Soru 1
3.14. Soru: Kamp gezisi esnasında serinlemek amacıyla kullanılan bir USB fanını çalıştırmak için 0{,}5\text{ A} elektrik akımına ihtiyaç vardır. Cihazın direncinin 80\ \Omega ve kamp çantasının içinde 40\text{ V}, 15\text{ V} ve 65\text{ V}'luk üreteçler olduğu bilinmektedir. Buna göre öğrenci bu devre elemanlarını kullanarak nasıl bir devre tasarlamalıdır? Çizerek gösteriniz.
Kısa cevap
Öğrenci, USB fanın çalışması için gerekli olan 40\text{ V}'luk gerilimi sağlamak amacıyla yalnızca 40\text{ V}'luk üreteci USB fan ile seri bağlamalıdır. Diğer üreteçler (15\text{ V} ve 65\text{ V}) devreye bağlanmamalıdır.
Örnek cevap / çözüm yolu
1. Gerekli Potansiyel Farkının (Gerilimin) Hesaplanması:
Ohm Kanunu (V = I \cdot R) kullanılarak fanın çalışması için ihtiyaç duyulan gerilim bulunur:
- Akım (I) = 0{,}5\text{ A}
- Direnç (R) = 80\ \Omega
- Gerekli Gerilim (V) = I \cdot R = 0{,}5\text{ A} \cdot 80\ \Omega = 40\text{ V}
2. Devre Tasarımı ve Çizim Açıklaması:
- Kamp çantasındaki üreteçlerden 40\text{ V}'luk üreteç seçilir.
- 40\text{ V}'luk üretecin artı (+) ve eksi (-) kutupları, 80\ \Omega dirence sahip USB fana bir anahtar ve iletken kablolarla seri olarak bağlanır.
- 15\text{ V} ve 65\text{ V}'luk üreteçler devreye eklenmez; çünkü tek başına 40\text{ V}'luk üreteç gerekli potansiyel farkını tam olarak sağlamaktadır.
Çözüm Kontrolü:
Devredeki toplam gerilim V = 40\text{ V} ve eşdeğer direnç R = 80\ \Omega olduğunda devreden geçen akım I = \frac{V}{R} = \frac{40}{80} = 0{,}5\text{ A} olur. Bu değer, fanın ihtiyaç duyduğu akım miktarı ile tam olarak uyuşmaktadır.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 245 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 247 →