10. Sınıf Fizik – Dirençlerin Bağlanması (Sayfa 241)
3.12. Soru
Soru- İç direnci ihmal edilen bir pil ile R ve 2R değerindeki dirençlerden oluşan devrede ampermetre ve voltmetre bulunmaktadır. Devredeki K anahtarı kapatıldığında, ampermetre ve voltmetrede okunan değerlerin nasıl değişeceğini açıklayınız.
Cevaplar
K anahtarı açık durumdayken
2R direnci devre dışıdır, üzerinden akım geçmez.
Devrede yalnızca iki adet R direnci seri bağlıdır.
Bu durumda devrenin eşdeğer direnci: Rₑ = R + R = 2R
Ohm Yasasına göre:
Ana kol akımı: I₁ = V / 2R
R direncinin uçları arasındaki gerilim: V₁ = I₁ · R = V / 2
K anahtarı kapatıldığında
- 2R direnci devreye dahil olur.
- R ve 2R dirençleri paralel bağlanmış olur.
Paralel eşdeğer direnç:
1 / Rₚ = 1 / R + 1 / 2R → Rₚ = 2R / 3
Bu paralel grup, devredeki diğer R direnciyle seri bağlandığından:
Rₑ = R + 2R / 3 = 5R / 3
Ohm Yasasına göre:
Yeni ana kol akımı: I₂ = V / (5R / 3) = 3V / 5R
R direncinin uçları arasındaki gerilim: V₂ = I₂ · R = 3V / 5
Değerlendirme
- Anahtar kapatıldığında eşdeğer direnç azalır.
- Direnç azaldığı için devreden geçen akım artar.
- Ancak R direnci üzerindeki gerilim V/2’den 3V/5’e düştüğü için,
voltmetrede okunan değer azalır.
Sonuç
K anahtarı kapatılınca:
✅ Ampermetre artar
❌ Voltmeter azalır