibidir.
T0
ρ
Örnek 7
Şekildeki elektrik devresinde anahtar kapatıldığında lamba ışık veriyor.
bakır
+ -
lamba
Lambanın ışık verme sürecinde bakır telin direnci ve lamba parlaklığı için ne söylenebilir?
Çözüm 7
11
4483
1312
15
4484
Örnek 8
Uzunluğu 200 m olan iletken bir telin kesit alanı 0,5 mm2 dir.
Bu telin 20 °C sıcaklıktaki direnci 8 Ω olduğuna göre, telin bu sıcaklıktaki öz direnci kaç Ω .m'dir?
Çözüm 8
Yarı iletkenlerin direnci sıcaklık arttıkça azalır. Si-
lisyum, Germenyum gibi saf bir yarı iletken için
öz direncin sıcaklığa bağlı değişimini gösteren
grafik aşağıdaki gibidir.
T
ρ
Bir takım metal ve bileşikler için direnç, kritik
sıcaklık denilen belli bir TC sıcaklığının altında
sıfıra gider. Bu maddeler süper iletken olarak
bilinir. Bir süper iletkenin direnç-sıcaklık grafiği
TC'nin üzerindeki sıcaklıklarda normal bir meta-
linki gibidir. Sıcaklık TC'ye eşit olduğunda ya da
onun altına düştüğünde öz direnç birden sıfıra
gider.
SıcaklıkO TC
Direnç
Potansiyel Fark (Gerilim)
Bir sistemin durumundan kaynaklanan, depolanmış ve kullanıma hazır enerjiye enerji denir.
Bu ünitede sıkça kullanacağımız potansiyel kelime-si ise potansiyel enerjinin bir göstergesidir.
Potansiyel fark V harfi ile gösterilir ve birimi volt‘tur.
Bir elektrik devresinde potansiyel fark oluşturan
aletlere denir.
+ –
+–
+ –
+–
Bir üreteç üzerinde elektrik akımının yönü (–) ku-
tuptan, (+) kutba doğru gösterilir.
akımın yönü akımın yönü
+ –
+–
İki nokta arasındaki potansiyel farkını ölçen aletle-
re denir.
İdeal bir voltmetrenin iç direnci çok büyüktür. Üze-
rinden akım geçmediği varsayılır. Bunun için, iki
ucu arasındaki potansiyel farkını ölçmek istediği-
miz devre elemanına paralel olarak bağlanır. Volt-
metre açık anahtar gibi düşünülür.
boru
motor
vana
Şekildeki düzenekte;
Motor → Üretece
Motorun oluşturduğu basınç farkı → Potansiyel farkına
Boru → İletken kabloya
Borudan akan su → Elektrik akımına
Vana → Anahtara
benzetilebilir.
1514 1514
19
4485
GERİLİM-AKIM İLİŞKİSİ (OHM KANUNU) 3Ri
A
V
Şekildeki direnç üzerinden i akımı geçiyor. Akım şiddeti
değiştirildiğinde direncin uçları arasında oluşan potan-
siyel farkının akım şiddetine bağlı grafiği şekildeki gibi
olur.
Potansiyel farkı
2V
i 2i
V
0 Akım şiddeti
Buna göre,
Grafiğin eğimi sabit olup değeri,
Eğim = Vi
= 2V2i
Bu grafiğin eğimi dirence eşittir.
O hâlde;
ya da
Birimler:
V: volt, i: amper, R: ohm (Ω)
Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,
iletkenden geçen akıma oranı sabit olup, bu sabit
değer iletkenin direncine eşittir. Buna
denir.
Buna göre, bir elektrik devresinde potansiyel fark,
akım ve direnç arasındaki eşitlik Ohm kanunu ile
hesaplanır.
Örnek 9
Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının, iletkenden geçen akım şiddetine bağlı grafiği şekildeki gibidir.
Potansiyel farkı (V)
2 4
8
16
0 Akım şiddeti (A)
Bu iletkenin direnci kaç ohmdur?
Çözüm 9
Örnek 10
Şekildeki devre parçasında voltmetrenin gösterdiği değer 12 volt'tur.
A
V
R = 4 Ω
Buna göre, ampermetrenin gösterdiği değer kaç am-perdir?
