7. AVA - Fenadami
advertisement
7.SINIF ELEKTRİK İLE İLGİLİ BAZI SİMGELER VE İSİMLERİ Elektrik akımının yönü İletken tel Anahtar Ampul Direnç A Ampermetre V Voltmetre Elektrik akımının yönü Pil , Üreteç , Güç kaynağı Elektrik akımı Basit bir elektrik devresine Baktığımızda iletken tel,pil ve ampulden oluşur. Bura akımın Oluşmasındaki temel neden çerisinde kimyasal enerji depolanmış olan pildir. Pil içinde depolanmış olan enerjiyi artı uca bağlı olan iletkendeki yüklere verir. Enerjiyi alan ilk yük bu enerjinin bir kısmını titreşim hareketi yaparak yanındakine oda titreşim hareketi yaparak diğer yanındakine aktarır. Bu aktarma olayı pilin eksi kutbunda bulunan son yüke kadar devam eder. İşte iletkendeki yüklerin birbirlerine enerji aktararak pilin artı ucundan eksi ucuna kadar. Bu enerjiyi aktarmasına elektrik akımı denir. Fedakar KARADAĞ Reosta (Ayarlı direnç) Yukarıda da aktardığım gibi elektrik akımının yönü Artıdan Eksiye doğrudur.yani pilin artı ucundan alınan enerji pilin eksi tarafına kadar taşınır. Şayet arada iletkende bir kopma olursa enerji aktarımı duracağı için elektrik akımı da durur Elektrik akımının varlığını devreye bağlı sağlam bir ampul ile kontrol edebiliriz. Yönünü de pilin artı ve eksi uçlarına bakarak buluruz. DEVREDEN GEÇEN AKIMIN ÖLÇÜLMESİ Bir devreden geçen akımı Ampermetre ile ölçeriz. Ampermetre devreye aşağıdaki şekildeki gibi bağlanır. Bu bağlama şekline seri bağlama denir. 0 1 2 3 4 5 A 34 1 6 0 A Ampermetreyi devrede nereye bağlarsak bağlayalım göstereceği değer aynı olur. Çünkü devreden geçen akım devrenin her yerinde aynıdır. DİKKAT: Bir elektrik devresinde gerilimi ölçebilmek için en az iki yük seçmek gerekir. Çünkü yüklerden enerji aktarımında enerji farkı oluşur. Dolayısı ile devrede gerilim iki ayrı noktada ölçülür ve ölçtüğümüz noktalar farklı oldukça gerilimde farklı olur. Elektrik akımının birimi Amperdir. Ve kısaca A harfi ile gösterilir. Örneğin 5A , 10A gibi ölçeceğimiz değer 1A den küçük olursa bunu Miliampermetre ile ölçeriz ve birimi mA (miliamper) olur. Voltmetre bağlandığı noktalar arsındaki enerji farkını (gerilimi) ölçer. Voltmetrenin devreye bağlanma şekline paralel bağlama denir. Aşağıdaki devrede A noktası ile B noktası arasındaki gerilimi ölçelim. GERİLİM İlk konuya girerken elektrik akımını öğrenirken iletken telin içinde bulunan yükler pilin artı kısmından pildeki enerjiyi alır.ve bir kısmını yanındaki yüke aktarır demiştik. Bu böyle devam eder ve pilin eksi ucuna ulaşan enerji artı uçtan çıkan enerjiden biraz az olur. İşte bu enerji farkına Gerilim (Potansiyel farkı , Voltaj) denir. ve birimi (Volt) dur. büyük V harfi ile gösterilir. Bir devredeki gerilim Voltmetre ile ölçülür.ve voltmetre devreye aşağıdaki gibi bağlanır. V Fedakar KARADAĞ Şimdi bir devreye hem ampermetre hem de Voltmetre bağlayalım. Voltmetre: Devreye paralel bağlanır. İki nokta arasındaki gerilimi ölçer. 