10. SINIF ONU NTII. ÜNİTE: EETİ E NYETİZ. onu EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ ETİNİ ve TEST ÇÖZÜEİ
Ünte Elektrk ve anyetzma. Ünte. onu (Elektrk Enerjs ve Elektrksel Güç) nın Çözümler 1. Noktalama sstemyle Şekl I dek devrey Şekl II dek gb çzeblrz. Ω volt Ω Şekl I Ω top Ω Ω Ω Ω Şekl II Şekl II den de görüleceğ gb eş değer drenç 6 Ω dur. u nedenle ana kol akımı; top = 6 = bulunur. Şekl I e dkkat ettğmzde voltmetrenn - arasına bağlı olduğunu görürüz. r başka fadeyle voltmetre - arasının potansyel farkını ölçecek bçmde bağlanmıştır. uradan; =. = 16 volt bulunur. Nhat lgn Yayıncılık drencnn gücü 9 watt olduğuna göre; P = 6 volt Ω =1Ω 6 volt 9 = 1 & = bulunur. a. na kol akımı olduğundan 1 = 1 bulunur. b. - 1 = 1-1 = = 7 volt bulunur.. a. nahtar açık durumda ken anahtarın bulunduğu kol üzernden akım geçmez. nahtar açık durumdayken devremz Şekl I dek gb çzeblrz. 6Ω 1 1 6Ω 1 volt fekl I. 1 1 = 6 volt 1 = 6 volt eş 1 = 1 1 = 1 1 = Şekl I de voltmetre 6 6 = 1 Ω luk drencn gerlmn ölçer. 1 = 1. 1 = 1 volt 1 = 6 volt 1 = 6 volt b. nahtar kapatıldığında kısa devreden dolayı drençlerden br devreden çıkar. 6Ω 6Ω - noktaları arasındak üç üreteç özdeş ve parelel bağlıdır. = 1 = 6 volt Şmd soruda verlen şekl, aşağıdak gb bastleştrerek yenden çzelm. 1 volt 1 = 6 = =. 6 =. 6 = 1 volt bulunur. fekl II
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ. parlaklık 0 1 ampul sayısı Sırasıyla ve anahtarları kapatıldığında devreye gren yen lamba öteklere paralel bağlı durumdadır. Her br lambaya düşen gerlm değşmeyeceğ çn parlaklık değşmez. 6. Tükenme sürelern karşılaştırmak çn her br üreteçten geçen akımı bulmamız gerekr. fekl I / fekl II / fekl III Hem Şekl I, hem de Şekl II dek üreteçlerden akımı geçer. Şekl III tek üreteçlerden se akım 5. C C paralel = Nhat lgn Yayıncılık geçer. Üreteçlern tükenme süres akımla ters orantılı olduğundan t > t 1 = t dr. fekl I fekl II C ser = Şekl III lambasının bulunduğu devrede noktalama sstemyle eş değer gerlmn olduğu bulunur. lambasının bulunduğu devrede üç üreteç de paralel bağlı olup eş değer gerlm dr. lambasının bulunduğu devrede k üreteç ser bağlı, üçüncüsü onlara ters bağlı olduğundan eş değer gerlm dr. u nedenle lambaların parlaklıkları arasında > = lşks vardır. 7. Z Soruda verlen devreye şekldek gb harf verelm. Harflendrme yaptığımızda lambasının k ucunun aynı noktaya bağlı olduğunu görürüz. u nedenle lambası ışık vermez. Y ve Z lambaları se brbrne paralel bağlı olup eşt şddette ışık verr. Y