Çözüm 10
1514 1514
22
4486
Örnek 11Şekildeki X, Y, Z dirençlerinden sırasıyla i, 2i, 3i şidde-tinde elektrik akımı geçmektedir.
i 2i 3i
X Y Z
3R 2R R
Bu dirençlerin uçları arasındaki potansiyel farkları VX, VY, VZ arasındaki ilişki nedir?
Çözüm 11
Örnek 12
Bir üreteç ve K, L, M, N ampulleri kullanılarak kurulan şekildeki devrede bütün ampuller ışık vermektedir.
Aylin, bazı ölçümler yapmak için devrede I, II, III, IV ile gösterilen her bir noktaya, uygun olup olmadığına bakmaksızın ampermetre veya voltmetreden birini ölçüm aracı olarak bağlıyor.
+ –
II
III
N
IV
M
I
L
K
Ölçüm araçları şekildeki gibi bağlandıktan sonra K, M, N ampullerinin ışık vermeye devam ettiği, L'nin ise ar-tık ışık vermediği gözleniyor.
Buna göre Aylin I, II, III, IV noktalarına sırasıyla hangi ölçüm araçlarını bağlamış olabilir?
Çözüm 12
Örnek 13
Uzunlukları sırasıyla L, L, 2L; kalınlıkları da S, 2S, 2S olan demirden yapılmış silindirik teller özdeş pillere şekildeki gibi bağlanmıştır.
V
LL 2L
i1 i2 i3
S 2S 2S
+ –V
+ –V
+ –
Bu devrelerdeki i1, i2, i3 akım şiddetleri arasındaki ilişki nedir?
Çözüm 13
Konu Değerlendirme Testi - 1
16
25
1. Bir iletkenin kesitinden 1,2 s içinde 3 .1019 tane elektron geçiyor.
Buna göre, iletkendeki elektrik akımı kaç A’dır?
(qe = 1,6.10–19 C)
A) 8 B) 4 C) 2 D) 0,4 E) 0,8
2. Şekildeki deşarj tüpünde 2 saniyede ok önünde 0,8 C'lik yük geçiyor.
ok0,8 C
Yük taşıyıcılar sadece elektron olduğuna göre,
I. Oluşan elektrik akımının şiddeti 0,4 A'dır.
II. Elektronlar ok yönünde hareket etmiştir.
III. Elektrik akımı ok yönündedir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II
D) I ve III E) II ve III
3. Öz direnç, boy ve kesit alanı değerleri tablodaki gibi olan K, L, M iletken tellerinin dirençleri sıra-sıyla RK, RL, RM’dir.
Öz direnci Boyu Kesit alanı
K ρ 2l
2S
L 2ρl
2S
M 2ρ 2l
S
Buna göre RK, RL, RM arasındaki ilişki nedir?
A) RK > RL = RM B) RK = RL > RM
C) RL = RM > RK D) RM > RL = RK
E) RM = RL = RK
4. Öz dirençleri sırasıyla 2ρ, ρ olan şekildeki X, Y tel-lerinin dirençleri eşittir.
X Y
2l
lY
3r2r
Buna göre, Y telinin uzunluğu lY, kaç l’dir?
A) 94
B) 3 C) 92
D) 6 E) 9
5. Şekil I'deki iletken telin direnci 100 Ω'dur.
Şekil I Şekil II
100 cm
20 cm
Bu telin 20 cm'lik kısmı kesilip Şekil II'deki gibi alt tarafına eklenirse direnci kaç Ω olur?
A) 60 B) 70 C) 80 D) 90 E) 100
6. X, Y, Z tellerinin uçları arasındaki potansiyel fark-larının dirençlerden geçen akım şiddetlerine bağlı grafikleri şekildeki gibi oluyor.
Potansiyel fark
Akım2ii0
2V
V
X Y
Z
Buna göre X, Y, Z'nin dirençleri RX, RY, RZ arasın-daki ilişki nedir?
A) RX > RY > RZ B) RX > RZ > RY
C) RY > RZ > RX D) RZ > RX > RY
E) RZ > RY > RX
44
4
17
31
7. İletken, silindirik bir telin uçları arasındaki po-tansiyel farkının, iletkenden geçen akıma bağlı grafiği şekildeki gibidir.
Potansiyelfark (V)
Akım (A)20
8
Bu iletken tel tam ortasında kesilip uçları birleşti-rilirse iki ucu arasındaki direnc kaç ohm olur?
A) 1 B) 2 C) 4 D) 8 E) 16
8. Şekildeki elektrik devrelerinden geçen elektrik akımlarının şiddetleri i1, i2, i3 tür.
