Elektrik akımının yönü ELEKTRİK İLE İLGİLİ BAZI SİMGELER VE İSİMLERİ. Yukarıda da aktardığım

Transkript

1 ELEKTRİK İLE İLGİLİ BZ SİMGELER E İSİMLERİ Elektrik akımı İletken tel nahtar mpul Direnç mpermetre oltmetre Reosta (yarlı direnç) Pil, Üreteç, Güç kaynağı 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. Elektrik akımının yönü Elektrik akımının yönü Elektrik akımının varlığını devreye bağlı sağlam bir ampul ile kontrol edebiliriz. Yönünü de pilin artı ve eksi uçlarına bakarak buluruz. DEREDEN GEÇEN KMN ÖL- ÇÜLMESİ Bir devreden geçen akımı mpermetre ile ölçeriz. mpermetre devreye aşağıdaki şekildeki gibi bağlanır. Bu bağlama şekline seri bağlama denir Yukarıda da aktardığım gibi elektrik akımının yönü rtıdan 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 mpermetreyi devrede nereye bağlarsak bağlayalım göstereceği değer aynı olur. Çünkü devreden geçen akım devrenin her yerinde aynıdır.

2 mpermetre devreye bağlanırken çok dikkat edilmelidir. mpermetrenin üzerinde yazan artı ve eksi uçlara çok dikkat etmek gerekir. ksi taktirde ampermetrenin içinde bulunan teller yanabilir. Elektrik akımının birimi mperdir. e kısaca harfi ile gösterilir. Örneğin 5, 0 gibi ölçeceğimiz değer den küçük olursa bunu Miliampermetre ile ölçeriz ve birimi m (miliamper) olur. 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, oltaj) denir. ve birimi (olt) dur. büyük harfi ile gösterilir. Bir devredeki gerilim oltmetre ile ölçülür.ve voltmetre devreye aşağıdaki gibi bağlanır DİKKT: 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. oltmetre bağlandığı noktalar arsındaki enerji farkını (gerilimi) ölçer. oltmetrenin devreye bağlanma şekline paralel bağlama denir. şağıdaki devrede noktası ile B noktası arasındaki gerilimi ölçelim. Şimdi bir devreye hem ampermetre hem de oltmetre bağlayalım. oltmetre: Devreye paralel bağlanır. İki nokta arasındaki gerilimi ölçer. mpermetre: Devreye seri bağlanır. Devreden geçen akımı ölçer. Dikkat ederseniz aldığımız ampullerde, pillerde bazı araç gereçlerin üzerinde 2,.5 gibi gerilimlerini belirten yazılar vardır.

3 GERİLİM İLE KM RSNDKİ İLİŞKİ Bir devrede ki gerilim arttıkça akımda artar. Yani gerilim ile akım doğru orantılıdır. Direnç: maddelerin elektrik enerjisini iletmeye karşı gösterdiği zorluğa denir. Direnç Direnç ölçer ile ölçülür. Birimi ( ohm ) dur ve ( Ω ) ile gösterilir. Geçen sene direnci öğrenmiştik şimdi bu üç kavram arasındaki ilişkiyi görelim. Kavramlar Simgeleri Birimleri Direnç ( R ) Ohm kım ( ) mper Gerilim ( ) olt Şimdi bu kavramları daha kolay öğrenmek için Ohm üçgenimizi çizelim. ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde gerilim kaç volttur. = 3 R= 2 Ω =? Gerilim kım X Direnç X R Gerilim = kım x Direnç = x R ÇÖZÜM: Devredeki direnç 2 ohm ve akımda 3 olduğuna göre = x R = 3 x 2Ω = 36 olt ÖRNEK: şekildeki elektrik devresinde gerilim 20 volt akımda 24 mper olduğuna göre Direnç kaç ohm dur? = 24 R=? =20 = x R = R R = Gerilimi bulmaya yarayan formül kımı bulmaya yarayan formül Direnci bulmaya yarayan formül ÇÖZÜM: Devredeki gerilim 20 volt ve akımda 24 olduğuna göre R = = = 5 ohm