Ünte Elektrk ve anyetzma 8. 1 ve anahtarları kapatıldığında, 1 anahtarının olduğu kolda drenç olmadığından (kısa devre), üreteçten çeklen akım bu koldan geçer. kım drençsz yolu terch ettğnden, P ve lambalarına uğramadan ve lambalarının bulunduğu kollardan geçer. u nedenle yalnız ve lambaları ışık verr. 10. özdeş, özdeş olmak zorunda değldr. 11. ser 1. süre 9. erlen devrede anahtarın açık ya da kapalı olması lambalardan geçen akımı değştrmez. u nedenle hçbr lambanın ışık şddet değşmez. 1. 10. ambaların ışık vereblmes çn, en az üreteçlern brnden beslenmes gerekr. ve anahtarlarının açık, ve N anahtarlarının kapalı olması durumunda üreteçten çıkan akım her k lambadan da geçer. O hâlde ve N anahtarları brlkte kapatılırsa lambaların her ks de ışık verr. N Nhat lgn Yayıncılık 1. 1. akım şddet. toplamı. zıt., 5. gerlm, 6. 1 anahtarının 7. ve Y anahtarları brlkte 8. değşmez 9. yapısına, akım şddetne nn Cevapları 1. Y. D. Y. D 5. Y 6. D 7. Y 8. Y 9. D C nn Cevapları
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ 5 Test 1 n Çözümler 1. Devreden geçen akım şddetn veren bağıntı q = d. uradan; t q =. t q = 1,8. 5 = 6, C bulunur. 1 ey 1,6. 10 19 C ederse, x ey 6, C eder. 6, 19 x = =. 10 elektron bulunur. -19 1, 6. 10 Cevap D dr. Şekl I de eş değer gerlm, eş değer drenç dr. u devrenn ana kolundan geçen 1 akımı; 1 = dr. Şekl II de eş değer gerlm olup bu devrede drençler brbrne paralel bağlıdır. Her br drence düşen gerlm kadardır. akımı; = dr. Şekl III de eş değer drenç olduğundan; = dr. una göre, = > 1 bulunur. Cevap dr.. 1 drencnn bulunduğu devrede k üreteç ters bağlıdır. Gerye br üreteç kalır ve 1 drencnden akım geçer. drencnn bulunduğu devrede paralel k üretecn gerlm br ters üretecnkne eşttr. u bağlı da dğer üretece ters bağlı olduğundan devrenn eş değer gerlm sıfırdır ve drencnden akım geçmez. paralel bağlı drencnn bulunduğu devrede k üreteç ters bağlıdır. u nedenle drencnden akım geçmez. Cevap dır. Nhat lgn Yayıncılık. 1 ampermetresnn bulunduğu devrede k üreteç ters bağlı olduğundan bunlar brbrn sıfırlar. Gerye k paralel üreteç kalır. u ksnn eş değer gerlm yne br tanesne eşt olduğundan 1 = olur. ampermetresnn olduğu devrede eş değer gerlm olduğundan = olur. ampermetresnn olduğu devrede k üreteç brbrne paralel bağlı olduğundan eş değer gerlm olur ve = dr. kımlarının büyüklük lşks > 1 = şeklnde olur. Cevap E dr.. eş = eş = 5. - noktaları arasında bulunan üç kolun her brndek üreteçler, kollarda ser bağlıdır. unlar da kend aralarında paralel bağlıdır. 7 1 Şekl I Şekl II 7 = efl = 7 eş = 7 Şekl III - arasında bulunan k üreteç ters bağlı olduğundan = 9 9 = 0 olur. Devremz yenden çzelm.
