elektrik akımı
advertisement
2. BÖLÜM ELEKTRİK AKIMI MODEL SORU - 1 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 3. Telin kesit alanı, A = 400 mm2 = 4.10–4 m2 Telin direnci ise, 1. , 500 = 4.10–6 . = 5 Ω dur. –4 A 4.10 Telden geçen akım, ohm kanunundan, R = ρ. 3a 3a a 2a a 2a X Y I= X in boyu, ,X = 3a X in kesit alanı, AX = a.a = a2 X in direnci, RX = ρ Y nin boyu, ,Y = 3a 3a a = 2 3t = 12Ω a 4. RY = ρ lsıtılan telin direnci, = 100.(1 + 0,0039.(100 – 0)) = 139 Ω bulunur. CEVAP C 3a 4a 2 5. 1 3ρ = $d n 4 a Devreden geçen proton sayısı, q = (Ne + Np) qe 8 = (3.1019 + Np) . 1,6 . 10–19 1 = .(12) 4 8 = 4,8 + 1,6 . 10–19 . Np 3,2 = 1,6 .10–19 . Np ⇒ Np = 2.1019 tane olur. = 3Ω olur. CEVAP B CEVAP C 6. 2. X ve Y iletkenlerinin dirençleri, R X = ρX . l A R Y = ρY . , dır. Telin direnci, Ro = ρ A özdirenç ρ 3 ρ RX = RY , 2 Yeni direnç 7. olur. CEVAP E ELEKTRİK VE MANYETİZMA , 4rr 2 olur. ρY . 2, rr 2 , 4rr 2 = ρX 3 .8 = .8 = 12 olur. 2 ρY I. aralıkta doğrunun eğimi sabit olduğundan, V R = = sabittir. I II. aralıkta doğrunun eğimi azaldığından R ifadesi Buna göre II ve III ifadeleri doğrudur. 80 2 CEVAP E , R =ρ 2 = 2A 4 r.r ρX . alan A 3 2A olur. Rı 2, Taraf tarafa oranlanırsa, Tel ikiye katlanırsa, boy , 3 CEVAP D R = Ro .(1 + α.∆t) Y nin kesit alanı, AY = 2a.2a = 4a2 Y nin direnci, 240 V = = 48 amper olur. 5 R de azalır. Bu durumda II. aralıkta direnç düzgün olarak azalır. CEVAP E MODEL SORU - 2 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 3. 6Ω 2Ω K 1. paralel 1Ω 2Ω 6Ω 2Ω 2Ω 1Ω 4Ω L X 1Ω 2Ω 2Ω 2Ω seri Refl=1Ω 2Ω 6Ω K Y 3Ω 6Ω 2Ω Devreyi daha açık çizersek, 1Ω 6Ω L 2Ω 2Ω 1Ω X Y K-L arasındaki eşdeğer direnç, 1 1 1 1 = + + R efl 2 3 6 6Ω 1 1 1 1 = + + R efl 6 6 3 Reş = Reş = 1Ω olur. CEVAP A 3 Ω olur. 2 CEVAP B 4. 2Ω 6Ω 6Ω Y 6Ω 4Ω 6Ω 2. 3Ω 3Ω 9Ω 9Ω 6Ω 2Ω X 4Ω 2Ω X 4Ω 9Ω Y k›sa devre 4Ω 3Ω 3Ω 2Ω 6Ω 2Ω 6Ω Y 6Ω 4Ω 3Ω 6Ω X Y X 3Ω 6Ω Reş = Reş = 6 = 2Ω olur. 3 CEVAP A 6Ω 6 = 3Ω olur. 2 CEVAP C ELEKTRİK VE MANYETİZMA 81 5. 8. Paralel Paralel 6Ω 6Ω 6Ω K 6Ω Paralel 4Ω 6Ω L 2Ω 6Ω X/2 X/2 8Ω 6Ω 8Ω K 4Ω 2Ω Paralel 2Ω 2Ω L 1Ω CEVAP D k›sa devre K L K 8Ω 4Ω 2Ω 6Ω 3Ω 2Ω 1Ω L K 3Ω 6Ω 8Ω 2Ω K 3Ω 2Ω XY 1Ω 2Ω 1Ω XY L 8Ω 2Ω 2Ω 6Ω XY R KL = R efl =1+2+2 = 5Ω 1Ω L 6Ω X Y 4Ω 3Ω L 8Ω 2Ω 6Ω K 3Ω L Boyu Y olan iletkenin direnci 9 Ω olduğundan, boyu Y 2Y olan iletkenin direnci 3 Ω, olan iletkenin 3 3 direnci 6 Ω olur. 4.3 12 ⇒ Reş = Ω olur. 4+3 7 6. 