Test 1`in Çözümleri Elektrik Akımı
advertisement
23 Elektrik Akımı 1 3. Uzunluğu 2O, kesit alanı S olan iletkenin direnci Test 1’in Çözümleri 1. 36 Ω ise, uzunluğu 2O kesit alanı 2S olan iletkenin direnci 18 Ω olur. Bu iki direnç aşağıdaki gibi birbi- X 12Ω rine bağlıdır. 18Ω 6Ω 18Ω 6Ω 6Ω 12Ω 18Ω K 18Ω 9Ω 18Ω luk iki direnç birbirine paralel bağlı olduğunR XY = 9Ω dan; L Y 18 = 9Ω bulunur. 2 Cevap C dir. RKL = 18 + 6 + 9 RKL = 33 Ω bulunur. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap B dir. 4. 2. 3 6Ω Y 2 3Ω 2r r L X K 6Ω 3O uzunluğundaki telin direnci; 3,·t R1 = S olur. K-L arasında birbirine seri bağlı iki iletken R2 = RKL = 6Ω 3Ω 6Ω Z X 3Ω Y 6Ω 3Ω 3,·t 2,·t 7 ,·t + = · 2 S S 4S ,·t S 6 bulunur. = = 7 R2 7 ,·t · 2 S R1 Y X olduğundan; 6Ω X r yarıçaplı iletkenin kesit alanı rr2 = S alınırsa, 2r yarıçaplı iletkenin kesit alanı r(2r)2 = 4S olur. Y 6Ω 6Ω 3· Cevap E dir. R XY = 6·3 = 2Ω 6+3 Cevap A dır. 2 ELEKTRİK AKIMI 5. 7. 3Ω K K 2Ω 4Ω 4Ω K 4Ω 4Ω L Şekil I 4Ω 12Ω M 4Ω 4Ω 4Ω K L K Rx = ? M = L 4Ω 4Ω 12Ω 2Ω L 3Ω 4Ω 2Ω K L Şekil II L 1 1 1 1 = + + R KL 6 4 12 (2) Rx = 2Ω 4Ω 2Ω (3) & (1) RKL = 2 Ω bulunur. Cevap B dir. RKL = 1 Ω olması için RX = 2 Ω olmalıdır. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap E dir. 6. Ana uçlar X ve Y olsun. 12Ω X Z 12Ω X Z Y X 12Ω 12Ω 6Ω 6Ω 12Ω X Z Z 6Ω Y 8. Ana uçlar X ve Y olsun. Bu durumda devre Şekil I deki gibidir. Şekil X I deki eşdeğer direnç; 1 1 1 1 = + + R XY 2R R R 12Ω RXY = R1 = 6 Ω bulunur. Ana uçlar X ve Z olsun. Y R1 R2 = 6 · 18 9 = Ω 6 + 18 2 6 4 = 9 3 2 3 R 2 Y R Y R 2 R 6Ω 18Ω Z Z R XZ = R 2 = Şekil I R R Y R 2 R = 2Ω 5 olarak verilmiştir. R R R R XY = 6Ω 12Ω 12Ω R Z 12Ω X 2R Şekil II Cevap D dir. Ana uçlar Y ve Z olsun. Bu durumda devre Şekil II deki gibidir. Şekil II deki eşdeğer direnç; 3 R YZ = R = 3 Ω bulunur. 5 Cevap C dir. 3 ELEKTRİK AKIMI 9. Ana uçlar X-Y ise devre Şekil II deki gibidir. Bu durumda eşdeğer direnç, R1 = 3 Ω olur. 11. 6Ω 6Ω 5Ω Z 5Ω L 6Ω 5Ω i=? + K 3Ω 6Ω 6Ω 3Ω 3Ω 6Ω 6Ω 6Ω 6Ω 3Ω Z 6Ω 6Ω X Y 6Ω Şekil II Y Şekil II Ana uçlar Y-Z ise devre Şekil III6Ωteki gibi olur. 6Ω 6Ω X 6Ω 6Ω Şekil III 3Ω Şekil III 3Ω R2 = R1 R2 9·3 27 = 9+3 12 3 4 bulunur. = 27 3 12 = 10. Cevap C dir. K 8Ω 7Ω K 8Ω 4Ω 6Ω 4Ω 3Ω 2Ω 10Ω 3Ω 2Ω 7Ω 12. S1 anahtarı açık, S2 anahtarı kapalı ise devre Şekil I deki gibidir. Bir başka ifadeyle, açık olan anahtarı ve birlikteki direnci devre üzerinde çizmeye gerek yoktur. R Reş1= 2R + 3 7 Reş1= R 3 S2 anahtarı açık, S1 kapalı ise devre Şekil II deki gibidir. = 6Ω 10Ω L L R KL = Üretecin bir ucu K, öteki L ile gösterildiğine göre bütün dirençlerin birbirine paralel bağlandığı görü5 lür. Bu durumda eşdeğer direnç, Reş= = 1Ω 5 bulunur. Ana kol akımı ise; f = 10 = 10 A bulunur. i= Reş 1 Cevap E dir. Z 6Ω L 6Ω Y 6Ω 6Ω – Z Nihat Bilgin Yayıncılık© 6Ω9Ω X Y L ε = 10 volt Z 6Ω 9Ω L L r=0 X K 5Ω 5Ω 6Ω 6Ω X K K Şekil I K K Y Z 10 = 5 Ω bulunur. 2 Cevap B dir. Reş2= 2R V2 V i2 Reş2 2R = = i1 V1 V 7 R eş1 R 3 i2 7 = i1 6 R 3 R S2 R R i1 r= 0 – + 2R Şekil I R R 2 R R i2 r= 0 R – + S1 R 2 R Şekil II Cevap C dir. 4 ELEKTRİK AKIMI 13. 