3 46 1 0 V 3 4 5 V Ampermetre: Devreye seri bağlanır. Devreden geçen akımı ölçer. A 7.SINIF Ampermetre devreye bağlanırken çok dikkat edilmelidir. Ampermetrenin üzerinde yazan artı ve eksi uçlara çok dikkat etmek gerekir. Aksi taktirde ampermetrenin içinde bulunan teller yanabilir. V Dikkat ederseniz aldığımız ampullerde , pillerde bazı araç gereçlerin üzerinde 12V , 1.5V gibi gerilimlerini belirten yazılar vardır. Bir devrede ki gerilim arttıkça akımda artar. Yani gerilim ile akım doğru orantılıdır. Geçen sene direnci öğrenmiştik şimdi bu üç kavram arasındaki ilişkiyi görelim. Kavramlar Direnç Akım Gerilim Simgeleri (R) (I ) (V) ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde gerilim kaç volttur. Birimleri Ohm Amper Volt R= 12 Ω I= 3A V=? Şimdi bu kavramları daha kolay öğrenmek için Ohm üçgenimizi çizelim. ÇÖZÜM: Devredeki direnç 12 ohm ve akımda 3A olduğuna göre V Gerilim Akım I X R X Direnç Gerilim = Akım x Direnç V=IxR V= IxR I= V R R= V I Fedakar KARADAĞ 7.SINIF Direnç: maddelerin elektrik enerjisini iletmeye karşı gösterdiği zorluğa denir. Direnç Direnç ölçer ile ölçülür. Birimi ( ohm ) dur ve ( Ω ) ile gösterilir. GERİLİM İLE AKIM ARASINDAKİ İLİŞKİ V= IxR = 3A x 12Ω = 36 Volt ÖRNEK: şekildeki elektrik devresinde gerilim 120 volt akımda 24 Amper olduğuna göre Direnç kaç ohm dur? R= ? I= 24A V=120 Gerilimi bulmaya yarayan formül Akımı bulmaya yarayan formül Direnci bulmaya yarayan formül ÇÖZÜM: Devredeki gerilim 120 volt ve akımda 24A olduğuna göre R= V I = 120V 24A = 5 ohm ÖRNEK: Yandaki devrede eşdeğer direnç kaç ohm dur. Devreden geçen akım kaç Amperdir? R= 12Ω R1 = 2 Ω R2 = 3Ω I V= 35V V= 240 Volt ÇÖZÜM: ÇÖZÜM: Devredeki gerilim 240 volt ve direnç 12ohm olduğuna göre I= V R = 240V 12Ω = 20 A Dirençlerin bağlanması 1. Seri bağlama Dirençlerin aynı iletken üzerine sıra ile bağlanmasına denir. R1 R2 Fedakar KARADAĞ 7.SINIF ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde gerilim 240 volt direnç 12 ohm olduğuna göre Akım kaç amperdir.? ÖRNEK: Şekildeki devrede eşdeğer direnç kaç ohm dur? R1 = 2 Ω I R2 = 3 Ω V Yukarıdaki gibi birden fazla direnç bulunan devrelerde tüm dirençlerin yerini tutan bir direnç vardır. Bu dirence Eşdeğer direnç denir ve Reş ile gösterilir. Dirençler yukarıdaki gibi paralel bağlanırsa eş değer direnci aşağıdaki gibi buluruz. R1 R2 I V Reş = R1 + R2 + R3 + ……... R4 = 5 Ω ÇÖZÜM: R3 = 4 Ω R1 ÇÖZÜM: R1 = 4Ω R2 V2 I = 4A I R2 = 2Ω V1 V V= 24 Volt Devredeki akım yol ikiye ayrılmadığı için her yerde aynıdır. R1 = 4Ω Akım pilin artı kutbundan yola çıkar. Yol kaça ayrılırsa akımda ayrılır. Burada yol tek olduğundan dolayı akım artı uçtan çıktığı gibi eksi uçtan girer yani devrenin her yerinde akım aynı olur. V1 Seri bağlı devrelerde gerilim devrede kaç tane akım varsa o kadar parçaya ayrılır. Yani her bir direncin gerilim farklı farklı olur. Gerilim bulunurken V= I x R formülü kullanılır.fakat R yerine Reş kullanılır. ÖRNEK: R2 = 2Ω V2 I = 4A Fedakar KARADAĞ 7.SINIF Seri bağlamada Gerilim ve Akım nasıl bulunur. V= 24 Volt R1 = 4Ω 4A V1 Yukarıdaki devre kısmında Direnç 4 ohm akım 4A olduğuna göre V1 i bulabiliriz. V1 = I x R = 4A x 4Ω = 16 Volt R1 = 4Ω V1 I = 4A R2 = 2Ω V2 V= 24 Volt Toplam gerilim 16V + 8V 24Volt yapar R1 = 2Ω 4A V2 V toplam Yukarıdaki devre kısmında Direnç 2 ohm akım 4A olduğuna göre V2 i bulabiliriz. V1 = I x R = 4A x 2Ω = 8 Volt ÇÖZÜM: Şekildeki elektrik devresinde yer alan 2 direnç birbirine paralel bağlanmıştır. R1 Buradaki dirençlerin yaptığı işi yek başına yapan bir direnç vardır bu dirence eşdeğer direnç denir. 