6Ω Boyu X olan iletkenin direnci 16 Ω olduğundan, X Boyu olan iletkenin direnci 8 Ω olur. 2 Seri Reş = 2Y/3 3Ω Seri K 2Ω Y/3 R 8 = =4X n 2 CEVAP E 2Ω CEVAP C 9. 7. k›sa devre 9Ω 6Ω 2Ω K 4Ω 9Ω L K 3Ω 12Ω M M 9Ω K 6Ω 4Ω M 4Ω 2Ω M 4Ω K 6Ω 4Ω K L 12Ω M 4Ω 2Ω M 12Ω 9Ω 4Ω 2Ω 9Ω K 2Ω R1 9Ω 4Ω L M K 4Ω 6Ω L 2Ω 4Ω 12Ω 12Ω 6Ω 1 1 1 1 1 = + + + & R 1 = 2 X olur. R1 9 9 9 6 3Ω K RKL = 2 + 2 = 4Ω olur. CEVAP E ELEKTRİK VE MANYETİZMA 4Ω L 12Ω K-L arasındaki eşdeğer direnç, 82 2Ω RKL = 2 + 3 = 5Ω CEVAP C 10. N N N 6Ω M L 6Ω k›sa devre L L X X 4Ω 8Ω 6Ω 4Ω X X 4Ω L 4Ω X 2Ω 8Ω L L 2Ω M 6Ω 6Ω 6Ω 6Ω N 6Ω 6Ω L 2Ω Y Wheatstone köprüsü Şekildeki devrede Wheatstone Köprüsü olduğundan devremiz aşağıdaki şekildeki gibi olur. 6Ω 2Ω L K 2Ω 1Ω 4Ω 2Ω 3Ω X 6Ω R KL = 4Ω 4Ω 6Ω 2Ω 2Ω X 2Ω 8Ω 2Ω Y 2Ω 1Ω K 8Ω Y 4Ω K 8Ω Y 4Ω 4Ω k›sa devre 8Ω K Y 4Ω 6Ω N M 8Ω 8Ω K M 2Ω 6Ω N 6Ω M 1Ω N 4Ω N N 6Ω 12. k›sa devre 4Ω R 6 = = 3 X olur. n 2 CEVAP B R XY = Y 6Ω 3.6 = 2 X olur. 3+6 CEVAP B 11. K-L arasındaki dirençler açılacak olursa soru daha rahat çözülebilir. 8Ω 6Ω 4Ω 3Ω 2Ω K 6Ω 3Ω 12Ω 6Ω L 3Ω 4Ω 12Ω 4Ω 4Ω 1Ω 5Ω 2Ω 10Ω 1Ω 4Ω 6Ω 2Ω 2Ω 4Ω 10Ω 6Ω 8Ω 3Ω 6Ω K 3Ω 2Ω 3Ω 6Ω 8Ω L 5Ω 3Ω 1Ω 12Ω 10Ω 1Ω 10Ω 4Ω K 8Ω 6Ω 8Ω 6Ω L 6Ω 4Ω 2Ω 2Ω RKL = 2 + 2 = 4Ω olur. CEVAP C ELEKTRİK VE MANYETİZMA 83 MODEL SORU - 3 TEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 1. 2. 4Ω R›efl = R 4 = =2W n 2 4Ω I1 I2 3Ω R Ι V + I1 Anahtar açıkken R direnci üzerinden akım geç- V + – mez. Bu durumda devrenin eşdeğer direnci, I2 Reş = 2 + 3 = 5Ω olur. Anahtarlar açıkken eşdeğer direnç, Reş = 3R, akım I1 = Üretecin gerilimi, V = I olsun. 3R V = I. Reş = 6.5 3 R 2 paralel K – = 30 V olur. R 2 Anahtar kapatıldığında eşdeğer direnç, I2 ı ı V = I .Reş V + – ı Anahtarlar kapatılırsa, devrenin eşdeğer direnci, Reş = 2 + 3.R 3+R 4=2+ 3.R 3+R ı Reş ı 30 = 7,5.Reş ⇒ Reş = 4Ω olur. 3 R. c .R m 3 2 = = R olur. 5 3 R+ R 2 6 + 2R = 3R ⇒ R = 6Ω olur. CEVAP C Anakol akımı ise, I2 = 5V V = = 5I bulunur. 