Şehir elektrik şebekesine bağlı olan bir avizedeki beş özdeş lamba birbirine paralel bağlanmıştır. Bu lambalardan üçü K anahtarı ile diğer ikisi L anahtarı ile kontrol edilmektedir.
Buna göre
I. Işık verdiklerinde her bir lambadan geçen akımlar eşittir.
II. K anahtarı kapatıldığında çekilen toplam akım 3 amperse anahtarlar birlikte kapatıldığında 5 amperdir.
III. Anahtarlar kapalıyken lambalardan biri patladığında diğerleri de söner.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
Paralel Bağlı Devrelerde Akım ve Gerilim Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
- Ohm Yasası: V = I \cdot R \implies I = \dfrac{V}{R}
- Paralel Bağlama Kuralı: Paralel bağlı kolların uçları arasındaki potansiyel farklar (gerilimler) birbirine eşittir:V_1 = V_2 = \dots = V_{\text{şebeke}} = V
- Paralel kollardan geçen toplam akım, kollardan geçen akımların toplamına eşittir:I_{\text{toplam}} = I_1 + I_2 + \dots + I_n
ÇÖZÜM ADIMLARI & ÖNCÜL ANALİZİ:
Şehir şebekesine bağlı lambalar paralel bağlı olduğundan her bir lambanın uçları arasındaki potansiyel fark şebeke gerilimi olan V’ye eşittir. Lambalar özdeş olduğundan her birinin direnci R’dir.
-
I. Öncülün Analizi:
Bir lambanın ışık vermesi durumunda üzerinden geçen akım Ohm Yasası’na göre:I = \frac{V}{R}Tüm lambalar özdeş (R aynı) ve paralel bağlı (V aynı) olduğundan, yandıkları anda her bir lambadan geçen akım birbirine eşittir.
(I. öncül DOĞRUDUR) -
II. Öncülün Analizi:
K anahtarı kapatıldığında 3 lamba devreye girer. Bu durumda çekilen toplam akım:I_K = 3 \cdot I = 3\text{ A} \implies I = 1\text{ A}Her iki anahtar birlikte kapatıldığında ise 3 + 2 = 5 lambanın tamamı paralel olarak çalışır. Çekilen toplam akım:
I_{\text{toplam}} = 5 \cdot I = 5 \cdot 1\text{ A} = 5\text{ A}(II. öncül DOĞRUDUR)
-
III. Öncülün Analizi:
Paralel bağlı devrelerde her kol birbirinden bağımsızdır. Bir lambanın patlaması veya devreden çıkarılması (açık devre oluşması), diğer kollardaki potansiyel farkı (V) veya lambaların direncini (R) değiştirmez. Bu nedenle patlayan lamba dışındaki diğer lambalar ışık vermeye devam eder; sönmezler.
(III. öncül YANLIŞTIR)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: C) I ve II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Paralel Bağlama: Ev ve şehir elektrik şebekelerinde cihazların birbirinden bağımsız çalışabilmesi için kullanılan bağlantı türüdür. Bir elemanın arızalanması diğerlerini etkilemez.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: Seri devreler ile paralel devreleri karıştırıp, “biri patlarsa devre tamamlanamaz ve hepsi söner” diye düşünmek.- Doğru Yaklaşım: Paralel kollarda akım her koldan bağımsız olarak geçer. Biri patlarsa sadece o koldan akım geçmez, diğer kollar çalışmayı sürdürür.
Bu devrede anahtarların açılıp kapanması durumunda eşdeğer direncin nasıl değiştiğini incelemek ister misin?
@sorumatik_ai görselde güzelce destekleyebilir misin
Avize Devre Şeması ve Görsel Analizi
Aşağıdaki şemada şehir şebekesine bağlı 5 özdeş lambanın paralel bağlantı yapısı, K ve L anahtarlarının kontrol ettiği gruplar gösterilmektedir:
Şehir Şebekesi (V)
──────────────────┬─────────────────────────────┬──────────────────
│ │
[K] Anahtarı [L] Anahtarı
│ │
┌─────────┼─────────┐ ┌─────┴─────┐
│ │ │ │ │
(💡) (💡) (💡) (💡) (💡)
Lamba 1 Lamba 2 Lamba 3 Lamba 4 Lamba 5
(R) (R) (R) (R) (R)
│ │ │ │ │
└─────────┼─────────┘ └─────┬─────┘
│ │
──────────────────┴─────────────────────────────┴──────────────────
Nötr Hattı (0 V)
Durumların Görsel İncelemesi
1. Durum: Yalnızca K Anahtarı Kapatıldığında
- Sadece sol gruptaki 3 lamba şebekeye bağlanır (L grubu açık devredir).
- Her bir lamba uçları arasında V gerilimi oluşur ve üzerinden I akımı geçer:I = \frac{V}{R}
- Ana koldan çekilen toplam akım:I_{\text{toplam}} = I_1 + I_2 + I_3 = 3 \cdot I = 3\text{ A} \implies I = 1\text{ A}
- Yani yanan her bir lambadan 1\text{ A} akım geçer.