V 2V 2V
R R RRi1 i2 i3
+ – + – + –
Buna göre, i1, i2, i3 arasındaki ilişki nedir?
A) i1 = i2 = i3 B) i1 = i2 > i3 C) i2 > i3 = i1 D) i3 = i2 > i1 E) i3 = i1 > i2
9. Aynı maddeden yapılmış silindirik X, Y iletken tel-lerinin uçları arasındaki potansiyel farkının akıma bağlı grafikleri şekildeki gibidir.
Potansiyel fark
Akım2ii0
VX Y
Teller aynı kalınlıkta olduğuna göre uzunlukları-
nın oranı, LX
LY
kaçtır?
A) 14
B) 12
C) 1 D) 2 E) 4
10. Şekildeki elektrik devresinde üretecin gerilimi 30 volt, direnç ise 10 Ω’dur.
K
L M
NV = 30 volt
R = 10 Ω
+ –
Buna göre K - L, L - M ve M - N noktaları arasın-daki potansiyel farklar aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?
K - L (V) L - M (V) M - N (V)
A) 0 0 30
B) 0 30 0
C) 10 30 0
D) 10 10 30
E) 30 30 30
11. Şekildeki elektrik devrelerinde A1, A2 ampermet-relerinden geçen elektrik akımları i1, i2 dir.
2L L
DemirDemir 2SSA1
V+ –
A2
V+ –
Buna göre, i1i2
kaçtır?
A) 14
B) 12
C) 1 D) 2 E) 4
12. Şekildeki kabloların kesitlerinden sırasıyla t, t, 2t sürelerde n, 2n, 2n tane elektron geçiyor.
1 2 3
Bu kablolardaki i1, i2, i3 akım şiddetleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
A) i1 = i2 = i3 B) i1 > i2 = i3 C) i2 > i1 = i3 D) i2 = i3 > i1 E) i3 > i2 > i1
1918 1918
37
4489
DİRENÇLERİN BAĞLANMASI 41. Seri Bağlama
Dirençlerin birbiri ucuna bağlanmasına
denir.
Birden fazla direncin yaptığı etkiyi tek başına ya-
pan dirence denir.
V
i
VX
RXiX
VY
RYiY
+ –
Şekildeki dirençlerden geçen akım şiddetleri eşittir.
Buna göre, ‘dir.
X direncinin uçları arasındaki potansiyel farkı,
VX = i.RX
Y direncinin uçları arasındaki potansiyel farkı da
VY = i.RY
V, VX, VY arasında, ilişkisi vardır.
Devredeki eşdeğer direnç, dirençlerin toplamına eşittir.
Buna göre, ‘dir.
Dirençler seri olarak bağlandığında devredeki eşde-
ğer direnç , devredeki akım şiddeti
.
Örnek 14
Şekildeki elektrik devresinde ampermetrenin gösterdi-ği değer 3 amperdir.
V = 24 Volt
A
V
3 W R
+ –
Buna göre, voltmetrenin gösterdiği değer kaç volt'tur?
Çözüm 14
Örnek 15
Şekildeki elektrik devresinde KL noktaları arasına bağ-lanan voltmetrenin gösterdiği değer VKL, ML noktaları arasına bağlanan voltmetrenin gösterdiği değer de VML’dir.
K
L
M
2R
R
+ –
Buna göre, VKL
VML oranı kaçtır?
Çözüm 15
1918 1918
40
4490
Örnek 16
K
L
1 Ω
2 Ω
3 Ω
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç ohmdur?
Çözüm 16
Örnek 17
20 volt
4 volt
X
2 Ω 3 Ω
+ –
Şekildeki elektrik devresinde X direnci kaç ohmdur?
Çözüm 17
2. Paralel Bağlama
Dirençlerin birer uçlarının bir noktaya diğer uçla-rının ise başka bir noktaya bağlanmasına paralel bağlama denir.
i VX
RXiX
VY
RYiY
V+ –
Paralel bağlı devre elemanlarının uçları arasındaki
potansiyel farkları eşittir.
Buna göre, ’dir.
X direncinden geçen akım şiddeti iX = VRX
,
Y direncinden geçen akım şiddeti ise, iY = VRY
dir.
Elektrik akımı korunumlu olduğundan, ‘dir.
Devrenin eşdeğer direnci,
bağıntısı ile bulunur.