3R 3 R 5 Akımların oranı, I1 I 1 = = 5I I2 5 3. olur. 6Ι 2Ω 4Ι CEVAP A 3Ω 3Ι 4Ω 5Ω Ι1 Ι2 6Ω 6Ω 2Ι 2Ι Şekildeki 5 tane direnç paralel olduklarından, akımla direnç ters orantılı paylaşılır.. I1 = 6I + 4I + 3I + 2I + 2I = 17I I2 = 4I + 3I + 2I = 9I Akımların oranı, I1 17I 17 olur. = = 9I 9 I2 84 ELEKTRİK VE MANYETİZMA CEVAP B 4. 8Ω 4Ω 6. k›sa devre i1=5i 3R I2 I1=11i R i2=9i A 6i R 2R 4R 4Ω I1 I2=3i 4Ω + – + – I0 4R Dolayısı ile 8 Ω direnç kısa devre olur. Bu durumda 4R 2R 9i + – V Anakol akımı, R1 direnci, R 1 = V 36 Io = = = 6A olur. R efl 6 R.2R 2R = olur. R + 2R 3 R direnci R1 e seri bağlandığından, Ampermetre 4 Ω luk direnç üzerindeki akımı gösterdiğinde, R2 = R + 2R 5R = olur. 3 3 Io 6 = = 3A olur. 2 2 CEVAP C Ι' 3R 3Ι 5R 3 X 4R 2l V1 ve V2 gerilimleri eşit olduğundan, l /2 A Z r/2 V1 = V2 5 i 1 .3R = i 2 . R 3 X, Y ve Z tellerinin direnci, RX = t. RZ = t. 2, r. (2r) , r.r 2 2 V + – Y 2r RY = t. V1 V2 4R l r 3i 4R 4 = + 4 = 6Ω 2 5. 6i R devrenin eşdeğer direnci, I1 = i2=5i R Ampermetre ideal olduğundan iç direnci sıfırdır. Reş V 3R 36 volt = 10Ω ⇒ t., r.r 2 3i 1 = 5i 2 = 20Ω i1 5 = & i 1 = 5i, i 2 = 9i i2 9 = 20Ω I1 = i 1 + 6i = 5i + 6i = 11i , t., 2 =2 = 40Ω 2 r 2 r.r r. b l 2 I2 = i 2 – 6i = 9i – 6i = 3i olur. Ι1 ve Ι2 oranlanırsa 20Ω I1 11i 11 bulunur. = = I2 3i 3 X 10Ω Ι CEVAP D Y 40Ω A Z 80Volt Ι akımının büyüklüğü, V 80 I= = = 2A bulunur. R 40 CEVAP D ELEKTRİK VE MANYETİZMA 85 MODEL SORU - 4 TEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ 3. 4R V1 I 1. 2I 3R R 3R V1 I + – V2 R 3I 2I V2 V3 2R 4R 2R I Paralel kollarda dirençler eşit olduğunda akımlar da 2R direncinden I akımı geçerse, R direncinden 2I, eşittir. 4R direncinden ise 3I akımı geçer. Bu durumda, Bu durumda, V1 = 4R.I = 4V V2 = 3R.I = 3V V1 = 2I.R V3 = 2R.2I = 4V V2 = 3I.4R = 12.IR olur. Buradan, V1 = V3 > V2 bulunur. CEVAP C V1 ve V2 taraf tarafa oranlan›rsa, V1 2I.R 1 bulunur. = = V2 12.IR 6 CEVAP A 4. 6Ω Ι 4Ω Ι 2. V V V I 3Ω 12Ω 5Ω 4Ω Devreden geçen akım, 3Ω I ε I= + – r=1Ω Voltmetrenin gösterdiği değer 20 volt olduğundan, V=Ι.5 V 20 = = 5A R 4 Üretecin gerilimi, V = Ι.Reş = 5. (4 + 6) = 50 V olur. 20 = Ι . 