15. Şeklimizi aşağıdaki gibi çizebiliriz. ε i3 6 i 2i 2i V Şekil II 2R 2R Bir iletkenin direnci boyu ile doğru, kesit alanı ile ters orantılıdır. Şekil I deki 6O boyundaki telin direnci 6R diyelim. Bu durumda Şekil II de O boyundaki telin direnci 1R olur. V 6R 1 bulunur. = = i3 V 6 R 2R – + Şekil I Şekil üzerindeki bilgiler kullanıldığında i1 = i2 = 2i3 olduğu bulunur. Cevap D dir. i Cevap B dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© R i V r=0 i 3 i1 – + + – 2 i2 14. Devremizin basit bir çizimi aşağıdaki gibidir. ε – + r=0 i=10A 12Ω 2Ω 6Ω 4Ω Devrenin eşdeğer direnci 4 + 2 = 6 Ω olduğundan; f = i · Reş = 10 · 6 = 60 volt 16. Bir iletkenin direnci, boyu ile doğru orantılıdır. Tüm çemberin direnci 6R ise 60° lik açının karşısındaki parçanın direnci R olur. Akım şiddeti ile direnç ters orantılı olup, i1 = i ise, i2 = 5i olur. bulunur. Cevap D dir. i2 i1 i1=i 5R R i2=5i =5 Cevap D dir. 5 ELEKTRİK AKIMI 3. Test 2’nin Çözümleri 2Ω 3Ω 1Ω 2Ω i=? 6Ω 1. – R1 R2 V1 V2 r=0 2r ε=18 V Şekil I + r 2Ω A 2 1Ω 2Ω 2Ω + – 1Ω – 3A 1Ω Şekil II 2Ω 3A itop Buna göre; t.2, R1 rr2 = =8 t·, R2 4rr + t, Bir iletkenin direnci R = bağıntısı ile verilir. S Bağıntıdaki S kesit alanı olup silindir biçimli bir iletken için S = r r2 ile hesaplanır. 2 Şekil II ye göre, Reş = 3 Ω dur. Ana kol akımı; 18 i top = = 6A 3 dir. Şekil I deki A noktasına gelen 3 A lık akımın 3Ω luk dirençten geçen kısmı 2 A olur. R2=R V1=8V V2=1V Şekildeki verilenlere göre, 2. + ε V1 V2 = 8 bulunur. Cevap E dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap B dir. R1=8R A – R1 R2 4. ε V + – r=0 V1 R Devredeki R1 ve R2 dirençleri birbirine paralel bağlıdır. Reostanın sürgüsü ok yönünde kaydırıldığında devrenin eşdeğer direnci artar. Buna bağlı olarak ana kol akımı azalır. Bir başka ifadeyle, ampermetreden okunan değer azalır. Voltmetre üretece paralel bağlıdır. R2 nin değeri artsa da azalsa da voltmetre üretecin iç direnci önemsiz olduğu zaman üretecin gerilimini gösterir. Cevap A dır. i R R R i 3i R i R V2 V1 ile V2 voltmetrelerinin her biri i·R değerini gösterir. Bir başka ifadeyle, V1 = V2 dir. Cevap C dir. 6 ELEKTRİK AKIMI 5. 7. R2 = 15Ω ε 2R i 2 = 2A R – + i1 R1 = 10Ω r1 = 1Ω + r2 = 1Ω – – A – + + 4R ε1 =? 2R ε ε 2 = 60 V i R1 ve R2 dirençleri birbirine paralel bağlı olup eşdeğeri; 15 · 10 R 1, 2 = = 6Ω 15 + 10 bulunur. Tüm devrenin eşdeğer direnci ise; Reş = 6 + r1 + r2 = 8 Ω dur. i2 akımı 2 A ise i1 akımı 3 A dır. Toplam akım, 2 + 3 = 5 A dır. A anahtarı açık iken devreyi besleyen üreteç sayısı 1 tanedir. Anahtar kapatıldığında önceki üretece paralel 1 üreteç daha devreye girmiş olur. Devredeki paralel üreteç sayısının artması toplam emkyı değiştirmez. Bu nedenle i akımı ile V potansiyel farkı değerleri, anahtarların kapatılmasıyla değişmez. Rf = f2 – f1 i top = Reş Cevap B dir. Reş 60 – f 1 5= & 8 f 1 = 20 volt bulunur . Cevap D dir. 6. K K K K 3Ω 3Ω K K K K 3Ω 3Ω M M M M 2Ω 2Ω L L L K K 3Ω 3Ω