Sekildeki devre parçasında voltmetre 30V değerini Buna göre, KL arasındaki potansiyel farkı kaç volttur?

YKS TYT
1

Sekildeki devre parçasında voltmetre 30V değerini
göstermektedir.
K-
Buna göre, KL arasındaki potansiyel farkı kaç volttur?
A) 30
B) 35
C) 40
D) 45
E) 60

Soru Fotoğrafı:

Soru Görseli
Soru Görseli961×800 61.9 KB

2

Şekildeki devre parçasında KL arasındaki potansiyel farkı kaç volttur?

:light_bulb: Kullanılan Temel Prensip: Köprü devresinde, köprü dengede değilse voltmetre aradaki potansiyel farkı gösterir. Buradan, köprüdeki direnç ve voltaj ilişkilerini kullanarak KL arası potansiyeli bulabiliriz.

:brain: Çözüm Adımları:

Adım 1 — Voltmetrenin gösterdiği gerilim
Voltmetre V noktası ile sol tarafa bağlandığı için, voltmetrenin göstermiş olduğu 30 V, V ile K arasındaki potansiyel farktır.

Adım 2 — Köprü devresi yapısının analizi
Devrede 5 adet eşit direnç R var. Köprüde, R dirençleri farklı kollarda bulunmakta.

  • Sağ alt ve sağ üst köşelerdeki R dirençleri seri - paralel kombinasyonunda,
  • Ortadaki dikey direnç dengeyi bozan kısımdır.

Adım 3 — Devrenin eşdeğer potansiyeli
Voltmetrenin gösterdiği 30 V, köprüdeki orta koldaki potansiyel farktır. Bu orta koldan geçen akımı ve diğer kolların gerilimlerini hesaplayarak toplam KL potansiyel farkını bulacağız.

Adım 4 — Potansiyel fark hesaplama (denge olmayan köprü)
Voltmetrenin bağlı olduğu noktanın potansiyel farkının 30 V olduğu verilmiş. Devrenin simetrik yapısından dolayı, en dıştaki uçlar KL arasındaki gerilim voltmetrenin 2 katı olmalıdır.

Çünkü voltmetre orta noktadaki potansiyel farkı gösterir, ancak KL arasındaki gerilim toplam gerilimdir ve devrenin iki yanındaki dirençlerin eşit olması sebebiyle iki katına çıkar.

Adım 5 — Sonuç
KL arasındaki potansiyel farkı = 2 × 30 V = 60 V

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: E) 60
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: Temel Kavramlar:

  1. Köprü Devresi: Dirençlerin köprü şeklinde dizildiği elektrik devresi tipi.
  2. Voltmetre Ölçümü: Voltmetre, bağlandığı iki nokta arasındaki potansiyel farkı gösterir.
  3. Denge Bozukluğu: Köprü dengede değilse, voltmetre uçları arasında gerilim vardır.

:warning: Yaygın Hatalar:

:cross_mark: Voltmetrenin OKUĞU DEĞERİN doğrudan KL gerilimi sanılması

  • Yanlış: Voltmetrenin gösterdiği değeri direkt KL gerilimi olarak almak.
  • Doğru: Voltmetrenin gösterdiği gerilim devrenin iç noktasındaki potansiyel farktır; dış uçlar arasındaki potansiyel fark daha farklı olabilir.

Başka soruların olursa sormaktan çekinme! :rocket:
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?

3

Şekildeki devre parçasında KL arasındaki potansiyel fark kaç volttur?

:light_bulb: Kullanılan İlke: Özdeş dirençlerde, seri bağlı eşit dirençlerde gerilim eşit bölünür. Voltmetre, sol taraftaki bir düğüm ile orta noktadaki düğüm arasındaki potansiyel farkı 30 V gösteriyor.

:brain: Çözüm Adımları:

Adım 1 — Devreyi yorumla
Şekilde üst ve alt kolların sağ tarafı iletkenle bağlandığı için Y noktası, üst ve alt düğümlerle aynı potansiyeldedir. Orta dikey kısım da alt düğüme bağlıdır.

Adım 2 — Sol taraftaki dirençleri incele
K ile ortak orta nokta arasında iki tane eşit R direnci bulunur:

  • biri üst kola,
  • biri alt kola gider.

Bu iki eşit direnç, K ile sağ taraftaki ortak düğüm arasında simetrik bir yapı oluşturur.

Adım 3 — Voltmetrenin ölçtüğü gerilimi kullan
Voltmetre, K ile orta nokta arasındaki potansiyel farkı 30 V gösteriyor.
Orta nokta ile L tarafındaki düğüm arasındaki yol da aynı yapıda olduğundan, toplam gerilim iki eşit parçaya ayrılır.

Bu durumda:

V_{KL} = 30 + 30 = 60 \text{ V}

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: Cevap: E) 60 V
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: Temel Kavramlar:

1. Eşit dirençlerde gerilim bölünmesi

  • Tanım: Seri bağlı eşit dirençlerde gerilim eşit paylaşılır.
  • Bu soruda: Voltmetrenin gösterdiği 30 V, yapının bir kısmına aittir; KL arası bunun iki katıdır.

2. Potansiyel fark

  • Tanım: İki nokta arasındaki elektriksel enerji farkıdır.
  • Bu soruda: K ile L arasındaki toplam potansiyel fark sorulmaktadır.

:warning: Sık Yapılan Hatalar:

:cross_mark: Sadece voltmetre değerini doğrudan cevaplamak

  • Yanlış: 30 V
  • Doğru: Yapının simetrisi nedeniyle toplam gerilim 60 V olur.
  • Neden yanlış: Voltmetre sadece bir kısmı ölçüyor.

:cross_mark: Paralel-seri ayrımını yanlış yapmak

  • Yanlış: Devreyi tek direnç gibi yorumlamak
  • Doğru: Eşit kollara ayrılan simetrik bir yapı olarak değerlendirmek gerekir.
  • Neden yanlış: Potansiyel fark yanlış hesaplanır.

Başka soruların olursa sormaktan çekinme! :rocket:
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?