5 ⇒ Ι = 4 A olur. Devrenin eşdeğer direnci, 4 ohm luk direncin yerine 14 Ω luk direnç bağlandığında, Reş = 3 + 5 + 3 + 1 = 12Ω olur. ı I = Bu durumda, ε = Ι.Reş = 4.12 = 48 volt olur. › CEVAP E V ı R efl › = V = I .R = 50 5 = A (6 + 14) 2 5 .14 = 35V olur. 2 CEVAP D 86 ELEKTRİK VE MANYETİZMA 5. 3Ω ε=40V– + 4Ω L V L 4Ω L MODEL SORU - 5 TEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ L L k›sa devre 4Ω r=1Ω 1. A1 L K A2 4Ω L 4Ω – L + Devrenin eşdeğer direnci, A4 A3 Reş = 3 + 4 + 1 = 8Ω olur. Anakoldan geçen Ι akımı, I= 40 f = = 5A R efl 8 Diyotlar tek yönde akım geçirdiğinden A3 ampermetresinin üzerinden akım geçmez. olur. CEVAP B Voltmetrenin gösterdiği değer, V = Ι.3 = 5.3 = 15 volt olur. CEVAP C 2. I2 D1 8X I3=I 2X D2 I2=4I D3 ε 6X 5I 6. R1 A R2 V X + – Io 3X 4X I1=5I D3 diyotu akıma ters bağlı olduğundan üzerinden akım geçmez. D1 ve D2 diyotları üzerinden akım geçer. Ana koldan gelen akım 5I ise I1 = 5I olur. Akım ile direnç ters orantalı olduğundan I3 = I ise I2 = 4I olur. Bu durumda, Ampermetrenin iç direnci sıfırdır. Voltmetrenin iç direnci çok büyüktür. Voltmetre, anahtar açıkken ve kapatıldığında pil üzerindeki gerilimi okur. X anahtarı kapatıldığında I1 5I 5 olur. = = I2 4I 4 CEVAP B R2 direnci kısa devre olur. Dolayısıyla Reş azalır, akım artar. Voltmetrenin gösterdiği değer değişmez. CEVAP B ELEKTRİK VE MANYETİZMA 87 TEST 1 ÇÖZÜMLER 1. R DİRENÇLER 4. K›sa devre R R L A B A 5 R olur. 4 1Ω 6Ω 5Ω 2Ω 6Ω A B Reş = 5 + 2 + 6 = 13Ω dur. CEVAP E CEVAP A 5. paralel 2Ω 2Ω 4Ω 6Ω 4Ω 2Ω 6Ω 6Ω 10Ω 4Ω 2Ω K 5Ω L 4Ω 4Ω 5Ω 10Ω K L 2Ω 4Ω 4Ω paralel 2Ω 3Ω 2Ω 2Ω paralel B 3Ω 1Ω Şekilde gösterilen R direnci kısa devre olur. Bu durumda devrenin eşdeğer direnci, R +R Reş = 4 6Ω 6Ω 5Ω paralel Paralel 2. 6Ω 4Ω 4Ω 2Ω 1Ω 2Ω 5Ω R = 3Ω 2Ω R K 2Ω paralel R K L 4Ω 4Ω 5Ω 5Ω Reş = 2 + 2 + 5 = 9Ω CEVAP A 3. Y 4X 6X X X Z Z Y Y 1X 1 1 1 1 = + + R efl 10 10 6 Reş = 30 Ω olur. 11 paralel X 6. L 7Ω K 4X 7Ω L 4X 7X seri 7X X 3X 1X Z Z RXZ= 1.7 = 7 X 1+7 8 R XY 2 16 olur. = = R XZ 7 7 8 CEVAP C 88 ELEKTRİK VE MANYETİZMA K L 7Ω K 7Ω L L K K 7Ω paralel X 1X CEVAP D RXY= 4 =2X 2 4X 3X 4X seri 3X 6X 1X 3X 4X L 10Ω 6X 6X 1X 6Ω paralel 4X 3W 6Ω K Y seri X 4Ω k›sa devre 7Ω 7Ω L 7Ω K K 7Ω L L K k›sa devre Şekil dikkatlice incelendiğinde, iki direnç kısa devre, diğer dirençler ise paralel bağlıdır. Bu durumda devrenin eşdeğer direnci, R 7 Reş = = = 1Ω olur. 7 7 CEVAP C 9. 