i= ? i= ? K K L Nihat Bilgin Yayıncılık© 3Ω 1Ω 3Ω 1Ω 3Ω 3Ω Şekil I Şekil I 8. i 2Ω 2Ω L L M M 1Ω 2Ω 1Ω 2Ω VKL = i·RKL 20 = i · 2 ⇒ i = 10 A r=0 6R – A1 L L 2Ω 2Ω A1 anahtarı kapalı A2 anahtarı açık iken 4R lik direnç devre dışıdır. Bu durumda yalnız 6R lik dirençten akım geçer. Her iki anahtar kapatılırsa 6R lik dirence paralel olacak biçimde 4R lik direnç de devreye girer. Bu durum, 6R lik direncin potansiyel farkını değiştirmeyeceği için akım şiddetini de değiştirmez. Şekil II Şekil II RKL = 2 Ω + A2 3Ω 3Ω ε 4R Cevap C dir. Cevap B dir. ELEKTRİK AKIMI f 9. Anahtar açık iken Reş1 = R olup i 1 = 7 = i dir. R Anahtar kapatıldığında devreye paralel bir direnç R daha girer ve Reş= olur. Bu durumda; 2 f = 2f = 2i i2 = R R 2 olur. Üretecin iç direnci V önemsiz olduğundan voltmetre ister I konuε + – mu gibi, ister II konur=0 mu gibi bağlansın her R seferinde aynı değeri gösterir. Anahtarın R açık veya kapalı olması voltmetrenin gösV terdiği değeri değiştirmez. Direnç azaldığından ampermetreden geçen akım artar. A Tüm devrenin eş değer direnci; 6 · 12 Reş = = 4Ω 6 + 12 36 bulunur. Devrenin toplam akımı, i top = =9 A 4 dir. Akımların dağılımı Şekil I de görüldüğü gibidir. Soruda sorulan akım i = 3 + 1,5 = 4,5 A bulunur. Cevap D dir Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap B dir. 10. 11. Voltmetre iç direnç hariç, diğer dirençlerin uçları arasındaki potansiyel farklarının toplamını göste- 36 volt rir. Emk hesaplanırken iç direncin uçları arasındaki potansiyel farkı da toplanır. R3 ile R4 paralel olup eş değeri 4 Ω eder. R2 ile R5 paralel bağlı olup eş değeri 6 Ω eder. ε = 10+10+10+10= 40 V bulunur. Cevap C dir. 8 ELEKTRİK AKIMI 12. 14. 20Ω i2 M L i 3= 4 A 15Ω – K ε + K r=0 K M Anahtarların konumuna göre, akımların durumu 60Ω P2 = P1 P2 i 22 · R 2 42 L 20Ω = 15Ω M i 3= 4 A i 21 · R 2 52 = i1 K şekillerdeki gibidir. Buna göre; P1 i1 60Ω 25 bulunur . 16 i2 Şekildeki verilenlere göre; i1 = 1 A, i2 = 3 A dir. Cevap C dir. 13. Devrenin üst kolunun toplam direnci 3Ω, alt kolunun toplam direnci 6Ω dur. Bu nedenle 3 amperlik akımın 2 amperi üst koldan, 1 amperi alt koldan geçer. 2A 1Ω K 2 volt 3A 3A 1Ω 1A 2Ω Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap A dır 5Ω 15. L i2 1 volt Üst kolun toplam direnciyle, bu koldan geçen akımın çarpımı 2 · 3 = 6 volttur. Benzer biçimde alt kolun da potansiyel farkı 6 volttur. Üst kolun 6 voltluk potansiyelinin 2 voltu 1 Ω luk direnç üzerinde olduğundan K noktasının potansiyeli; VK = 6 – 2 = 4 volttur. Alt kolun 6 voltluk potansiyelinin 1 voltu, 1 Ω luk direnç üzerinde olduğundan L noktasının potansiyeli; VL = 6 – 1 = 5 volttur. Voltmetre K ve L noktaları arasındaki potansiyel farkını göstereceğinden; VKL = VL – VK = 5 – 4 = 1 volt bulunur. – + V R i1 Cevap E dir. A1 ampermetresinden okunan değer i1, A2 ampermetresinden okunan değer i2 olsun. i1 akımı R direncinden geçen, i2 akımı ise ana koldan geçen akımdır. Reostanın sürgüsü ok yönünde çekildiğinde orta kolun, dolayısıyla tüm devrenin eşdeğer