1 Reş = 1 1 + R1 R2 R2 V ÖRNEK: R1 = 2Ω R2 =3Ω Şekildeki elektrik devresinde eşdeğer direnç kaç ohmdur? ÇÖZÜM: 1 1 1 + = 3Ω 2 Ω Reş 1 3 = + Reş 6 5 6 2 6 Ters çevirmemiz gerekir 6 5 ÖRNEK: R1 = 3Ω R2 =3Ω R3 =3Ω Şekildeki elektrik devresinde eşdeğer direnç kaç ohm dur? Paralel bağlı devrelerde akım ve gerilim Fedakar KARADAĞ 7.SINIF Paralel bağlı devreler Paralel bağlı devrelerde gerilim her yerde aynıdır.yani pilin R1 uçları arsında gerilim kaç ise diğer diV2 rençlerin uçları araR2 sındaki gerilimde aynısıdır. V1 Şekildeki V , V1 , ve V2 gerilimleri birbirine eşittir. V Paralel bağlı devrelerde Ana koldan çıkan akım diğer kollara ayrılır. Bu ayrılma direncin büyüklüğüne bağlıdır.direnç R1 I2 büyükse üzerinden geçen akım düşükR2 tür. Eğer direnç küçük ise üzerinden I1 geçen akım çok I olur. V R2=2Ω I1 I V V = 24 Volt Seri bağlı devrelerde ampul sayısını artırdığımız zaman parlaklık azalır. Çünkü üzerinden geçen akım değişmez fakat gerilim azalır. Dolayısı ile ampulün parlaklığı da azalmış olur. R=8Ω I=3A Şekildeki elektrik devresinde A) I1 akımı kaç Amperdir B) I2 akımı kaç amperdir. C) Anakoldan geçen akım kaç amperdir. 1– Seri bağlı ampuller Basit bir elektrik devresine baktığımızda 3 kavram vardır. R Elektrik akımı Gerilim I Direnç (Ampul) R1=3Ω I2 Fedakar KARADAĞ 7.SINIF ÖRNEK: V=24 volt Yandaki devreyi incelediğimizde gerilimin:24V , akımın:3A , direncin 8A olduğunu görüyoruz. Şimdi bu devreye 1 tane daha ampul ekleyelim. Ampul ekledikten sonra devreden geR=8Ω R=8Ω çen akımı ölçelim. V= I*R ile faV2 V1 kat devrede 2 tane direnç var. Onun A için direncimizi eş V=24 volt değere direnç alacağız. V=I*Reş 24V = I* 16Ω buradan I= 3/2 A bulunur. Görüldüğü gibi ana koldan geçen akım azaldı. O halde ampulun parlaklığıda azalır. ( Karıştırmayın seri bağlı devrelerde ampul sayısı arttıkca akım değişmez demiştik. Buradaki değişmez kelimesi ampullerin hepsinden aynı akım geçer manasına gelir.) Unutmayın tek kullandığımız formül V= I*R dir. R2=8Ω A2 R2=8Ω R1=8Ω V2 V2 V1 R1=8Ω A1 A V=24 volt V1 V2 = I * R2 = 3/2A * 8Ω V1 = I * R1 = 3/2A * 8Ω = 12 V Sonuç olarak seri bağlı ampullerin sayısını artırdığımız zaman 1- Ampullerin parlaklığı azalır. 2– Ampullerin üzerinden geçen akım azalır. Fakat hepsinde aynı olur. 3-pilin ömrü değişmez. 2– Paralel bağlı ampuller R=8Ω V=24 volt Yandaki devreyi incelediğimizde gerilimin:24V , akımın:3A , direncin 8A olduğunu görüyoruz. Şimdi bu devreye 1 tane daha ampul ekleyelim. A V=24 volt Fedakar KARADAĞ = 12 V I=3A 7.SINIF Şimdi 1. ve 2. ampullerdeki gerilimleri V1 ve V2 bulalım. Unutmayın tek kullanacağımız formül V = I * R olacak. Fakat burada 2 tane direnç olduğu için direnç yerine eş değer direnci kullanacağız. Hatırlayalım paralel bağlı dirençlerde eşdeğer direnci bulabilmek için aşağıdaki bağıntıyı kullanırız. 