6 Ünte Elektrk ve anyetzma 1 Ω Devreden; top 7 top = 9 = 6 Ω 1 =, = 1 bulunur. efl = 7 7 Ω Cevap C dr. 8. Her k durumda da aynı gerlm söz konusu olduğuna göre güçler karşılaştırmak çn sadece akımlara bakmak yeterl olacaktır (P =. ). Paralel bağlı drençlern güçler eşt olduğuna göre 1 ve drençler eşt demektr. Her brnn drencne dersek paralel bağlıyken eş değer drenç, ser bağlıyken olacağından ser durumdak eş değer drenç, paralel durumdaknn katı olur. Gerlmler aynı olduğundan ser durumdak toplam akım da paralel durumdaknn 1 ü olacaktır. O hâlde ser durumda harcanan toplam güç, paralel durumda harcanan toplam gücün 1 ü olacaktır. Paralel durumda harcanan toplam güç 0000= 00 watt d. Ser durumda se, 00 = 100 watt güç harcanır. Cevap dır. 6. Ser bağlı drençlerden aynı akım geçer. P =. bağıntısına dkkat edlrse, gücün le doğru orantılı olduğu görülür. P1 1 1 = se = P 1 olur. u nedenle drenc Ω luk 1 drencnn dört katı olup, 16 Ω dur. Cevap D dr. 7. İlk devrede eş değer gerlm, eş değer drenç olur. u devrenn akımı 1 = = olsun. Her k üreteçten de akımı geçer. İknc devrede eş değer gerlm, eş değer drenç dr. u devrenn akımı = = olur. Üreteçler paralel olduğundan her brsnden kadar akım geçer. Üçüncü devrede = = olur. ambaların ışık verme süres aynı zamanda üreteçlern tükenme sürelerne eşttr. Üreteçlern tükenme süreler üreteçlerden geçen akımla ters orantılıdır. u nedenle t > t = t dr. Cevap dr. Nhat lgn Yayıncılık 9. Isıtıcıların drençler eşt olduğundan nın drenc se ve n eş değer drenc olur. kabında W kadar ısı enerjs yayıldığı anda ve kaplarında toplam W kadar ısı enerjs yayılır. u nedenle W ve kaplarının her brnde kadar ısı enerjs açığa çıkar. kabındak suyun sıcaklığı = 8 C artar. Eğer kabındak suyun kütles de m olsaydı bunun sıcaklığı da 8 C artardı. ncak kabındak suyun ütles teknn katı olduğundan, sıcaklığı C artar. Cevap C dr. 10. erlen elektrk devresn aşağıdak gb çzeblrz. drencnden akımı geçerse drencnden, drencnden de akımı geçer. 6 9
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ 7 11. Drençlern elektrksel gücü; P = (). = 9 P =. 9 = 9 P =. 6 = 6 una göre, P = P > P Cevap E dr. eş = eş = eş = 1. P 1 =. 1 =. 1 & 1 = 8Ω ve drençler paralel bağlı olduğundan gerlmeler eşt olur. P P =. bağıntısından = olur. = 16 = - = = - = bulunur. P =. 16 = ( ). 6Ω & = P =. = ( ). 18Ω & = Şekl I de üreteçler paralel bağlı olduğundan eş değer gerlm eş = dr. u devreden geçen akımı; = dr. Şekl II de her üç üreteç brbrne ser bağlı olduğundan bu devredek eş değer gerlm eş = olup; = bulunur. Şekl III te üreteçlerden br ters bağlı olduğundan eş değer gerlm eş = = dr. u devreden geçen akımı; = dr. una göre, > = bulunur. 1. 1 = 0Ω = 10 00 volt 500 volt 100 volt Cevap dr. Şeklde gösterldğ gb, 1 drenc 00 volt, drenc se 100 volt gerlm çeker. u durumda = 10Ω olur. P =. = 10. 10 = 1000 watt Cevap C dr. Nhat lgn Yayıncılık O hâlde > > 1 dr. Cevap D dr. 1. 1, ve anahtarları 1 = açık ken devre Şekl I dek gbdr. u durumda devreden geçen akım; 1 = = olsun. Yalnız 1 anahtarı kapatılırsa brbr- / Şekl I ne parelel bağlı k üreteç devrey beslemeye / başlar. Eş değer gerlm = değşmez, ancak her br üreteçten çeklen akım Şekl II olur. r başka fadeyle, üretecnn tükenme süres uzar. Yalnız anahtarı kapatılırsa Şekl III tek durum oluşur. Devrenn eşdeğer drenc olur. üretec bu durumda daha büyük akım üretr ve tükenme süres kısalır.