4 ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde gerilim 240 volt direnç 2 ohm olduğuna göre kım kaç amperdir.? R= 2Ω = 240 olt ÖRNEK: Yandaki devrede eşdeğer direnç kaç ohm dur. Devreden geçen akım kaç mperdir? R = 2 Ω = 35 R 2 = 3Ω ÇÖZÜM: Devredeki gerilim 240 volt ve direnç 2ohm olduğuna göre ÇÖZÜM: = R = 240 2Ω = 20 Dirençlerin bağlanması. Seri bağlama Dirençlerin aynı iletken üzerine sıra ile bağlanmasına denir. R R 2 ÖRNEK: Şekildeki devrede eşdeğer direnç kaç ohm dur? R = 2 Ω R 2 = 3 Ω Yukarıdaki gibi birden fazla direnç bulunan devrelerde tüm dirençlerin yerini tutan bir direnç vardır. Bu dirence Eşdeğer direnç denir ve R eş ile gösterilir. Dirençler yukarıdaki gibi paralel bağlanırsa eş değer direnci aşağıdaki gibi buluruz. R 4 = 5 Ω ÇÖZÜM: R 3 = 4 Ω R R 2 R eş = R + R 2 + R

5 Seri bağlamada Gerilim ve kım nasıl bulunur. ÇÖZÜM: R = 4Ω R 2 = 2Ω R R 2 2 = 4 = 24 olt Devredeki akım yol ikiye ayrılmadığı için her yerde aynıdır. kım 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. Seri bağlı devrelerde gerilim devrede kaç tane akım varsa o kadar parçaya ayrılır. Yani her bir direncin gerilim farklı farklı olur. Gerilim bulunurken = x R formülü kullanılır.fakat R yerine R eş kullanılır. ÖRNEK: 4 R = 4Ω R 2 = 2Ω = 4 R = 4Ω 2 = 24 olt Yukarıdaki devre kısmında Direnç 4 ohm akım 4 olduğuna göre i bulabiliriz. = x R = 4 x 4Ω = 6 olt R = 4Ω R 2 = 2Ω 2 Toplam gerilim 4 R = 2Ω = 4 = 24 olt toplam olt yapar 2 Yukarıdaki devre kısmında Direnç 2 ohm akım 4 olduğuna göre 2 i bulabiliriz. = x R = 4 x 2Ω = 8 olt

6 Paralel bağlı devreler ÇÖZÜM: Şekildeki elektrik devresinde yer alan 2 direnç birbirine paralel bağlanmıştır. R Buradaki dirençlerin yaptığı işi yek başına yapan bir direnç vardır bu dirence eşdeğer direnç denir. R eş = R + R 2 R 2 ÖRNEK: ÇÖZÜM: R eş R eş = = ÖRNEK: R = 2Ω R 2 =3Ω 2 Ω Ω 2 6 R = 3Ω R 2 =3Ω R 3 =3Ω Ters çevirmemiz gerekir Şekildeki elektrik devresinde eşdeğer direnç kaç ohmdur? 6 5 Şekildeki elektrik devresinde eşdeğer direnç kaç ohm dur? Paralel bağlı devrelerde akım ve gerilim Paralel bağlı devrelerde gerilim her yerde aynıdır.yani pilin uçları arsında gerilim kaç ise diğer di- R rençlerin uçları arasındaki gerilimde 2 2 R aynısıdır. Şekildeki,, ve 2 gerilimleri birbirine eşittir. çıkan akım diğer kollara ayrılır. Bu ayrılma Paralel bağlı devrelerde na koldan direncin büyüklü- ğüne bağlıdır.direnç büyükse üzerinden geçen akım düşüktür. Eğer direnç küçük ise üzerinden R R 2 2 geçen akım çok olur.

7 ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde ) akımı kaç mperdir B) 2 akımı kaç amperdir. C) nakoldan geçen akım kaç amperdir. R =3Ω R 2 =2Ω 2 = 24 olt Seri bağlı ampuller Basit bir elektrik devresine baktığımızda 3 kavram vardır. Elektrik akımı R Gerilim Direnç (mpul) 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 =24 volt =3 Yandaki devreyi incelediğimizde gerilimin:24, akımın:3, direncin 8 olduğunu görüyoruz. Şimdi bu devreye tane daha ampul ekleyelim. mpul ekledikten sonra devreden geçen akımı ölçelim. R=8Ω = *R ile fakat devrede 2 tane 2 direnç var. Onun için direncimizi eş =24 volt değere direnç alacağız. R=8Ω =*R eş 24 = * 6Ω buradan = 3/2 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 = *R dir.