direnci artacağından i2 azalır. i1 akımının geçtiği R direnci üretece paralel bağlı olduğundan, R direncinin gerilimi değişmez. Bu nedenle, i1 akımı değişmez. Cevap C dir. 9 ELEKTRİK AKIMI Test 3’ün Çözümleri 1. + ε + – 6Ω i1 = 3i1 6Ω 3i1 4Ω VKM = itop · 4 = 12 volt bulunur. Voltmetre KM arasına bağlı olduğundan 12 voltluk bir değer gösterir. Cevap B dir. 6Ω 3i1 6Ω 2i1 3Ω – Bu akımın tamamı KM arasındaki dirençten geçeceği için; r =1Ω 6i1 r =1Ω A ε 3i1 3Ω 4Ω Tüm devrenin eşdeğer direnci Reş = 3 + r = 4 Ω bulunur. Ana kol akımı 3 A olduğundan f = itop · Reş f = 3 · 4 = 12 volt 4. Cevap D dir. i1 i2 R A R i2 / 2 i1 + ε – 3Ω 3Ω i2=1 A 20Ω 5Ω itop=5 A – r=1Ω + ε 4Ω 4Ω – r=1Ω + ε 4Ω 4Ω Reş = 4 + 4 + 3 + 1 = 12 Ω f = itop · Reş f = 5 · 12 = 60 volt Cevap A dır. 3. KL noktaları arasınε = 21 volt L K – + da kalan iki adet 4 Ω r = 1Ω luk direnç birbirine paralel bağlıdır. KM 4Ω 4Ω V arasında kalan diğer M 4 Ω luk direnç ise KL arasındaki dirençle4Ω re seri bağlıdır. Böylece iç dirençle birlikte devrenin eşdeğer direnci 7 Ω bulunur. Ana kol akım şiddeti; f 21 = = 3 A bulunur. itop = 7 Reş Nihat Bilgin Yayıncılık© i1=4 A ε + ε – r A i2 / 2 r 2. + i2 / 2 – r V V Şekil I Şekil II K anahtarı açık iken devremiz Şekil I deki gibidir. Ampermetre; i1 = f R+r değerini gösterir. Voltmetrenin gösterdiği değer ise; V1 = i1 · R dir. I. K anahtarı kapatıldığında devre Şekil II deki gibidir. Bu devrede önceki üretece paralel olacak biçimde yeni bir üreteç daha devreye girmiş olur. Birbirine paralel üreteç sayısı arttıkça bataryanın akım verme süresi uzar. II. Toplam emk değişmez, ancak iç dirençlerin r eşdeğeri olacağından R direncinden geçen 2 i2 akımı i1 akımından büyük olur. Bağlı buluni2 duğu yer dikkate alındığında ampermetre 2 değerini gösterir. Bir başka ifadeyle, ampermetrenin gösterdiği değer azalır. III. Şekil II de voltmetrenin gösterdiği değer; V2 = i2 · R dir. i2 > i1 olduğundan V2 > V1 dir. Cevap C dir. 10 ELEKTRİK AKIMI 5. 7. i i 3R 4R su su S anahtarı açık tutulduğunda R direncinin gücü; P1 = i2·R = P f1 20 5 = = i= A R + r1 4+4 2 5 P = ( ) 2 · 4 = 25 watt bulunur . 2 S anahtarı kapatıldığında R direncinin gücü; P2 = i2·R i2 = f1 + f2 R + r1 + r2 P2 = ( = 10 2 400 ) ·4 = watt 3 9 400 9 16 = = P 25 9 P2 W = i2 · R · t dir. Şekilde verilen iki direnç birbirine seri bağlı olduğundan ikisinden de aynı akım geçer. Dirençler üzerinde açığa çıkan ısı enerjisi ile suyun sıcaklığı doğru orantılıdır. Kütlesi m olan bir cisme Q kadar ısı enerjisi verildiğinde cismin sıcaklık artışı; Q = m · c · ∆T dir. Bağıntıdaki c öz ısıdır. Buradan; T TK T TL i2 ·3R·t 4m · c = 2 = i · 4R · t 3m · c 9 16 Cevap E dir. + 6. – + – X 8. L – K + – Z + + – V + – Y paralel – V + K 3 Birbirine paralel bağlı Y ve Z üreteçlerinin eşdeğeri K ve L üreteçlerine seri bağlıdır. I. Devreden hiç akım geçmediği söyleniyor, o hâlde diğerlerine ters bağlı X üretecinin emk sı en büyüktür. II. Paralel bağlı üreteçlerin, işlevlerini yerine getirebilmeleri için emk ları eşit olmalıdır. Bu nedenle