Elektrik ve Manyetizma

Transkript

1

2 9

3 Elektrik ve anyetizma ODE SOU DE SOUI ÇÖÜE. letkenin kesitinden geçen yük miktar, q n.e , C olur. Bu durumda oluflan ak m, I q 8 ` t 8 olur.. S kesitinden saniyede geçen yük miktar, ( ) q + q e p e ( )., , , C olur. S kesitinden geçen ak m fliddeti, q 096, I 096, olur. t k m n yönü (+) dan ( ) ye do ru oldu undan I yönündedir. CE E ESE II ODE SOU DE ET ÇÖÜÜ ET ÇÖÜÜ ) S v iletken ) at yal tkan ) al tkan maddeler a) Termik santral b) Hidroelektrik santral c) ükleer santral d) Demir e) lt n f) Bak r g) imonata h) Tuzlu su ) sitli su j) Tahta k) ünlü kumafl l) Cam m) Saf su n) lkollü su o) fiekerli su 9

4 Elektrik ve anyetizma ODE SOU TE SOUI ÇÖÜE ODE SOU 4 TE SOUI ÇÖÜE. I. aral kta do runun e imi sabit oldu undan, sabittir. I II. aral kta do runun e imi azald ndan ifadesi de azal r. Bu durumda II. aral kta direnç düzgün olarak azal r... Gerilim-ak m grafi inin e imi direnci verir. I. aral kta e im sabittir. II. aral kta sabittir ama I artmaktad r. Bu durumda, I formülünden nin azald n söyleyebiliriz. Buna göre direnç-gerilim grafi i yandaki gibidir. CE D ESE II. letkenin ilk direnci, o ρ. l o o d r. Telin boyu kat na ç kar l r, kesit alan yar ya indirilirse, o olur. Bu durumda direnç, l o ρ..l o 6ρ. o o 6 o olur.. Telin kesit alan, 400 mm m Telin direnci ise, l ρ Ω dur Telden geçen ak m, ohm kanunundan, I amper olarak bulunur. 4. ls t lan telin direnci, o.( + α.δt) 00.( + 0,009.(00 0)) 9 Ω bulunur. 94

5 Elektrik ve anyetizma ODE SOU 5 TE SOUI ÇÖÜE ODE SOU 6 D SOUI ÇÖÜE. yeflil mavi k rm z alt n eflil :. bant de eri 5 avi :. bant de eri 6 rm z :. bant de eri 0 Bu durumda direnç, o Ω olur. Hata ise : 4. bant alt n de eri % ± 5 dir ± % 5 olur.. C.I 60 (0 + 0).I I amperdir. BD.I (0 + ). 50 (0 + ). 5 Ω dur.. 50Ω Dirençler ba l oldu undan üzerlerinden geçen ak mlar eflittir. (50 + ). I I. ve gerilimleri oranlan rsa, ESE II Ω bulunur.. Dirençler ba l oldu undan üzerlerinden geçen ak mlar eflittir. I. ( + ) I. oranlan rsa, olur. 95

6 Elektrik ve anyetizma (volt) I (amper) I (amper) 8 6 (volt) Devreden geçen ak m, 0 I 5 4 Üretecin gerilimi,. efl 5. (4 + 6) 50 olur. 4 ohm luk direncin yerine 4 Ω luk direnç ba land nda, 50 I' ' ( 6+ 4) 5 ' I' olur. 5. a) fiekilde dirençler birbirine ba land ndan tüm dirençlerin üzerinden geçen ak mlar eflittir. Bu durumda, I Ω olur. b) voltmetresi ve dirençlerinin üzerindeki gerilimi okur. ( + ).I 5.I ESE II I grafi inin e imi direnci, I grafi inin e imi /direnci verir. 0 6, Dirençler ba land nda eflde er direnç, efl Ω olur. Dirençler ba land nda her bir direncin üzerinden geçen ak m eflittir. direncinden geçen ak m, 8 I olur fiekilde voltmetresi, volt olur. Dirençlerin üzerlerinden geçen ak m ayn oldu- undan, c) Tüm dirençler ba l oldu undan devreden geçen ak mlar eflittir. Bu durumda ve ampermetreleri ayn de eri yani 5 i gösterir. d) Devrenin eflde er direnci, efl Ω Ω olur. Üretecin gerilimi, I. efl volt olur. CE C 8. nakoldan geçen ak - m, ε 40 ε40 olur. efl 0 /4 oltmetre direncin 0 5 'luk k sm - 0Ω 4 n okuyaca ndan..5 0 volt olur. CE C 96

