10. Sınıf Fizik – Dirençlerin Bağlanması (Sayfa 238) Cevapları
3.9. Soru Cevapları
Soru - Şekilde verilen elektrikli ısıtıcı devresi iki bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde 4 Ω, 5 Ω ve R dirençleri; ikinci bölümde ise 6 Ω değerinde iki direnç bulunmaktadır. Birinci bölümün eşdeğer direnci 2 Ω olacak şekilde ayarlanmıştır. Devrede oluşan akımlar A₁ ve A₂ ampermetreleri ile ölçülmektedir.
Buna göre A₁ ve A₂ ampermetrelerinin gösterdiği akımlar I₁ ve I₂ olduğuna göre I₁ / I₂ oranını bulunuz.
Kısa Cevap: A1 ve A2 ampermetrelerinden geçen akımlar eşittir. Bu yüzden I1 / I2 = 1 olur.
Soruda devrenin ilk kısmında 4 Ω, 5 Ω ve R dirençleri paralel bağlıdır ve bu bölümün eşdeğer direnci 2 Ω olarak verilmiştir.
Bu durumda: 1/2 = 1/4 + 1/5 + 1/R
Önce toplama yapalım: 1/4 + 1/5 = 5/20 + 4/20 = 9/20
O hâlde: 1/2 = 9/20 + 1/R
1/2 = 10/20 olduğuna göre: 1/R = 10/20 - 9/20 = 1/20
Buradan: R = 20 Ω
Toplam akım 10 A olduğuna göre paralel kollardaki akımları bulalım:
- 4 Ω kolundan geçen akım: I = V / 4
- 5 Ω kolundan geçen akım: I = V / 5
- 20 Ω kolundan geçen akım: I = V / 20
Paralel devrede gerilim aynı olduğundan, toplam akım 10 A olacak şekilde dağılım:
- 4 Ω kolu: 5 A
- 5 Ω kolu: 4 A
- 20 Ω kolu: 1 A
A1 ampermetresi, yalnızca 4 Ω kolundaki akımı ölçüyor.
Bu yüzden: I1 = 5 A
İkinci bölümde ise iki tane 6 Ω direnç paraleldir.
İki eşit direnç paralel olduğundan toplam 10 A akım iki kola eşit bölünür:
- Üst koldan 5 A
- Alt koldan 5 A
A2 ampermetresi üst koldaki akımı ölçtüğü için: I2 = 5 A
Sonuç: I1 / I2 = 5 / 5 = 1
A1 = 5 A, A2 = 5 A olduğundan
I1 / I2 = 1 bulunur.