Y ve Z nin emk ları eşittir. III. X üretecinin emk sı diğerlerinin eşdeğer emksına eşittir. Cevap E dir. 2 K 3 A A R direncinden t süre i şiddetinde akım geçtiğinde direnç üzerinde açığa çıkan ısı enerjisi; bulunur . Cevap D dir. 20 + 20 10 = A 4+4+4 3 Nihat Bilgin Yayıncılık© L K 1 2 Şekil I 1 Şekil II – V + A K 3 2 1 Şekil III Şekil I de devre tamamlanmadığı için K lambası ışık vermez. Şekil II ve III te K lambası ışık verir. Cevap D dir. 11 ELEKTRİK AKIMI 9. 11. T – + N R M + – M V L R K R R L K A anahtarı açıldığında T lambası ışık vermeye devam eder. Cevap E dir. Anahtarların açık olduğu kollardan akım geçmez. Bu mantıkla çizilen devrede akımın K ve M lambalarından geçtiği görülür. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap D dir. 12. ε – ε + – + ε ε – – + – + M – + – + ε ε ε 10. I 2 + – L K Yalnız 2 numaralı anahtar kapatılırsa devre şekildeki gibi olur. Akım tüm lambalardan geçtiği için hepsi ışık verir. Cevap B dir. II III Üreteçlerin ışık verme süresi, üzerlerinden geçen akımla ters orantılıdır. Şekil I deki birbirine paralel bağlı üç özdeş üretecin toplam emksı yine f kadardır. K lambasından i akımı geçer. Üreteçlerin i her birinden akımı geçer. 3 Şekil II de birbirine seri bağlı üç özdeş üretecin toplam emksı 3f olup L lambasından ve üreteçlerin her birinden 3i akımı geçer. Şekil III deki M lambasından ve üreteçten i akımı geçer. Buna göre, tK > tM > tL dir. Cevap B dir. 12 ELEKTRİK AKIMI 13. 15. V – + V – T + N 1 M K L A Yalnız 1 anahtarı kapatılırsa K ve T lambaları ışık vermez. A anahtarı açıldığında akım şekildeki yolu izler ve 4 lambadan akım geçmez. Cevap D dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap C dir. 14. 16. 1 V – 4 + N M 2 K – V + K L 3 1, 2 ve 4 numaralı anahtarlar kapatıldığında yalnız K lambası ışık verir. Cevap A dır. K ve N anahtarları kapatıldığında üç lamba birlikte ışık verir. Cevap E dir. 13 ELEKTRİK AKIMI 2. Test 4’ün Çözümleri R K 1. Özdeş lambaların parlaklığı doğrudan lambanın gerilimine bağlıdır. Gerilim arttıkça lambanın parlaklığı artar. ε ε + – r= 0 – + r= 0 A3 A1 M ε –r=0 + K L Reostanın sürgüsü ok yönünde kaydırılırsa, şekildeki R direnci büyür. Bu da, R direncinin seri bağlı L ve M lambalarına düşen gerilimin azalması demektir. K lambası üretece paralel bağlı ve üretecin iç direnci önemsiz olduğundan, K nın gerilimi reostanın hareketinden etkilenmez. L A2 M Şekil I A1 ve A2 anahtarları kapalı, A3 anahtarı açık iken devre Şekil I deki gibidir. Bu devrenin sağ yanındaki K ve L lambaları birbirine paralel bağlı olup her birinin emksı f kadardır. Devrenin sol yanındaki M lambası sol yandaki üreteçten beslenir. Bu nedenle M lambasının emksı da f kadardır. O hâlde A1 ve A2 anahtarları kapalı iken her üç lambanın parlaklığı eşittir. II. Yalnız A2 anahtarı kapatıldığında özdeş üreteçler birbirine ters bağlı duruma geçer. Bu durumda hiçbir lamba ışık vermez. ε ε + – r= 0 – + r= 0 ksa devre Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap D dir. I. L A3 A1 M 3. K A2 ε + – + – ε + – ε ε + – ε + – ε + – Şekil II ε + – III. A1, A2, A3 anahtarları birlikte kapatılırsa sol yandaki üreteç kısa devre olur. Sağ yandaki üreteç K ve L lambalarını besleyerek ışık vermesini sağlar. L ε ε – + + – Cevap E dir. K M K lambasının gerilimi f, L lambasının gerilimi 3f, M lambasının gerilimi f dir. Özdeş lambaların parlaklığı gerilim ile doğru orantılı olduğundan, L > K = M dir. Cevap C dir. 14 ELEKTRİK AKIMI 4. B B 6. Özdeş lambaların dirençlerini R alıp her bir şekilde lambaların gerilimini hesaplayalım. B K L 3V 2V + – + – C ε B C – + 2V R M N M B A K R 2 T A V + – 1V R R L A 1V Şekildeki gibi harflendirme yapalım. AB noktaları ana uçlar olup T lambası üretece paralel bağlıdır. Bir başka ifadeyle T lambasının gerilimi diğer lambalara göre daha büyüktür. 1V 1V 1V Şekil üzerindeki verilenlere göre lambaların parlaklık sırası M > L = K biçimindedir. Cevap E dir. Bu nedenle en parlak ışık veren lamba T lambasıdır. 5. A1 anahtarı kapalı, A2 anahtarı açık iken devre Şekil I deki gibidir. Bu durumda K ve L lambaları birf dir. birine seri bağlı olup her birinin emksı 2 ε1 ε2 L – + A1 Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap E dir. ε2 – + – + A2 K K Şekil I Şekil II A1 anahtarı açılıp, A2 anahtarı kapatıldığında devre Şekil II deki gibi olur. Şekil II de K lambasının emksı f1+f2 olduğundan ilk durumdakine göre lamba daha parlak ışık verir. Bu nedenle I. önerme yanlıştır. Şekil II de devre akımı ilk duruma göre artar, bu nedenle f2 üretecinin ömrü önceki duruma göre kısalır. Bu da II. önermenin yanlış olduğunu gösterir. 7. L K M 1,5V 1,5V 2V 2V 1,5V 1,5V + – 3V V 2 V 2 + – + – 2V V A1 anahtarı açıldığında L lambasından akım geçmez. Bu yüzden L lambası söner. Özdeş lambaların parlaklığı gerilimiyle doğru orantılıdır. O hâlde parlaklık sırası L > K > M biçimindedir. Cevap B dir. Cevap C dir. 15 ELEKTRİK AKIMI 11. ε 8. 2, 3 ve 4 nolu anahtarlar kapatılırsa devre Şekil I deki gibi olur. Bu devrenin açık biçimi Şekil II deki gibidir. A L – + r= 0 4 ε K M Şekil II deki dört lambanın parlaklığı eşit olur. – r= 0 + V 3 reosta lamba 2 1 Şekil I Reostanın sürgüsü ok yönünde kaydırıldığında devreye daha fazla direnç katılmış olur. Eşdeğer direç büyüdükçe devre akımı azalır. Akımın azalması sonucu lambanın parlaklığı azalır. Reostanın sürgüsü ok yönünde hareket ettiğinde voltmetre de onunla birlikte hareket eder. Direnç değeri büyüdükçe bu dirence düşen gerilim artar. Yanlış olan önermeler II ve III. önermelerdir. M K L Şekil II Cevap C dir. Cevap D dir. 9. N M V K A – + L Üretecin (+) ucundan çıkıp A noktasına gelen akım şekilde verilen yolu izleyerek devreyi tamamlar. Akım, K ve N lambalarının olduğu kollardan geçmeyeceği için bu iki lamba ışık vermez. Nihat Bilgin Yayıncılık© T 12. A3 L L ε + – Cevap B dir. + – – Şekil I 10. ε + – A3 A2 A1 Kısa devre oluşmaması için A3 anahtarı açık kalmalıdır. A1 ve A2 anahtarları kapatılırsa tüm lambalar ışık verir. Cevap B dir. ε + A2 ε + – A1 ε Şekil II I. Bütün anahtarlar açık iken