Bu bağıntıya göre, paralel bağlı direnç sayısı ar-
tarsa, devrenin eşdeğer direnci ,
devredeki akım şiddeti .
Evlerimizdeki elektrikli aletler seri mi yoksa paralel mi bağlıdır? Tartışalım.
Örnek 18
A1
A2
R2 = 3 Ω
R1 = 6 Ω
V = 12 volt+ –
Şekildeki elektrik devresinde A1 ve A2 ampermetrele-rinin gösterdikleri değerler kaç amperdir?
2120
44
4491
Çözüm 18
Örnek 19
2 Ω
3 Ω
6 Ω
K L
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç ohmdur?
Çözüm 19
Örnek 20
Şekildeki devre parçası R büyüklüğündeki özdeş di-rençlerle oluşturulmuştur.
R
R
R
R
RK L
Buna göre, KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç R'dir?
Çözüm 20
Örnek 213 Ω
K L
6 Ω
4 Ω
2 Ω
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç Ω’dur?
Çözüm 21
n tane paralel bağlı eşit ve R büyüklüğündeki direnç-
lerin eşdeğeri, Reş = Rn
bağıntısı ile hesaplanabilir.
2120
48
4492
3. Dirençlerin Karışık Bağlanması
Bir elektrik devresinde dirençler karışık olarak bağ-
lanabilir.
R2
R3
R1 i1
i2
K
i3
Şekildeki elektrik devresinde R2 ve R3 dirençleri
paralel bağlı, bunlar da R1 direncine seri bağlıdır.
Devrenin eşdeğer direnci,
Reş = R1 + d1R2
+ 1R3n–1
değerine eşittir.
K noktasına gelen i1 akımı R2, R3 dirençlerine, di-
rençlerin büyüklükleri ile ters orantılı olarak da-
ğılır.
R2 ve R3 dirençleri paralel bağlı olduğundan uçla-
rındaki potansiyel farkları eşit olmalıdır.
Bu durumda, i2.R2 = i3.R3 ve i1 = i2 + i3 eşitlikleri
kullanılarak i2 ve i3 akımları hesaplanır.
Kısa Devre
İki ucu arasına dirençsiz bir tel bağlanarak üzerin-
den elektrik akımı geçmesi engellenen devre
elemanı olur. Kısa devre olan
devre elemanları hesaba katılmaz.
R1
V
R2
i
+ –
Şekildeki elektrik devresinde R1 direnci kısa dev-
re olmuştur. Bir devre elemanına paralel olarak
dirençsiz bir tel bağlanırsa o devre elemanı kısa
devre olur. Yukarıdaki devre için, V = i.R2 eşitliği
yazılır.
Örnek 22
Şekildeki devre parçasında A1 ampermetresi 3 A değe-rini gösteriyor.
A1
A2
6 Ω
4 Ω 2 Ω
3 Ω
Buna göre, A2 ampermetresi kaç A değerini gösterir?
Çözüm 22
Örnek 23
Şekildeki devre parçasında voltmetre 24 volt değerini gösteriyor.
6 Ω
4 Ω
12 ΩAV
Buna göre, A ampermetresinden kaç amper akım geçer?
2322
52
4493
Çözüm 23
Örnek 24
Şekildeki devre parçasında ampermetreden 4 A şidde-tinde elektrik akımı geçiyor.
A
V
6 Ω
3 Ω
12 Ω
Buna göre, voltmetre kaç volt değerini gösterir?
Çözüm 24
Örnek 25
K L
6 Ω 6 Ω
4 Ω
2 Ω
Şekildeki devre parçasında K - L noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç Ω'dur?
Çözüm 25
Örnek 26
K
L
12 Ω6 Ω6 Ω
6 Ω
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç ohmdur?
2322
55
4494
Çözüm 26
Örnek 27
K L6 Ω
4 Ω
3 Ω
3 Ω
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç ohmdur?
Çözüm 27
Örnek 28
Büyüklükleri 2 Ω olan özdeş R1, R2, R3 dirençleri ile ampermetre ve voltmetre kullanılarak şekildeki devre parçası oluşturulmuştur.
A
KR1 = 2 Ω
R3 = 2 Ω
R2 = 2 Ω
L
V
Buna göre, KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç ohmdur?
Çözüm 28
Örnek 29
36 volt
R1 = 4 Ω
R3 = 6 Ω
R2 = 3 Ω A
+ –
Şekildeki devre parçasında ampermetreden kaç am-per şiddetinde elektrik akımı geçer?