1 REŞ 1 R1 1 R2 1 1 1 REŞ 8 8 = 4Ω bulunur. R2=8Ω A2 V2 R1=8Ω A1 V1 A V=24 volt Yandaki devreye baktığımız da 2 ampulün paralel bağlanmış olduğunu görüyoruz. Şimdi ampullerin parlaklıklarını inceleyelim Şimdi devredeki eşdeğer direnci bulalım. Şimdi devreden gecen A , A1 , A2 akımlarını bulalım. A = Anakoldan geçen akım A1 = 1. ampulden geçen akım A2 = 2. ampulden geçen akım Pillerin seri bağlanması V1 V2 V3 V4 V = V1 =V2 = V3 V= I * R 24v = I * 4Ω I = 6A olur. Şimdi A1 bulalım V 1 = I1 * R1 24v = I1 * 8Ω I1 = 3A Şimdi A2 bulalım Yukarıda 4 adet pili birbirlerine seri olarak bağladık yani birinin + ile diğerinin - yan yana geldi. Paralel bağlı devrelerde ampul sayısı eklendlkce ampullerin üzerinden geçen akımn azalmamasından dolayı parlaklık değişmez V 2 = I2 * R2 24v = I2 * 8Ω I2 = 3A Görüldüğü gibi anakoldan geçen A (6A) akım ampüllere paylaşıldı. O halde Pillerin bu şekilde bağlanması sonucu gerilim aşağıdaki gibi artar. Vtoplam = V1 + V2 + V3 + V4 Pillerin paralel bağlaması Fedakar KARADAĞ 7.SINIF Paralel bağlı devrelerde gerilim tüm ampullerde aynıdır. Yani V , V1 , V2 , V3 gerilimleri birbirine eşittir. Yandaki gibi pillerin (+) ucu ile (+) ucunun (-) ucu ile (-) ucunun Birbirlerine bağlanmasına paralel bağlama denir. Paralel bağlı pillerde pil sayısı arttıkça gerilim değişmez. Fakat pilin ömrü artmış olur. Seri bağlı ampuller Ampul sayısı arttıkça parlaklık azalır. Ampullerden birisi bozulursa ya da çıkartılırsa akım devreyi tamamlamadığından dolayı tüm ampuller söner. Ampul sayısı arttıkça Pilin ömrü değişmez. Fakat pil sayısı artırılırsa parlaklık artar. Fakat pilin ömrü uzamaz. Paralel bağlı ampuller Ampul sayısı artıkça parlaklık değişmez. Ampullerden birisi bozulur ya da çıkartılırsa diğerleri yanmaya devam eder. Ampul sayısı arttıkça pil ömrü azalır. Devreye pil eklersek parlaklık artar. Fakat ömrü uzamaz. V1 V2 V3 Vtoplam = V1 = V2 = V3 V V V Yandaki gibi bir elektrik devresine seri halde pil eklenirse ampulün parlaklığı artar. Fakat pilin ömrü uzamaz. Pil sayısını her arttırdığımızda parlaklık biraz daha artar. V V V Bir elektrik devresinde pilleri paralel olarak arttırdığımız zaman ampullerin parlaklığı artmaz fakat pilin ömrü uzamış olur. Akımın dirençler arasında paylaşılması ve kısa devre A) kısa devre Hatırlarsanız akım her zaman kendine az direnç gösteren yolu iletkeni tercih ederdi. Bu kurala dayanarak kısa devre dediğimiz bir olay vardır. 1R=4Ω R=5Ω R=4Ω R=5Ω Üstteki devrede görüldüğü gibi akım 4Ω luk dirençten geçiyor. Fakat 5Ω luk dirençten geçmiyor. Çünkü akım alt tarafta bulunan dirençsiz telden geçiyor. 2. Aşağıdaki dirençlerin her biri 5Ω olduğuna göre eşdeğer direnç kaç ohmdur? Fedakar KARADAĞ 7.SINIF Aşağıdaki devrelerde eşdeğer direnci hesaplayınız Akım direncin az olduğu yolu daha çok tercih eder. I1 = 8A I = 12A R1 = 2Ω R2 = 4Ω 3- I2 = 4A 12Ω 3Ω 4Ω 12Ω Üstteki devrede de görüldüğü gibi ana koldan geçen 12A akım direncin az olduğu (koldan) 2Ω dirençten daha çok (8A) geçerken , direncin çok olduğu (koldan) 4Ω dirençten (4A) geçiyor. Yani ana koldaki akım kollara bölüşülürken direncin az olduğu yere daha çok akım düşer.
