tyt fizik cevap e
Soru Fotoğrafı:
Bu devrede akım sıralaması nedir?
Kullanılan ilke: Ohm kanunu ve paralel devrelerde akımın dirençle ters orantılı dağılması
Çözüm Adımları:
Adım 1 — Alt devredeki akımı bulalım
Alt devrede yalnızca 1 tane R direnç var ve ampermetre N bu devreden geçen toplam akımı ölçüyor.
Bu yüzden:
I_N = \frac{E}{R}
Burada E, üretecin gerilimidir.
Adım 2 — Üst devrede K ampermetresinin ölçtüğü akım
Üstteki devrede iki kol paralel bağlıdır:
- Üst kol: 2R
- Orta kol: 2R ve bu kolda L ampermetresi var
İki kolun direnci eşit olduğu için akım eşit bölünür.
Toplam akım yine:
I_K = \frac{E}{R}
çünkü paralel bağlanan iki adet 2R kolun eşdeğeri:
R_{eş} = \frac{2R \cdot 2R}{2R + 2R} = R
Dolayısıyla kaynak akımı N ile aynı olur.
Adım 3 — L ampermetresinin ölçtüğü akım
Toplam akım iki eşit kola bölündüğü için her kola düşen akım:
I_L = \frac{I_K}{2}
Yani:
I_L = \frac{1}{2} I_K
Bu nedenle L’deki akım daha küçüktür.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Cevap: E) I_K = I_N > I_L
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Temel Kavramlar:
1. Paralel devre
- Tanım: Kollardaki gerilim aynıdır, akım dirençlere göre bölünür.
- Bu problemde: İki eşit dirençli kol akımı eşit paylaştı.
2. Eşdeğer direnç
- Tanım: Devrenin tek bir direnç gibi düşünülen toplam direnci.
- Bu problemde: Üst devrenin eşdeğeri R, alt devrenin direnci de R olduğu için akımlar eşit çıktı.
Sık Yapılan Hatalar:
“K ile L aynı akımı ölçer” hatası
- Yanlış: Paralel kolların akımı her zaman aynı sanmak.
- Doğru: Eşit direnç varsa akım eşit bölünür, ampermetrelerin yeri sonucu değiştirir.
- Neden yanlış: L, yalnızca bir kolun akımını ölçer; K ise toplam akımı ölçer.
Sonuç olarak:
I_K = I_N > I_L
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?
Soru Özeti
İç direnci önemsiz, özdeş üreteçler ve özdeş dirençler kullanılan, K, L, N ideal ampermetrelerinin gösterdiği akımların (I_K, I_L, I_N) büyüklük ilişkisi soruluyor.
Çözüm Adımları
Adım 1 — Devre Özelliklerini Belirleme
- Üreteçlerin iç direnci önemsiz, böylece toplam direnç sadece dirençlerle ölçülür.
- Tüm dirençler eşit ve değeri R olarak verilmiş.
- Ampermetreler ideal, yani devreye direnç eklemez.
- İki devre var: Üst devre 5 direnç, alt devre 1 direnç içeriyor.
Adım 2 — Devrelerin Toplam Direncini Hesaplama
- Alt devre (N ampermetreli): Tek direnç var, R_{alt} = R.
- Üst devrede dirençlerin seri paralel bağlantısı şu şekilde:
Üst devrede kısa açıklama:
- Sağ üstte 2 seri direnç var: R + R = 2R
- Alt kolda 2 direnç seri: R + R = 2R
- Bu iki kol paralel bağlı
- Paralel dirençler:R_{\text{paralel}} = \frac{2R \times 2R}{2R + 2R} = \frac{4R^2}{4R} = R
- Üstte bu paralel direnç, devrenin üst tarafında kalan 2 seri dirençle (en üstte) yine seri bağlanıyor olabilir; ancak görselden sadece 2 direnç üstte seri olarak gözüküyor. Ancak bağlama şekline göre toplam direnç şöyle:
Şekilde seri bağlantı var:
- Üst dal: R + R = 2R
- Alt dal: R + R = 2R
- Bu iki paralel → R_{paralel} = R
- Bu paralel kısım ile en üstteki iki seri direnç yok aslında; soruda sadece gösterilen direnç var. Görsele göre toplam direnç üst devrede 1 seri direnç + paralel direnç olabilir.
Ancak soruda net bir şekilde üst devrenin toplam direnci için direnç sayısı şu:
- Üstte: 2 direnç seri (üst kol)
- Altta: 2 direnç seri (alt kol)
- Bu iki kol paralel
- Paralel bağlantı sonucu: R
- Bu paralel kısım devrenin tamamı gibi duruyor (ampermetrenin olduğu kısım hariç)
Adım 3 — Akımların Karşılaştırılması
- Alt devre (N) toplam direnç R
- Üst devre (K ve L) toplam direnç R
Fakat üst devrede akımın daha çok nereden geçtiğine bakalım:
- K ampermetresi, devreye giren toplam akımı gösterir.
- L ampermetresi, paralel dirençlerden birinden geçen akımı gösterir.
- N ampermetresi, alt devredeki kısa devre akımını gösterir.
Akımların sıralaması:
- K ampermetresinden geçen akım, devreden geçen toplam akımdır.
- N ampermetresi, tek dirençli bir devrede, dolayısıyla daha fazla akım geçer (direnç daha az).
- L ampermetresi, paralel koldaki tek direnç üzerinden geçen akımı gösterir, ki bu kol K’den gelen akımın bir kısmını taşır.
Buradan:
- I_K en büyük değildir çünkü devrede dirençler farklı yollarda; I_N devrede tek direnç olduğu için akım yüksektir.
- I_K ve I_N eşittir çünkü toplam akım ile alt devre akımı aynıdır (özdeş ve iç direnci önemsiz üreteçler).
- I_L paralel koldaki akım olduğu için küçüktür.
Soruda doğru şık:
I_K = I_N > I_L
Sonuç
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Cevap: E şıkkı — I_K = I_N > I_L
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?