8 Ünte Elektrk ve anyetzma = Test nn Çözümler Şekl III 1. İlk durumda pln gerlm lambalar arasında bölüşülmektedr. nahtar kapatılınca kısa devreden dolayı lambası söner. Pln gerlm yalnız lambası tarafından kullanılacağı çn nn parlaklığı artar. Cevap D dr. Yalnız anahtarı kapatılırsa kısa devreden dolayı yalnız lambası ışık verr. Drenç olacağından devre akımı artar ve üretec daha kısa sürede tükenr. Cevap dır.. Her br pln gerlmn 1,5 volt alırsak her devrenn toplam gerlm volt olur. u durumda ampulüne 1 volt kadar gerlm düşer. İknc devrede lambalar paralel olduğu çn her br lambaya volt gerlm düşer. Üçüncü devrede lambasına volt dğer lambaya 1 er volt gerlm düşer. Cevap E dr. 15. Yalnız anahtarı kapatıldığında üç üreteç çalışmaya başlar. ncak k tanes ters bağlı olduğundan brbrn götürür. Gerye yalnızca br üretecn gerlm kalır ve eş değer gerlm olur. Nhat lgn Yayıncılık. Parlaklık lamba sayısı grafğne göre, lamba sayısı arttıkça parlaklık sabt kalmıştır. unun böyle olablmes çn sürekl devreye paralel lambalar eklenmeldr. Yalnız anahtarı kapatıldığında lambasını besleyen eş değer gerlm olur. Paralel lamba sayısı arttığında her br lambaya düşen gerlm değşmez. Çünkü lambaların parlaklığı gerlme bağlıdır. Cevap D dr. Yalnız anahtarı kapatıldığında üç tane ser üreteç, lambasını besler ve eş değer gerlm olur. ambaların parlaklıkları arasında I > I > I lşks vardır. Yalnız C dr.. Her k üreteçten çıkan akımlar lambasından geçtğ çn lambası dğerlernden daha parlak ışık verr. Cevap C dr.
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ 9 5. N Üretecn olan gerlm hem Şekl I dek hem de Şekl II dek lambalara dağıtıldığında ve lambalarının gerlmnn eşt olduğu görülür. Cevap D dr. S N 7. ambaların ışık vereblmes çn, en az üreteçlern brnden beslenmes gerekr. ve anahtarlarının açık, ve N anahtarlarının kapalı olması gerekr. Üreteçten çıkan akım her k lambadan geçtğ çn lambalar ışık vermektedr. O hâlde ve N anahtarları brlkte kapatılırsa lambaların ks de ışık verr. Cevap D dr. S anahtarı açıkken devre Şekl I dek gbdr. u durumda ve N lambalarına düşen gerlm olur. nahtar kapatıldığında devre Şekl II dek gbdr. u durumda ve N lambalarına düşen gerlm sırasıyla, olur. ambaların parlaklığı gerlmle doğru orantılı olduğundan nnk azalır, N nnk artar. Nhat lgn Yayıncılık 8. Y C Z T 6. Cevap D dr. Harflendrme yapıldığında Z ve T lambalarının ks de -C noktaları arasında kalmaktadır. r başka fadeyle, Z ve T lambaları brbrne paraleldr. Paralel lambaların gerlmler dolayısıyla parlaklıkları eşt olur. Cevap dr. 9. Özdeş lambaların parlaklığını karşılaştırırken her brnn gerlmne bakmak gerekr. Gerlm eşt olan lambaların parlaklıkları da eşttr. nahtarın açık olduğu kollardan akım geçmeyeceğ çn o kolu şekl üzernde çzmemze gerek yoktur.
10 Ünte Elektrk ve anyetzma / / / / / 1 / anahtarı kapatıldığında üreteçlerden br kısa devre olduğundan lambasının gerlm olur. Cevap C dr. Gerlmler karşılaştırıldığında lambasının parlaklığı çn Ι 1 = Ι > Ι olduğu görülür. Cevap C dr. 10. Devredek anahtarlar kapatılırsa kısa devre olan lamba olmayacaktır. u nedenle lambaların üçü de ışık vermey sürdürür. 11. Cevap dır. Nhat lgn Yayıncılık 1. Her k şeklde ve lambaları eşt gerlm almaktadır. Şekl II de lambası ötek k lambaya ser bağlı olup, devreden daha fazla gerlm alır. Cevap dr. 1., C ve E seçeneklernde kısa devre olduğundan akım lambadan geçmyor. D seçeneğndek üreteçler ters bağlı olduğundan toplam gerlm sıfırdır. seçeneğndek k üreteç brbrne paralel bağlıdır ve bu devredek lamba ışık verr. Cevap dr. Her k anahtar brden açık ken devre Şekl I dek gbdr. u durumda lambasının gerlm olur. 1 Yalnız 1 anahtarı kapatıldığında devre Şekl II dek gb olur. lambasının potansyel bu durumda da dr. 1. ambaların parlaklığı gerlmle doğru orantılı olup; P > P > P dr. / / Cevap dır.