7 Elektrik ve anyetizma. I grafi inin e imi direnci verir.. ODE SOU 7 DE SOUI ÇÖÜE Dirençler ba lan rsa en küçük direnç elde edilir. + + I Ω bulunur. 7 5 (volt) I 4 6 I (amper) 4. nahtar aç kken nahtar kapal yken I I. efl I I 4 I direncinden I ak m geçerse, direncinden I, 4 direncinden ise I ak m geçer. Bu durumda ESE II 5. I' akımı I I' 80 l r amper olur. l bulunur. 6. Ω luk dirençlerin bulundu u devrenin eflde er direnci,.6 efl Ω dur. +6 Son durumda, devredeki dirençler ba l oldu- undan devrenin eflde er direnci, efl Ω dur. I..I mpermetrenin gösterdi i de erse, 0 I amperdir. 0 0 volt 7Ω l uzunlu undaki telin direnci, l ρ. πr l uzunlu undaki telin direnci, l l ρ ρ olur. π.( r) π. r ve birbirine ba l oldu undan, I I I olur. I I r / 97

8 Elektrik ve anyetizma 6. l r r l/ r/ l 8. Ω ve 6 Ω luk dirençler birbirlerine oldu- undan potansiyelleri ayn d r. B, ve tellerinin direnci l ρ. l ρ 0Ω 0Ω π.( r) π. r l ρ 0Ω π. r l ρ ρ l 40Ω π π r. r. 0Ω 0Ω I I 4 I 6 I I + I dir olt olarak bulunur. 40Ω 80olt ak m n n büyüklü ü, 80 I olur. 40 ESE II 9. ' efl n 4 7. I 6i i i 'luk dirençler ba l oldu undan 4 olur. ` Bu direncin üzerinden geçen ak m, 44 I olur. direnci üzerinden geçen ak m i ise direnci üzerinden geçen ak m i direnci üzerinden geçen ak m 6i olur. Bu durumda I i + i + 6i i i olur. mpermetre lik direncin üzerinden geçen ak m okur. i 4 olur. aralel nahtar aç kken direnci üzerinden ak m geçmez. Bu durumda devrenin eflde er direnci, + 5Ω olur. Üretecin gerilimi, I. efl olur. nahtar kapat ld nda eflde er direnç, I'.' 0 7, 5.' ' olur.. ' olur. 98

9 Elektrik ve anyetizma 0. nahtar aç kken üretecin gerilimi,. efl ( ) 6+ 4 volt olur. nahtar kapat ld nda eflde er direnç,. ODE SOU 8 DE SOUI ÇÖÜE Seri aralel aralel ' efl ' 4 volt + olur. ' I6. 4. Üretecin gerilimi de iflmedi inden, ' 4 8 olur. ' efl CE B Dirençler üzerinden geçen ak mlar flekilde gösterildi i gibidir. I. 4I. > > olur. I. 4 ESE II. 5Ω efl Ω dur. k sa devre B 5Ω 5Ω B B. ' CE B fl i ' direnci, i / i. ' olur. + Dirençlerin üzerinden geçen ak mlar ayn oldu undan 6 i 9 volt olur. CE E 4. sa devre aralel fiekilde gösterilen direnci k sa devre olur. Bu durumda devrenin eflde er direnci, e? olur 99

10 Elektrik ve anyetizma Ω Ω efl ++ 5Ω Ω 6. Ω olur ESE II k sa devre efl Ω olur. olur aralel aralel aralel aralel Seri efl + + 7Ω olur. Seri 4. Ω olur Devre incelendi inde dirençlerin birbirine ba l oldu u görülür. Bu durumda eflde er direnç, efl olur. n 5 00

11 Elektrik ve anyetizma. 5. fiekildeki tüm dirençlerin bir ucu, di er ucu noktas na ba l oldu undan tüm dirençler dir. 0 tane direnç oldu undan; efl n olur ESE II ` olur. 4. k sa devre efl Ω aras ndaki eflde er direnç, n 8 4 Ω olur. 0

12 Elektrik ve anyetizma 6. 0Ω 0Ω 5Ω 5Ω 9. fiekilde aras ndaki eflde er direnç, olur. / efl Ω CE D Devrenin eflde er direnci, 0Ω 0 5Ω olur. 0Ω 4 7Ω 7Ω ESE II. CE C Ω 6 olur fiekildeki devrede eflde er direnç, 8. k sa devre ` n 4 bulunur. CE + e? ++ 8 olur.. Sorudaki devre incelendi inde devre parças n n eflde eri yandaki flekille ayn olur. CE 0

13 Elektrik ve anyetizma. fiekildeki devre aç ld nda yandaki flekildeki gibi olur Ω 40 olur. 40Ω 40Ω 0Ω 0Ω 0Ω 0Ω 40Ω 40Ω 0Ω ODE SOU 9 D SOUI ÇÖÜE. ambalar n parlakl ile ifade edilir. ambalar n gerilimleri flekilde görüldü ü gibidir. / CE ε fiekil - I lambas n n gücü, ε fiekil - II Bu durumda > > olur. CE C ESE II ( ) lambas n n gücü, olur. ve güçleri taraf tarafa oranlan rsa, 4 olur.. Üretecin gerilimi olsun. ε ε nahtar aç kken nahtar kap l yken Önce Sonra 0 Söner ( sa devre) arlakl k artar arlakl k de iflmez 0

