10. Sınıf Fizik – Dirençlerin Bağlanması (Sayfa 239)
3.10. Soru
Soru
Ahmet, bahçesini aydınlatmak için toplam 15 adet LED lamba kullanmayı planlamaktadır. K, L, M ve N olarak adlandırılan lambaların bulunduğu kablolar şekildeki gibi bağlanmıştır.
Her bir lamba 15 V potansiyel fark ile çalışmaktadır.
Buna göre:
a) Aydınlatma için kaç V potansiyel farka ihtiyaç vardır?
b) Her bir lambanın direnci 40 Ω olduğunda devreden geçen ana kol akımını bulunuz.
c) K lambası arızalandığında L, M ve N lambalarının ışık verip vermeyeceğini açıklayınız.
Cevaplar
a) Gerekli potansiyel fark
Lambalar 5’erli gruplar hâlinde paralel bağlanmıştır.
Bu paralel gruplar ise seri bağlanmıştır.
- Paralel bağlı lambalarda gerilim aynıdır → her grup 15 V
- Seri bağlı grup sayısı 10 grup
Toplam gerilim:
V = 10 × 15 = 150 V
Gerekli potansiyel fark: 150 V
b) Ana kol akımı
Bir lambanın direnci 40 Ω olduğuna göre:
Paralel bağlı 5 lambanın eşdeğer direnci:
Rₚ = 40 / 5 = 8 Ω
10 paralel grup seri bağlıdır:
Rₜ = 10 × 8 = 80 Ω
Ohm Yasası:
I = V / R = 150 / 80 ≈ 1,9 A
Ana kol akımı ≈ 1,9 A
c) K lambası arızalanırsa
- K lambası, seri bağlı gruplardan birinde bulunduğu için
- K lambası arızalandığında, o seri kol üzerinden akım geçmez
Bu durumda:
- K lambası ışık vermez
- K lambasıyla aynı paralel kola bağlı L, M ve N lambaları ışık vermeye devam eder
- Seri bağlı diğer gruplar etkilenmez