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ 11 15. Pller brbrne ser bağlanınca devrenn potansyel farkı artar. Pller brbrne paralel bağlanınca potansyel farkı değşmez ancak bataryanın ömrü uzar. Özdeş lambaların parlaklığı potansyel farkıyla karşılaştırılır. Soruda verlen beş devreden seçeneğndek üreteçlern tamamı brbrne paralel bağlıdır. u üreteçlere yen lave edlecek üreteçler bataryanın ömrünü uzatır ancak potansyel farkını artırmaz. Cevap dır 16. Özdeş üreteçlerden hangsnn üzernden daha az akım geçyorsa o üretecn ömrü daha uzun olur. u nedenle paralel bağlı üreteçlern ömürler daha uzundur. Cevap dır. Test ün Çözümler 1. Devrenn bastleştrl- 0 mş hâl şekldek gbdr. 0 voltluk potansyel Ω farkı 1, ve ohmluk üç ser drenç- 1Ω le doğru orantılı paylaşıldığında Ω 10 volt luk drence 10 volt düşer. u nedenle voltmetre 10 volt gösterr. Cevap C dır. Ω Ω Nhat lgn Yayıncılık. Her k anahtar açık ken devrenn çalışan kısımları Şekl I dek gbdr. u durumda; 1 = = olur. Şekl I 1 Şekl II nahtarlar kapatıldığın- da devrenn eş değer Şekl II dek gbdr. İç drençler önemsz üreteçler paralel olduğundan eş değer gerlm br tanesne eşttr. Şekl III ten; = = bulunur. eş = 1 eş = Şekl III Cevap C dr.
1 Ünte Elektrk ve anyetzma. efl = efl = efl = Sorudak şekllern eş değerler yukarıdak gbdr. ambaların parlaklığı uçlarındak gerlmle doğru orantılıdır. ve lambalarının gerlm, nnk olduğundan, > = dr. Cevap C dr.. Her k drençten aynı akım geçer. 1 6. S anahtarının ucu 1 noktasına değdğnde devre Şekl I dek gbdr. Şekl I dek devrede lambasına kadar gerlm düşer. Şekl II de kadar ve Şekl III te se kadar gerlm düşer. nahtarların 1, ve. konumunda lambasının ışık şddetler arasındak lşk I > I > I 1 olur. / 1 Şekl I Şekl II / 1 = 5 volt P1 = 1. 15 = 5. = 5 1 5 1 = = = 5 5 50 = = = 10 = 50 volt bulunur. Cevap dır. Nhat lgn Yayıncılık 7. Şekl III Z Y Cevap dr. 5. lambasının bulunduğu dev- rede üç adet brbrne paralel üreteç olduğundan; / = / alınırsa her br üreteçten / akımı geçer. lambasının bulunduğu dev- rede brbrne ser üç üreteç olduğundan; = devreden akımı geçer. u devredek batarya en kısa ömürlü olur. lambasının bulunduğu devreden; = akımı geçer. u nedenle bataryaların tükenme süreler arasında t > t > t lşks vardır. Cevap dr. ambaların drençler eşt olduğundan üst koldan akımı geçerse alt koldan akımı geçer. P = = P se P Z = (). = = P olur. Cevap C dr. 8. Paralel kolların her brnn potansyel farkı 6 volt olur. 6 volt P =. bağıntısından; 1 6 = 6. 1 & 1 = 6 volt 6 1 9 = 6. & = 6 volt 1 1 = 6. & = 6 volt top = 1 1 1 1 top = = bulunur. 6 ( ) ( ) ( ) Cevap E dr. 1