7. 2Ω 6Ω 4Ω 4Ω 6X 1X 1X 2X 3Ω 6Ω K L K L 4X 8X 8X 4X 8X 8X paralel paralel paralel 2X 1X 1X 1X 1X 2X 6X 3X 3Ω 2Ω 8Ω 8Ω 6Ω 6X 4Ω 2X seri paralel K L 2Ω 4X 5Ω 3Ω 2X K 4X 1X 1X seri 6X L 6X 3X 1X 1X seri 3Ω K L 2X 4X 4X 1X 1X 6Ω 2X K-L noktaları arasındaki eşdeğer direnç, 6X 1 1 1 1 = + + R efl 6 3 5 Reş = 1X paralel K L 10 Ω olur. 7 4X CEVAP B 4X 4X 1X 2X 6X 1X seri K L 2X 8. 1X 6X 6Ω K k›sa devre 2Ω 8Ω 2X 4X 1X paralel 6Ω K L 4X 4X 6Ω 4X 2X 3Ω 6Ω 6Ω 5Ω L 1X 6X paralel K L 6Ω 4Ω K 2X 8Ω 2Ω Refl = 6 + 2 + 2 = 10X 5Ω Reş = L 2X 3Ω CEVAP C 6X = 3Ω olur. 2 CEVAP B ELEKTRİK VE MANYETİZMA 89 10. paralel 2R paralel 2R 2R K seri 4R 2R 2R paralel R 2R 4R seri R L 4R 4R K K R 4R seri R 2R 2R 2R L L 1 1 1 1 ⇒ Reş = R olur. = + + R efl 4R 4R 2R CEVAP C 11. Devre incelendiğinde dirençlerin birbirine paralel bağlı olduğu görülür. Bu durumda eşdeğer direnç, Reş = R R = olur. 5 n CEVAP A 12. K R K R L R R K R L R R L L R K R L R K Şekildeki tüm dirençlerin bir ucu K, diğer ucu L noktasına bağlı olduğundan tüm dirençler paraleldir. 10 tane direnç olduğundan; R R R efl = = olur. n 10 CEVAP B 90 ELEKTRİK VE MANYETİZMA TEST 1. 2 ÇÖZÜMLER Telden geçen akımın şiddeti, 3. V 24 i= = = 4A olur. R 6 N.e = i.t I • II aralığında grafiğin 0 eğimi azaldığından, elemanın direnci azalmaktadır. N.1,6.10–19 = 4.8 32 1, 6.10 potansiyel fark› Akım-gerilim grafiğinin eğimi elemanın direncini verir. I aralığında grafiğin eğimi sabit olduğundan, elemanın direnci değişmez. Telin herhangi bir kesitinden 8 saniyede geçen elektron sayısı, N= ELEKTRİK AKIMI –19 • N = 20.1019 II • ak›m fliddeti CEVAP D N = 2.1020 olur. CEVAP D 4. Bir iletkenin kesitinden geçen yük miktarı, q = i.t q = N.e K 2. i.t = N.e 2R • • i.10 = 5.1020.1,6.10–19 10i = 8.10 2R A i = 8A olur. CEVAP E R f r=0 5. 3X K anahtarı açık iken: K Ampermetrenin gösterdiği değer, i1 = f olur. 3R A 2X K anahtarı kapalı iken: r=1X K anahtarı açık iken: f olur. 2R f RR f 5= 6 i1 = Ampermetrenin gösterdiği değer, i2 = V f Ana koldan geçen akım, i= 6X • • i f olur. = 2 4R f = 30V olur. K anahtarı kapalı iken: i1 ve i2 akımları taraf tarafa oranlanırsa, f i 1 3R 4 olur. = = i2 f 3 4R i2 = 