akım Şekil I deki gibi dolanır, L lambası ışık verir. II. Bütün anahtarlar kapatılırsa devre Şekil II deki gibidir. Bu devrede her üç üreteç birbirine paralel bağlı hâle geçer. Paralel bağlı üreteç sayısı arttıkça L lambasının ışık verme süresi artar. III. A1 ve A3 anahtarları kapatıldığında devre Şekil III deki gibidir. Bu devrede akım artmayacağı için L lambasının parlaklığı artmaz. A3 L – ε + + – ε + – A1 ε Şekil III Cevap E dir. 16 ELEKTRİK AKIMI 13. A1 anahtarı açık, A2 anahtarı kapalı iken devre Şekil I deki gibidir. Bu devrede her lambanın geriliV mi olur. 2 15. V – A2 + Z X V 2 V 2 Y V A2 – + A1 T Şekil I A1 anahtarı kapatılıp, A2 anahtarı açıldığında devre Şekil II deki gibi olur. Bu devrede X lambasının gerilimi öncekine göre artar, Y ve Z lambalarının gerilimi öncekine göre azalır. A3 V – + R/2 Z X R R Yalnız A1 anahtarı kapatılırsa akım şekildeki yolu izleyerek devrini tamamlar. Bir başka ifadeyle, kısa devre olur ve hiçbir lamba ışık vermez. A1 Y Cevap A dır. R 2V 3 V 3 Şekil II 14. A ucu 1 noktasına do kundurulunca Şekil I deki durum oluşur. Bu şekilde üç üreteç seri bağlı olup toplam emk 3f dir. Y lambasının gerilimi de 3f olur. A ucu 2 noktasına do- ε ε – + A – + 1 – + Y Şekil I 16. ε + – kundurulduğunda devre Şekil II deki gibi olur. Y Bu devrede iki üreteç ters bağlı olduğundan Şekil II toplam emk sıfır olur. Bu nedenle Y lambası ışık vermez. A ucu 3 noktasına do- kundurulduğunda devre Şekil III deki gibi olur. Bu devrede X ve Y lambaları, emksı f olan üretecin gerilimini paylaşırlar. Buna göre, P1 > P3 > P2 olur. ε Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap A dır. ε 2 – + r – + r ε A3 A1 L A2 –r + X ε 3 A Y ε A4 A – + L lambasının en parlak biçimde ışık vermesi için ya bu lambadan geçen akım şiddeti en büyük olmalı, ya da L lambasının emksı en büyük olmalıdır. Bütün anahtarlar kapatıldığında 3 üreteç birbirine paralel bağlı olur. Toplam emk değişmez, ancak iç r dirençlerin eşdeğeri olur. Bu konumda L lamba3 sı en parlak ışık verir. ε Şekil III Cevap E dir. Cevap A dır. 17 ELEKTRİK AKIMI 3. A1 ve A2 anahtarları açık iken devre Şekil I deki gibidir. Şekil I de birbirine bağlı iki üreteç ve birbirine paralel iki lamba vardır. L lambasının gerilimi 2f dir. Test 5’in Çözümleri 1. K Z T M L ε M Y L K – + r=0 Şekil I X Yalnız A2 anahtarı kaZ patıldığında devre – + A2 Şekil III teki gibidir. ε Şekil III te X ve Y üreX – + teçleri birbirine paralel ε bağlıdır. Ayrıca bu iki üretece de Y üreteci Şekil III seri bağlıdır. Bu nedenle L lambasının gerilimi 2f dir. Y Şekil II T Şekil II ye göre, T > X > Y = Z dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap C dir. Şekil I L X M ε Yalnız A1 anahtarı kapatıldığında devre Şekil Y – + II deki gibidir. Şekil II X ε L – + de X üretecinden çıkan ε A1 akım A1 anahtarı üzerinde kısa devre olur. Bu Şekil II nedenle devreyi yalnızca Y üreteci besler. Bu durumda L lambasının gerilimi f dir. Z K L – + L M ε – + Y – + ε L Buna göre, I = I2 > I1 olur. Cevap E dir. 4. R 2. T ε R – + L K Z Y ε – + Anahtar kapatıldığında R direncine paralel bağlı bir direnç daha devreye girer. Bu da L lambasına seri bağlı eşdeğer direnci küçültür. Eşdeğer direnç küçülünce L ye düşen gerilim artar. K lambası üretece paralel bağlı olup her iki durumda da emksı f dir. X Şekilde verilen lambalardan T lambası kısa devreden dolayı ışık vermez. Cevap A dır. Cevap D dir. 18 ELEKTRİK AKIMI 5. S anahtarı 1 ucuna dokunduru lunca bir üreteç devreye girerek L lambasının ışık vermesini sağlar. 7. L L Y M S L 1 X + – – M M + Şekil I Z P K Şekil I K S L 2 – Şekil II S anahtarı 3 numaralı uca dokundurulduğunda Şekil III deki gibi iki özdeş üreteç ters bağlı duruma geçer ve L lambası ışık vermez. – L 3 + – S Şekil I deki harflendirme ile Şekil II yi çizebiliriz. Özdeş lambaların direnci R alınırsa, K-M arasının 2 eşdeğer direnci R , M-L arasının eşdeğer diren3 1 ci R olur. Bu nedenle K-M arasının potansiyel 2 farkı M-L arasının potansiyel farkından büyük olur. K-M arası kollara ayrılmış durumda olup, Z lambası tek başına K-M arasının potansiyel farkını taşır. Bu nedenle en parlak lamba Z dir. Şekil III – – + 4 L S Şekil IV Cevap E dir. T 2 R 3 R 2 Y K L M Nihat Bilgin Yayıncılık© S anahtarı 4 ucuna dokundurulduğunda Şekil IV teki gibi iki üreteç ters bağlı konuma geçer ve L lambası ışık vermez. P + + – + T S anahtarı 2 ucuna dokundurulduğunda devre Şekil II deki gibidir. Bu şekilde birbirine seri bağlı iki üreteç L lambasının ışık vermesini sağlar. + Şekil II X Z Cevap C dir. 8. V – + X 6. reosta L 2 1 ε Y – r=0 + 3 1 ve 3 numaralı anahtarların bulunduğu anahtarlar üretece paralel bağlıdır. Bu anahtarların kapatılması durumunda L lambasının parlaklığı değişmez. Cevap E dir. Reostanın sürgüsü ok yönünde kaydırıldığında X lambasına seri bağlı direncin değeri artar. Bu durum, X lambasının gerilimini, dolayısıyla parlaklığını azaltır. Reostanın ok yönündeki hareketi aynı zamanda Y lambasına seri bağlı direncin değerini azaltır. Bunun sonucunda Y nin parlaklığı artar. Cevap A dır. ELEKTRİK AKIMI 9. 11. R K L M 3i L 2i i2 M R R 2 V 5 R R 19 N 1 V 5 K R i1 3 V 5 i 1 V 5 M N r=0 – + R i2=3i R R K V R N M Diyot ters yönde gelen akımı geçirmediğinden devre şekildeki gibi çizilebilir. K ve N lambalarının gerilimleri eşit olduğundan parlaklıkları da eşit olur. R L i1=i 2i R R i R i1 i2 = 1 bulunur. 3 Lambaların parlaklığı, gerilimin dışında lambalardan geçen akımlarla da bulunur. K ve N lambalarının bulunduğu koldan i akımı geçerse, L lambasından 2i, M lambasından 3i akımı geçer. Buna göre, K ve N lambalarının parlaklığını bir kere daha eşit olarak bulduk. Cevap B dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap E dir. 10. Devredeki diyot akımı ancak ok yönünde geçirir, öteki yönde geçirmez. Akım üretecin (+) kutbundan çıkıp şekildeki yolu izler. Bu yolculukta diyottan dolayı üst koldan geçmez. Bu durumda 4 ohmluk iki direnç birbirine seri bağlı hâle gelir. Her birine 6 volt gerilim düşer. Yani X-Y arasındaki potansiyel farkı 6 volttur. Cevap C dir.