8 Şimdi. ve 2. ampullerdeki gerilimleri ve 2 bulalım. R 2 =8Ω 2 R 2 =8Ω R =8Ω 2 2 R =8Ω =24 volt 2 = * R 2 = 3/2 * 8Ω = 2 = * R = 3/2 * 8Ω = 2 Sonuç olarak seri bağlı ampullerin sayısını artırdığımız zaman - mpullerin parlaklığı azalır. 2 mpullerin üzerinden geçen akım azalır. Fakat hepsinde aynı olur. 3-pilin ömrü değişmez. 2 Paralel bağlı ampuller R=8Ω =24 volt R 2 =8Ω =3 Yandaki devreyi incelediğimizde gerilimin:24, akımın:3, direncin 8 olduğunu görüyoruz. Şimdi bu devreye tane daha ampul ekleyelim. =24 volt Unutmayın tek kullanacağımız formül = * 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. R EŞ R R 2 R EŞ 8 8 = 4Ω bulunur. 2 R =8Ω 2 Yandaki devreye baktığımız da 2 ampulün paralel bağlanmış olduğunu görüyoruz. Şimdi ampullerin parlaklıklarını inceleyelim Şimdi devredeki eşdeğer direnci bulalım. Şimdi devreden gecen,, 2 akımlarını bulalım. = nakoldan geçen akım =. ampulden geçen akım 2 = 2. ampulden geçen akım =24 volt

9 Paralel bağlı devrelerde gerilim tüm ampullerde aynıdır. Yani,, 2, 3 gerilimleri birbirine eşittir. = = 2 = 3 = * R 24v = * 4Ω = 6 olur. Şimdi bulalım = * R 24v = * 8Ω = 3 Şimdi 2 bulalım Paralel bağlı devrelerde ampul sayısı eklendlkce ampullerin üzerinden geçen akımn azalmamasından dolayı parlaklık değişmez Pillerin seri bağlanması Yukarıda 4 adet pili birbirlerine seri olarak bağladık yani birinin + ile diğerinin - yan yana geldi. Pillerin bu şekilde bağlanması sonucu gerilim aşağıdaki gibi artar. toplam = Pillerin paralel bağlaması 2 = 2 * R 2 24v = 2 * 8Ω 2 = 3 Görüldüğü gibi anakoldan geçen (6) akım ampüllere paylaşıldı. O halde 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. 2 3 Seri bağlı ampuller mpul sayısı arttıkça parlaklık azalır. mpullerden birisi bozulursa ya da çıkartılırsa akım devreyi tamamlamadığından dolayı tüm ampuller söner. mpul sayısı arttıkça Pilin ömrü değişmez. Fakat pil sayısı artırılırsa parlaklık artar. Fakat pilin ömrü uzamaz. Paralel bağlı ampuller mpul sayısı artıkça parlaklık değişmez. mpullerden birisi bozulur ya da çıkartılırsa diğerleri yanmaya devam eder. mpul sayısı arttıkça pil ömrü azalır. Devreye pil eklersek parlaklık artar. Fakat ömrü uzamaz. toplam = = 2 = 3 Yandaki gibi bir elektrik devresine seri halde pil eklenirse ampulün parlaklığı artar. Fakat pilin ömrü uzamaz. Pil sayısını her arttırdığımızda parlaklık biraz daha artar. Bir elektrik devresinde pilleri paralel olarak arttırdığımız zaman ampullerin parlaklığı artmaz fakat pilin ömrü uzamış olur.

10 şağıdaki devrelerde eşdeğer direnci hesaplayınız - R=4Ω R=5Ω kımın dirençler arasında paylaşılması ve kısa devre ) kısa devre Hatırlarsanız akım her zaman kendine az direnç gösteren yolu iletkeni tercih ederdi. Bu kurala dayanarak kısa devre dediğimiz bir olay vardır. R=4Ω R=5Ω 2. şağıdaki dirençlerin her biri 5Ω olduğuna göre eşdeğer direnç kaç ohmdur? Üstteki devrede görüldüğü gibi akım 4Ω luk dirençten geçiyor. Fakat 5Ω luk dirençten geçmiyor. Çünkü akım alt tarafta bulunan dirençsiz telden geçiyor. kım direncin az olduğu yolu daha çok tercih eder. = 2 = 8 R = 2Ω R 2 = 4Ω 3-4Ω 2Ω 2Ω 3Ω 2 = 4 Üstteki devrede de görüldüğü gibi ana koldan geçen 2 akım direncin az olduğu (koldan) 2Ω dirençten daha çok (8) geçerken, direncin çok olduğu (koldan) 4Ω dirençten (4) geçiyor. Yani ana koldaki akım kollara bölüşülürken direncin az olduğu yere daha çok akım düşer.