30 f = = 6A olur. 5 RR Voltmetrenin gösterdiği değer, CEVAP C V = i2.R = 6.2 = 12V olur. CEVAP C ELEKTRİK VE MANYETİZMA 91 6. Şekildeki devrede X anahtarı kapatıldığında paralel olan direnç sayısı artacağından, devredeki eşdeğer direnç azalır. Anakoldan geçen Ι akımı artar. Bu du rum da am per met re nin gösterdiği değer artar. r K V K Ι 9. • • 3X 2X L ε + – A L r 6X 4X r A X f L Voltmetre dirençlere ve üre- K tece paralel olduğundan, voltmetre aynı zamanda üretecin üzerindeki gerilimi ölçer. V = ε – Ι.r ifadesinde Ι arttığından V azalır. K V L r K K L r=0 K anahtarı açık iken: ε ve r sabit olduğundan CEVAP E i1 = f RR 3= f 8 f = 24V olur. K anahtarı kapalı iken: Ampermetrenin gösterdiği değer, R 7. i/3 3R i2 = 2i/3 • i i/6 6R i K i/3 •L Voltmetrenin gösterdiği değer, i/2 A1 2R i A2 24 f = = 4A olur. 6 RR V = i2.R = 4.2 = 8V olur. 2R CEVAP C i i ,i = olur. 3 2 6 Şekilde görüldüğü gibi, i1 = Akımların oranı ise, i i1 3 = = 2 olur. i2 i 6 CEVAP B 10. 2A A 1A 3A 6X 3A 5X 5A 2A 6A 5A 6X A f=60V 11X r=1X 3A 6A Ana koldan geçen akım, f=18V i= r=0 92 6X 5Ω 3X 5A 10X 5X 3 A 10X 2 4X 15X 10X 7A 2 8. 3A 2 60 f = = 5A olur. 12 RR Şekilde görüldüğü gibi ampermetre 5 amperi gösterir. 7 amperi Şekilde görüldüğü gibi, ampermetre 2 gösterir. CEVAP D CEVAP D ELEKTRİK VE MANYETİZMA 11. 4X V 12X A 6X f r=0 Elektrik devresindeki 4 X ve 12X luk dirençler kısa devre olur. Ampermetrenin gösterdiği değer, i= 24 V = = 4 A olur. 6 R CEVAP D 12. 4X 4A 12X 3A 1A 3A 2A 6X 2X A 6A 4X 2X 6A f r=1X Üretecin emk sı, f RR f 6= 5 i= f = 30 V olur. CEVAP D ELEKTRİK VE MANYETİZMA 93 TEST 3 ÇÖZÜMLER ELEKTRİK AKIMI 4. 1. V1 12X i K• P 8X N i X •L M X V2 V1 gerilimi K L V – + V1 = i.(12 + 8) 40 = i.20 X anahtarı kapatılırsa, K direnci pile paralel bağla- i = 2A olur. nır ve üzerindeki gerilim maksimum olur. V2 geriliminden, CEVAP A V2 = (8 + x).i 24 = (8 + x).2 12 = 8 + x 5. x = 4X olur. CEVAP E K• 9 A 2 A 2A 3X 1A 6X V 3 A 2 2. 10X 3A • 7A 2A K 15X 9 A 2 i1=3A 4X •L 12X i1 akımı, A1 5A 4X 7A i1 = A2 •L Şekilde görüldüğü gibi, ampermetrenin gösterdiği 9 amper olur. değer 2 CEVAP D 25X 2A V 12 = = 3A olur. R 4 Şekilde görüldüğü gibi, A2 ampermetresi 7 amperi gösterir. CEVAP C 6. 