Çözüm 29
44
44
4481
2524
Etkinlik
Aşağıdaki devre parçalarında K, L noktaları arasındaki eşdeğer dirençleri hesaplayınız.
1.
2 Ω
K L
4 Ω
6 Ω
2. 2 Ω
6 Ω 6 Ω
K
L
12 Ω
3. 4 Ω
2 Ω
4 Ω
6 Ω
12 Ω
K L
4.
K L4 Ω
4 Ω 4 Ω 2 Ω
5.
K L6 Ω
6 Ω
6 Ω 3 Ω
6 Ω
6 Ω
6.
K L12 Ω
4 Ω 4 Ω 10 Ω
7.
K
L
12 Ω
7 Ω
5 Ω 6 Ω
6 Ω 6 Ω
8. 6 Ω
6 Ω 6 Ω 6 Ω
6 Ω
K L
58
4495
44
4
252524
60
1. Üzerlerinden geçen akımın, uçları arasındaki ge-rilime bağlı değişim grafiği Şekil I’deki gibi olan X, Y, Z dirençleri Şekil II’deki gibi bağlanmıştır.
X
X Y Y
Z
Şekil I
Şekil II
K L
X
Y
Z
Akım (A)
Gerilim (V)
15
10
5
010 20 30
Buna göre, K-L noktaları arasındaki eşdeğer di-renç kaç Ω’dur?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6
2. Özdeş dirençlerle kurulan şekildeki elektrik devre-sinde K-L ve M-N noktaları arasındaki potansiyel farklar sırasıyla VKL ve VMN’dir.
K L
M N + –
Buna göre, VKL
VMN oranı kaçtır?
A) 14
B) 13
C) 12
D) 23
E) 34
3.
K L
6 Ω
12 Ω
2 Ω
Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasında-ki eşdeğer direnç kaç Ω’dur?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6
4. Şekildeki elektrik devresinde voltmetre 48 volt değerini göstermektedir.
4 Ω
6 Ω
2 Ω4 Ω
+ –
A
V
Buna göre, ampermetrenin gösterdiği değer kaç amperdir?
A) 3 B) 4 C) 6 D) 8 E) 12
5. Şekildeki elektrik devresinde iç direnci önemsiz üretecin gerilimi 36 volt'tur.
K
L M
N
6 Ω
3 Ω
4 Ω
36 volt+ –
Buna göre K-L, L-M ve M-N noktaları arasındaki potansiyel fark kaç volt'tur?
K-L L-M M-N
A) 24 12 0
B) 24 12 12
C) 24 36 0
D) 36 36 0
E) 36 36 36
6. Şekildeki elektrik devresinde ampermetrenin gös-terdiği değer 5 amperdir.
9 Ω
18 Ω
AR
V = 60 volt+ –
Buna göre, R direnci kaç Ω’dur?
A) 3 B) 6 C) 9 D) 12 E) 15
Konu Değerlendirme Testi - 2
26
66
7. Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç 5 Ω’dur.
X
K L
6 Ω
30 Ω
2 Ω
Buna göre, X direncinin büyüklüğü kaç Ω’dur?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 12
8. Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç RKL, KM noktaları arasındaki eşde-ğer direnç de RKM dir.
K
ML
6 Ω
4 Ω
2 Ω
Buna göre, RKL
RKM oranı kaçtır?
A) 38
B) 89
C) 1 D) 98
E) 83
9. Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç; yalnız X anahtarı kapalı iken R1, X, Y anahtarları birlikte kapalı iken R2’dir.
K R R R
Y
X
L
Buna göre, R1R2
oranı kaçtır?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 6 E) 9
10.
K L
8 Ω
8 Ω
8 Ω
6 Ω
3 Ω
4 Ω
Şekildeki devre parçasında K-L noktaları arasın-daki eşdeğer direnç kaç Ω’dur?
A) 3 B) 4 C) 6 D) 8 E) 9
11.
K L
6 Ω
6 Ω
6 Ω8 Ω
8 Ω
12 Ω
Şekildeki devre parçasında K-L noktaları arasın-daki eşdeğer direnç kaç Ω’dur?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6
12.
K L
6 Ω
6 Ω
3 Ω4 Ω
12 Ω
Şekildeki devre parçasında K-L noktaları arasın-daki eşdeğer direnç kaç Ω’dur?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6