14 Elektrik ve anyetizma. ambalar üzerindeki gerilimler, 7. Tüm lambalar n iki uçlar B aral - na ba l d r. Tüm lâmbalar birbirine olduklar ndan lâmbalar n parlakl klar birbirine eflit olur. B B B B B B 4. ise, bu durumda > olur. / / / 8. ve anahtar kapat ld nda tüm lâmbalar yanar. anahtar kapat ld - nda ise flekildeki lâmba k sa devre olur. sa devre fiekil - I fiekil - II I olur. II I ve II güçleri oranlan rsa, I II 9 olur. 5. nahtar kapat ld nda, ve k sa devre olur. Bu durumda lambas n n parlakl artar. ESE II 9. nahtarlar kapat l nca ve üzerinden ak m ge- O çer ve bu lâmbalar fl k vermeye bafllar. 0. Devre incelendi inde,, ve lâmbalar ba l oldu undan üzerlerindeki gerilimler ve dolay s yla lâmbalar n parlakl klar eflittir.. volt 6. anahtar kapat ld nda nolu lamba k sa devre olur ve söner., ve 4 lambalar n n üzerinden ak m geçece inden fl k verirler. k sa devre 4 ak m fiekil - I olt ak m grafi inin e imi direnci verir. Grafikte > > oldu u görülmektedir. Bu durumda lâmbalardan geçen ak mlar I < I < I olur. α I oldu undan lâmbalar n parlakl klar aras ndaki iliflki < < olur. fiekil - II 04

15 Elektrik ve anyetizma. 6. lâmbas n n her iki ucu noktas na ba l d r. lâmbas k sa devre oldu undan fl k vermez. Di- er lâmbalar n iki ucu ayn noktaya ba l de ildir. Bundan dolay fl k verirler. lâmbas ana devreye oldu undan okun hareketi bu lâmban n n parlakl de ifltirmez. Ok yönünde hareket etti inde eflde er direnç azal r, bu durumda lâmbas n n üzerinden geçen ak m artar. Öyleyse lâmbas n n parlakl artar.. lâmbas n n fl k vermesi için anahtar kapat lmal d r. anahtar kapat ld nda ve lâmbalar k sa devre olur. anahtar n kapatmak hiçbir fleyi de ifltirmez. Bu durumda yaln z anahtar n n kapat lmas, gerekli ve yeterlidir. 4. no lu lâmba d fl nda bütün lâmbalar k sa devre oldu undan yanmaz. aln z no lu lâmba fl k verir ESE II 7. k sa devre + ve üzerinden eflit ak mlar geçti inden parlakl klar ayn d r. lâmbas k sa devre olaca ndan yanmaz. ve oldu undan eflit fliddette fl k verir. I ve II do ru, III. ifade yanl flt r. 8. nahtarlar kapat ld nda n n ba l oldu u teller dirençsiz oldu undan, in fl k fliddeti de iflmez. nin ba l oldu u telde direnci oldu undan, nin ba l oldu u tellerde eflde er direnç azal r, koldan geçen ak m artar. Böylece lambas n n parlakl artar. T 9. ve anahtarlar kapat rsa alttaki üreteçten ç kan ak m her iki lamban n da + ve anahtarlar aç k, ve T kapal yken,, ve lâmbalar yanmaktad r. ve anahtarlar kapat ld nda ve lâmbalar n n üzerinden ak m geçece i için bu lâmbalar yanar. ve T aç ld nda ise ve lâmbalar söner. Her iki du- üzerinden geçerek devreyi tamamlar. Bu durumda iki lamba da fl k verir. Üstteki üreteç devreye ak m vermez. CE D rumda yanan lâmbalar ve dir. 05

16 Elektrik ve anyetizma 0. S anahtar kapat ld nda lambas k sa devre olur. ani lambas söner. Üretecin gerilimine dersek, / / nahtar aç kken nahtar kapal yken Önce Sonra 0 Söner arlakl artar arlakl de iflmez Bu verilere göre fl kk n n do ru oldu u görülmektedir. CE,5,5 S S kapat l rsa tüm lambalar üzerindeki potansiyel,5 olur. Bu durumda azal r, ve artar. II. ol S anahtar kapat l rsa devreye lamba ba lan r. Efl de er direnç azal r. nakol ak m artar. Dolay s ile ve nin parlakl artar. üzerindeki ak m ikiye bölünece inden parlakl k azal r. CE D.. + anahtar kapat ld nda ak m flekildeki yolu izler ve tüm lambalar fl k verir. CE C ESE II I I fiekilde gösterildi i gibi anahtar kapat ld nda üç lamban n üzerinden de ak m geçece inden lambalar n üçü de fl k verir. CE C 4.. S I. ol S anahtar aç k iken üretecin emk s ise lambas, ve de potansiyeli ile beslenir. ambalar n tümünün fl k vermesi için üzerlerinden ak m geçmesi gerekir. Bu durumda,, ve anahtarlar kapat labilir. a da, ve anahtarlar kapat lmal d r. CE D 06