3A 1A 4X A 3X 12X 4A 3X 4A 2A 3. 3A 4X V 6A 6X 12X f=30V 6A r=1X K• i=6A 1A 2A 12X A 6X 4A 2A 4X i=6A •L i= 8X Voltmetrenin gösterdiği değer, CEVAP C ELEKTRİK VE MANYETİZMA 30 f = = 6A olur. 5 RR Şekilde görüldüğü gibi, ampermetrenin gösterdiği değer 3 amper olur. V = i1.R1 = 4.4 = 16 V olur. 94 Ana koldan geçen akım, CEVAP B 7. 2X K i 10. • • i i 10X i 6X A 4X 10X 12X i i f A r=1X K anahtarı açık iken: f i1 = RR f ⇒ f = 30 V olur. 5= 6 r=0 Ampermetrenin gösterdiği değer, 20 20 f = = = 1A olur. i= 10 + 10 20 RR CEVAP A Ampermetrenin gösterdiği değer, 30 f i2 = = = 6 A olur. 5 RR 11. K CEVAP D 3i i 10X K anahtarı kapalı iken: 8. f=20V i • • 6X i 4i 4X r=1X f=16V f f r=1X r=1X 12X V K anahtarı açık iken: A 4i = 2f = 24V olur. f RR K anahtarı kapalı iken: 16 ⇒ i = 1A olur. 4 Ampermetrenin gösterdiği değer, 4i = Devreden geçen akım, 2f 24 i= = = 3A olur. RR 8 3i = 3.1 = 3A olur. Voltmetrenin gösterdiği değer, V = i.R = 3.6 = 18V olur. CEVAP E CEVAP B 9. 6X 12. k›sa devre R A K 3X • • 3X A 3R A 3R K anahtarı açık iken: f i1 = RR f 3= ⇒ f = 30 V olur. 10 K anahtarı kapalı iken: Ampermetrenin gösterdiği değer, 30 f i2 = = = 5 A olur. 6 RR CEVAP B A1 V2 B R A B + – f r=1X B 2R ε A B B V1 A B A2 R B B Şekil incelendiğinde V1 voltmetresi, V1 = Ι1.R gibi bir değer olur. Ι1 akımı A1 ampermetresinin üzerinden geçeceğinden A1 ampermetresi değer okur. Bu durumda 2R direnci A1 ampermetresi yüzünden kısa devre olacağından V2 voltmetresi değer göstermez. Aynı zamanda A2 ampermetresinin üzerinden akım geçmeyeceğinden A2 ampermetreside değer okumaz. Bu durumda V1 ve A1 in gösterdiği değer sıfırdan farklıdır. CEVAP C ELEKTRİK VE MANYETİZMA 95 Adı ve Soyadı : ..................................... Sınıfı : ..................................... Numara : ..................................... Aldığı Not : ..................................... Bölüm Yazılı Soruları (Elektrik Akımı) 1. ÇÖZÜMLER 2. 3Ω K •K 6Ω K 6Ω L L L R 6Ω 2R 6Ω L K L 6Ω M 6Ω a) 6Ω L• M R KM = 3Ω •M R 2R. (R + R) = R = 12 X 2R + 2R 3Ω 6Ω 6Ω K a) R KL = 3R.R 3 3 = .R = .12 = 9 X 3R + R 4 4 b) R LM = (R + 2R) .R 3 . 3 = R = .12 = 9 X 3R + R 4 4 L 6Ω 6Ω 6Ω K L 6Ω R KL = b) 3. 