Soru 1
a) 2 numaralı lambanın yanmama sebebini açıklayınız ve ampermetrede okunan değeri hesaplayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Voltmetrenin iç direnci son derece yüksek (sonsuz kabul edilir) olduğundan bulunduğu koldan akım geçmez. Ampermetrenin iç direnci ise ihmal edildiği (0\,\Omega) için akım, 2 numaralı lambanın bulunduğu kola uğramak yerine dirençsiz olan ampermetre kolundan geçerek devreyi tamamlar. Bu nedenle 2 numaralı lambadan akım geçmez ve lamba ışık vermez. Voltmetre de üzerinden akım geçmediği için 0\text{ V} değerini gösterir.
Devredeki akım sadece 1 numaralı lamba ve ampermetre üzerinden devresini tamamlar:
Ampermetrede okunan değer 6\text{ A} olur.
Çözüm kontrolü
Ohm Kanunu (V = I \cdot R) uygulandığında 12\text{ V} gerilim 2\,\Omega direnç üzerine düştüğü için akım 6\text{ A} olarak doğrulanır. Voltmetre seri bağlı olduğu kolda açık devre gibi davrandığından 2 numaralı lamba çalışmaz.
Soru 2
b) Her iki lambanın da yanması için ampermetrenin ve voltmetrenin devreye nasıl bağlanması gerektiğini çizerek gösteriniz.
Örnek cevap / çözüm yolu
Her iki lambanın da yanabilmesi için devredeki akım geçişinin engellenmemesi ve her iki lambadan da akım geçmesi gerekir.
Devre Bağlantı Esasları:
- Ampermetre, iç direnci sıfır olduğu için devrenin ana koluna (üretece ve lambalara seri) bağlanmalıdır.
- Voltmetre, iç direnci sonsuz olduğu için seri bağlanmamalı; ölçüm yapılmak istenen lambaların veya üretecin uçlarına paralel bağlanmalıdır.
Örnek Bağlantı Düzenek Tanımı: Üreteç, 1. lamba, 2. lamba ve ampermetre birbirine seri bağlanır. Voltmetre ise bu lambalardan birinin (örneğin 2. lambanın) veya üretecin iki ucuna paralel olarak bağlanır.
Çözüm kontrolü
Ampermetre seri bağlandığında devrenin akımını kesmez; voltmetre paralel bağlandığında ise devre akımını engellemeden uçlar arasındaki potansiyel farkı ölçer. Böylece her iki lambadan da akım geçer ve lambalar ışık verir.
Soru 3
c) Çizdiğiniz şekilde ampermetrenin ve voltmetrenin gösterdiği değerleri hesaplayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
Lambaların birbirine seri, ampermetrenin ana kola seri ve voltmetrenin 2. lambaya paralel bağlandığı devre için:
- Eşdeğer Direnç (R_{\text{eş}}):
- Ampermetrenin Gösterdiği Değer (Ana Kol Akımı):
- Voltmetrenin Gösterdiği Değer (2. Lambanın Uçları Arasındaki Potansiyel Fark):
(Voltmetre üreteç uçlarına paralel bağlandıysa 12\text{ V} gösterir).
Çözüm kontrolü
Seri bağlı özdeş iki lamba 12\text{ V} gerilimi eşit paylaşır (6\text{ V} + 6\text{ V}). Toplam direnç 4\,\Omega olup devreden 3\text{ A} akım geçer. Hesaplamalar birbiriyle tutarlıdır.
Soru 4
ç) İlk durumdaki devreye 8 V’luk üreteç bağlandığında ampermetrenin ve voltmetrenin gösterdiği değerler ne olur? Hesaplayınız.
Örnek cevap / çözüm yolu
İlk durumdaki devre yapısı değiştirilmeden sadece üreteç potansiyel farkı V = 8\text{ V} yapıldığında:
-
Voltmetrenin Gösterdiği Değer:
Voltmetre yine seri kolda yer aldığı için bu koldan akım geçişine izin vermez. Voltmetre 0\text{ V} gösterir. -
Ampermetrenin Gösterdiği Değer:
Akım sadece 1 numaralı lamba ve ampermetre üzerinden geçer:
Ampermetre 4\text{ A} değerini gösterir.
Çözüm kontrolü
Üreteç potansiyel farkı 12\text{ V}'tan 8\text{ V}'a düşürüldüğünde, 2\,\Omega dirençten geçen akım orantılı olarak 6\text{ A}'den 4\text{ A}'e düşer. Voltmetre ise akımsız kolda 0\text{ V} göstermeye devam eder.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 267 ·
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 269 →