EETİ ENEJİSİ E EETİSE GÜÇ 1 9. N Şekldek verlere göre N N arasındak gerlm olur. 1. I. 1 anahtarı kapatıldığında kısa devre olacağından lambasının parlaklığı artmaz. I. blg yanlıştır. II. anahtarı kapatıldığında kısa devre olacağından ve lambaları söner. u nedenle II. blg de yanlıştır. III. eostanın sürgüsü ok yönünde çekldğnde lambasına düşen potansyel farkı artar ve daha parlak ışık vermeye başlar. III. blg doğrudur. Cevap dr. Cevap C dr. 10. S anahtarı kapatıldığında bataryaya paralel olarak br üreteç daha devreye grer. Eş değer gerlm ve ana kol akımı değşmeyeceğ çn lambanın parlaklığı değşmez. ncak üreteçlerden her brnn vereceğ akım azalır. Cevap D dr. 11. anahtarı açık, 1 anah- tarı kapalı ken devremz Şekl I dek gbdr. 1 1 anahtarı açılıp anahtarı kapatıldığında devremz 1 Şekl II dek gb olup lk üretece ser bağlı Şekl I br üreteç daha devreye 1 grer. Şekl I de brbrne ser bağlı k lambanın eş değer drenc olur. u devredek 1 akımı; 1 Şekl II olsun. Şekl II de yalnızca lambası olduğundan eş değer drenç, eş değer gerlm 1 = olur. bulunur. kım lk durumdaknn katı olacağı çn lambasının parlaklığı artar, ışık verme süres se azalır. İknc durumda lambası söner. Cevap C dr. Nhat lgn Yayıncılık 1. Devrenn şlevn yapablmes çn paralel bağlı Y ve Z üreteçler özdeş olmalıdır. üretec dğer tüm üreteçlerle ters bağlı durumda olduğundan n gerlm dğerlernn toplamına eşttr. 1. 1Ω Ω eş = volt Şekl I 6 1 1Ω Ω 5 Y Ω Z Cevap E dr. eş = volt 6Ω 1Ω Şekl II Ω Şekl II dek devrede eş değer drenç Ω olur. top = eş eş top = 6 = Toplam akım Şekl I üzernde dağıtıldığında 1 = 5, = bulunur. Cevap D dır. top
1 Ünte Elektrk ve anyetzma 15. nahtar açık ken devrenn eş değer drenc, 1 = =, anahtar kapatıldığında, = = olur. Her k durumda devreden geçen akımlar; 1 1 = = 1 = = olur. ynı sürede 1 ve üzernde açığa çıkan ısı enerjler; 1 1 W1 = 1. 1. t =.. t = t 9 1 1 W =.. t =.. t = t olur. Sıcaklık artışı, verlen ısıyla orantılı olduğundan, ısı katına çıkınca sıcaklık artışı da D T olur. Cevap dır. 17. Şekl I Y anahtarı açık ken Z ütüsünden akım geçmez. u durumda ve Y lambaları Şekl I dek gb brbrne ser bağlı olup hep brne düşen gerlm dr. anahtarı kapatıldığı Z ütüsü le lambası brbrne paralel bağlanır. u k elemanın eş değer drenc olur. Z 16. 1 = Ω = Ω Ω Nhat lgn Yayıncılık Şekl II Y top = Ω = 1Ω 1Ω eş = 1 volt 1 Şekl II de lambasının gerlm, Y lambasının gerlm olur. u durumda lambasının parlaklığı azalır, Y nnk artar. Cevap C dr. Şekldek gb br devrede 1. =. se vston köprüsü oluşur ve ortadak 5 drencnden akım geçmez. u durumda devrenn eş değer drenc şekldek gb Ω dur. na kol akımı; 1 top = 6 = 1 = bulunur. Cevap dr.