6 = 2X 3 3Ω gerilim 3V 6Ω 6Ω 2Ω 3Ω L i 2i Z 3i 3V V = = 6 X oldu¤undan, 3i R 3V 3 . RY = = 6=9X 2i 2 3V RZ = = 3.6 = 18 X olur. i RX = M 6Ω L b) 15Ω 6Ω M 9Ω K L 6Ω R LM = 96 6 = 3X 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA L a) X in direnci, RKM = 2 + 3 = 5Ω c) Y ak›m M 6Ω X K V L K X Y 2V 3Ω 6Ω K Z 18Ω R KL = 15.18 270 90 = = X 15 + 18 33 11 4. 6. 4Ω K K K K Anahtar açıkken, K 6Ω 6Ω M paralel 2Ω K M 4Ω K 3Ω •L 2Ω 4Ω 3Ω a) 3Ω 4Ω 4Ω M M paralel 3Ω X 6Ω 6Ω seri 4Ω Ι = 4A 4Ω K 6Ω 2Ω L Ι = 4A 6Ω V 6Ω 6Ω V Reş = 2 + 2 + 6 = 10Ω M V = I.Reş 6Ω 4Ω 2Ω = 4.10 2Ω = 40 volt olur. 4Ω 2Ω 2Ω K Anahtar kapatılırsa 3 Ω luk dirençler kısa devre olur. Bu durumda, L Reş = 2 + 6 = 8Ω olur. 4Ω Devreden geçen akım, RKL = 2 + 2 = 4Ω b) K K K K K 4Ω K 6Ω V 40 = = 5 amper olur. R efl 8 K X 6Ω I= K 4Ω 6Ω K K 4Ω 2Ω •L 7. seri 2 Ω luk direnç haricinde tüm dirençler K noktasına bağlı olduğundan kısa devre olur. 4Ω 2Ω 6Ω 1Ω 2Ω RKL = 2Ω olur. K 3Ω 2Ω A 5. paralel seri 2Ω 2Ω paralel 6Ω A 2Ω V Anahtar aç›kken V 2Ω k›sa devre 6Ω 2Ω seri V = I.Refl = 20.4 = 80.V A I 6Ω V 6Ω 4Ω A 2X 1X 2Ω 24V 4X 1X 2X 2X 2X A A 1X 2Ω I RV 24 24 I= = = = 3A olur. RR 4 + 2 + 2 8 V = I . R = 3 . 2 = 6 volt olur. › 2X V Anahtar kapal›yken 4Ω 24V Iı akımı Iı = paralel 3X K V 6X › I 2X A V 2X seri A V 80 V = amper olur. 3 R ELEKTRİK VE MANYETİZMA 97 8. 10. 9Ω 5Ω 4Ω 9Ω İletkenin kesitinden geçen yük miktarı, R› q = n.e 9Ω 3Ω 6Ω 12Ω = 5.1019.1,6.10-19 2I› I› A = 8 C olur. I 42Volt + – r=0 Bu durumda oluşan akım, › R = q 8 I = = = 8A olur. t 1 6.12 72 = =4X 6 + 12 18 Devrenin toplam direnci, Reş = 4 + 3 = 7Ω olur. Ana koldan geçen akım, I= 42 f = = 6A olur. R efl 7 Akım dirençle ters orantılı dağılacağından, 2Iı + Iı = 6 3Iı = 6 ⇒ Iı = 2A olur. 9. V 6Ω 6i R 4Ω 3i 2R 4Ω 2i 3R I A Paralel 4Ω luk dirençler paralel bağlı olduğundan, Reş = 4 = 2 olur. 2 Bu direncin üzerinden geçen akım, I= 44 V = = 22A olur. 2 R efl 3R direnci üzerinden geçen akım 2i ise 2R direnci üzerinden geçen akım 3i R direnci üzerinden geçen akım 6i olur. Bu durumda, I = 2i + 3i + 6i 22 = 11i ⇒ i = 2A olur. Ampermetre 3R lik direncin üzerinden geçen akımı okur. 2i = 4A olur. 98 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Ampermetrenin üzerinden geçen akım, 2Ιı = 2 . 2 = 4A olur.