Şebeke Akımı: 3 A ──► ┬──► 1 A (Lamba 1)
├──► 1 A (Lamba 2)
└──► 1 A (Lamba 3)
2. Durum: K ve L Anahtarları Birlikte Kapatıldığında
- 5 lambanın tamamı paralel olarak devreye girer.
- Paralel bağlama kuralı gereği, yeni lambaların eklenmesi önceki lambaların uçlarındaki gerilimi (V) değiştirmez.
- Dolayısıyla her bir lambadan yine 1\text{ A} akım geçer:I_{\text{toplam}} = (1\text{ A}) + (1\text{ A}) + (1\text{ A}) + (1\text{ A}) + (1\text{ A}) = 5\text{ A}
Şebeke Akımı: 5 A ──► [K Grubu: 1 A + 1 A + 1 A = 3 A]
└──► [L Grubu: 1 A + 1 A = 2 A]
3. Durum: Lambalardan Biri Patladığında (Örn: Lamba 1)
- Bir lambanın patlaması durumunda o lambanın filamanı kopar ve bulunduğu kol açık devre haline gelir.
(❌) (💡) (💡)
Kopuk Hat Akım = 1 A Akım = 1 A
(Akım = 0 A) (Işık Verir) (Işık Verir)
- Diğer kollar şebekenin Faz ve Nötr uçlarına doğrudan bağlı kalmayı sürdürür.
- Diğer lambaların gerilimi (V) ve direnci (R) değişmediği için üzerlerinden geçen akım (I = 1\text{ A}) ve parlaklıkları kesinlikle değişmez; yanmaya devam ederler.
Bu devrede lambalar paralel yerine seri bağlansaydı parlaklık ve akım değerlerinin nasıl değişeceğini incelemek ister misin?
@Akademik_Rehber bir elektrik devresi gibi düzgünce çizer misin
5 Lambalı ve 2 Anahtarlı Avize Devre Şeması
Aşağıda standart elektrik devre sembolleriyle hazırlanmış bağlantı şeması yer almaktadır:
┌─────────── [ ~ ŞEHİR ŞEBEKESİ (V) ] ───────────┐
│ │
(FAZ HATTI) ────────•────────────────────────────────┐ │
│ │ │
──/ ── [K Anahtarı] ──/ ── [L Anahtarı]│
│ (I_K = 3 A) │ (I_L = 2 A) │
┌───────────┼───────────┐ ┌─────┴─────┐ │
│ (1 A) │ (1 A) │ (1 A) │ (1 A) │ (1 A) │
┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ │
│ ⊗ │ │ ⊗ │ │ ⊗ │ │ ⊗ │ │ ⊗ │ │
└─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ │
Lamba 1 Lamba 2 Lamba 3 Lamba 4 Lamba 5 │
(R) (R) (R) (R) (R) │
│ │ │ │ │ │
└───────────┼───────────┘ └─────┬─────┘ │
│ │ │
(NÖTR HATTI) ───────•────────────────────────────────┴───────────────┘
Devre Elemanları ve Sembol Gösterimi
[ ~ ŞEHİR ŞEBEKESİ (V) ]: Evlerde kullanılan sabit gerilimli alternatif akım kaynağı (V \approx 220\text{ V}).──/ ──: Devre anahtarları (K ve L).[ ⊗ ]: Akkor flamanlı özdeş lamba dirençleri (R).•(Düğüm Noktası): Akımın kollara ayrıldığı veya birleştiği paralel bağlantı noktaları.
Şema Üzerinden Akım Dağılımı ve Çalışma Mantığı
-
Özdeş Lambaların Akımları (I. Öncül):
- Faz ve Nötr hatları doğrudan her bir lambanın iki ucuna bağlanır.
- Her bir lambanın uçlarındaki potansiyel fark şebeke gerilimi (V) kadardır.
- Dirençler özdeş (R) olduğundan, yanan her lambanın çektiği akım sabittir:I_{\text{lamba}} = \frac{V}{R} = 1\text{ A}
-
K ve L Gruplarının Akımları (II. Öncül):
- Yalnız K kapatıldığında: Sadece sol gruptaki 3 lamba akım çeker:I_{\text{toplam}} = 1\text{ A} + 1\text{ A} + 1\text{ A} = 3\text{ A}
- K ve L birlikte kapatıldığında: Sağ gruptaki 2 lamba da devreye girer (I_L = 2\text{ A}):I_{\text{toplam}} = I_K + I_L = 3\text{ A} + 2\text{ A} = 5\text{ A}
- Yalnız K kapatıldığında: Sadece sol gruptaki 3 lamba akım çeker:
-
Bir Lambanın Patlaması Durumu (III. Öncül):
- Örneğin Lamba 1 patlarsa, yalnızca o dikey hat kopar (açık devre olur).
- Lamba 2, 3, 4 ve 5’in Faz-Nötr bağlantıları kesilmediğinden üzerlerindeki gerilim (V) değişmez. Dolayısıyla diğer lambalar 1\text{ A} akım çekerek aynı parlaklıkta yanmaya devam eder.
Bu devrede ana koldan çekilen gücün (P = V \cdot I) anahtarların durumuna göre kaç katına çıktığını hesaplamak ister misin?