Fizik Eğitiminde Yeni Nesil Yaklaşım

Etkileşimli içerikler, animasyonlar ve deneylerle fizik öğrenmek artık daha kolay!

10. SINIF YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI - FİZ.10.3.4

Öğrenme Çıktısı: FİZ.10.3.4. Dirençlerin bağlanma türüne göre eşdeğer direncin büyüklüğüne ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

Soru 1 - Seri Bağlı Dirençler

Ohm Yasası'nı anlamak için yapılan bir deneyde iç direnci ihmal edilen bir üreteç, R₁ ve R₂ dirençleri ile bir devre kuruluyor. Dirençler seri olarak bağlandığında devreden geçen akım 2 A olarak ölçülüyor. Üretecin gerilimi 48 V, R₁ direncinin büyüklüğü 10 Ω olduğuna göre:

a) R₁ direncinin uçları arasındaki voltmetre (V₁) kaç volt gösterir?

b) R₂ direncinin uçları arasındaki potansiyel fark (V₂) kaç volttur?

c) R₂ direncinin büyüklüğü kaç Ω'dur?

Soru 1

a) Seri devrede akım her noktada aynıdır: V₁ = i · R₁ = 2 A × 10 Ω = 20 V

b) Üreteç gerilimi V = 48 V, V₂ = V - V₁ = 48 V - 20 V = 28 V

c) Ohm Yasası: V₂ = i · R₂ → 28 = 2 · R₂ → R₂ = 14 Ω

Soru 2 - Seri Devre Akım ve Gerilim Dağılımı

İç direnci önemsiz bir üreteç, R₁ = 6 Ω ve R₂ = 18 Ω ile kurulan seri devrede R₂ direncinin uçları arasındaki potansiyel fark 27 V olarak ölçülüyor.

a) Devreden geçen akım kaç amperdir?

b) R₁ direncinin uçları arasındaki potansiyel fark kaç volttur?

c) Üretecin gerilimi kaç volttur?

Soru 2

a) i = V₂ / R₂ = 27 V / 18 Ω = 1,5 A

b) V₁ = i · R₁ = 1,5 A × 6 Ω = 9 V

c) V = V₁ + V₂ = 9 V + 27 V = 36 V

Soru 3 - Paralel Bağlı Dirençler

Bir elektrik devresinde R₁ = 12 Ω, R₂ = 4 Ω ve R₃ = 6 Ω olan üç direnç paralel bağlanmıştır. Devreye 24 V'luk üreteç (iç direnci ihmal) bağlanıyor.

a) Her bir direncin uçları arasındaki potansiyel fark kaç volttur?

b) i₁, i₂, i₃ akımları kaç amperdir?

c) Ana koldan çekilen toplam akım kaç amperdir?

Soru 3

a) Paralel devrede tüm dirençlerin uçlarındaki gerilim üreteç gerilimine eşittir: V₁ = V₂ = V₃ = 24 V

b) i₁ = 24/12 = 2 A, i₂ = 24/4 = 6 A, i₃ = 24/6 = 4 A

c) itoplam = i₁ + i₂ + i₃ = 2 + 6 + 4 = 12 A

Soru 4 - Paralel Devre Gerilim ve Direnç Bulma

İç direnci önemsiz bir üreteç, R₁ = 6 Ω, R₂ = 12 Ω ve R₃ ile kurulan paralel devrede R₃ direncinden geçen akım i₃ = 2 A, ana koldan çekilen toplam akım itoplam = 8 A'dır.

a) Üretecin gerilimi kaç volttur?

b) i₁ ve i₂ akımları kaç amperdir?

c) R₃ direncinin büyüklüğü kaç ohm'dur?

Soru 4

a) i₁ = V/6, i₂ = V/12, itoplam = V/6 + V/12 + 2 = 8 → V/4 = 6 → V = 24 V

b) i₁ = 24/6 = 4 A, i₂ = 24/12 = 2 A

c) R₃ = V / i₃ = 24 V / 2 A = 12 Ω

Soru 5 - Karışık Bağlama (Seri-Paralel)

Şekildeki elektrik devresinde R₁ = 2 Ω, R₂ = 6 Ω ve R₃ = 3 Ω'dur. Üretecin gerilimi V = 36 Volt'tur. R₂ ve R₃ paralel bağlı olup bu paralel grup R₁ ile seri bağlanmıştır.

a) Devrenin eşdeğer direncini bulunuz.

b) R₁ direncinin uçları arasındaki gerilim kaç volttur?

c) i₂ / i₃ oranı kaçtır?

Soru 5

a) Paralel kısım: 1/Rparalel = 1/6 + 1/3 = 3/6 → Rparalel = 2 Ω. Reş = Rparalel + R₁ = 2 + 2 = 4 Ω

b) Anakol akımı: i = V / Reş = 36/4 = 9 A. V₁ = i · R₁ = 9 × 2 = 18 V

c) Paralel kollarda akımlar dirençlerle ters orantılıdır: i₂ / i₃ = R₃ / R₂ = 3 / 6 = 0,5

Soru 6 - Karışık Devre Akım, Gerilim ve Direnç

Şekildeki devrede R₂ = 12 Ω, R₃ = 4 Ω, üreteç gerilimi V = 48 V. R₂ ve R₃ paralel olup bu grup R₁ ile seri bağlıdır. R₂ direncinden geçen akım i₂ = 2 A'dır.

a) R₁ direnci üzerinden geçen i₁ akımı kaç amperdir?

b) V₁ voltmetresi (R₁ uçları arası) kaç volt gösterir?

c) Devrenin toplam direnci kaç ohm'dur?

Soru 6

a) Paralel kolda V₂ = i₂·R₂ = 2×12 = 24 V. i₃ = V₂ / R₃ = 24/4 = 6 A. i₁ = i₂ + i₃ = 2 + 6 = 8 A

b) V₁ = V - V₂ = 48 V - 24 V = 24 V

c) Rtoplam = V / i₁ = 48 V / 8 A = 6 Ω

Soru 7 - Karışık Direnç Ağı

Yandaki şekildeki gibi dirençlerle bir elektrik devresi kuruluyor. R₃ direncinden 2 Amperlik akım geçtiğine göre (R₁=6Ω, R₂=3Ω, R₃=4Ω, R₄=4Ω, R₅=2Ω):

a) Devrenin eşdeğer direnci kaç Ω'dur?

b) Üreteçten çıkan anakol akımı kaç Amperdir?

c) Devreye bağlı üretecin gerilimi kaç volttur?

Soru 7
Çözüm 1
Çözüm 2
Çözüm 3
c) Üreteç gerilimi: V = i · Reş = 8 A × 3 Ω = 24 V
Soru 8 - Karmaşık Direnç Ağı

Yanda dirençler ve üreteçle oluşturulmuş elektrik devresinde (R₁=12Ω, R₂=4Ω, R₃=6Ω, R₄=3Ω, R₅=3Ω, R₆=6Ω, V=40V):

a) Devrenin eşdeğer direncini kaç ohm'dur?

b) Devrenin anakol akımı kaç Amperdir?

c) R₆ direncinin uçları arasına bağlanan voltmetre kaç Voltu gösterir?

Soru 8

a) Eşdeğer Direnç

Çözüm 1

a) Devam

Çözüm 2

b) Anakol akımı i = V / Reş = 40 V / 5 Ω = 8 A

c) R₆ Gerilimi

Çözüm 3

c) Devam

Çözüm 4