Elektrik Devreleri Giriş bilgileri
ELEKTRİK DEVRELERİ
Elektrik yüklerinin üretecin bir kutbundan çıkarak diğer kutba gitmesi için oluşturulan düzeneğe elektrik devresi denir.
a) Bir Elektrik Devresinde Devre Elemanları
İletken teller , üreteç , lamba , direnç , reosta , anahtar ,ampermetre , voltmetre , elektrik tüketiciler , sigorta , transformatör , kondansatörler , diod , transistör , devre elemanlarından bazılarıdır.
Üreteç : Elektrik devresinde potansiyel farkı oluşturarak yük geçişini sağlayan elemanlardır.
Şeklinde gösterilir.
Anahtar : İstenildiğinde akım geçişini sağlayan veya kesen elemanlardır.
Şeklinde gösterilir.
Direnç : Elektrik devresinde akımın geçişine karşı koyan elemanlardır.
Şeklinde gösterilir
Reosta : Elektrik akımının şiddetini değiştirmek için kullanılır.
Şekillerinden biriyle gösterilir.
Elektrik Tüketiciler ( Almaç ) : Elektrik enerjisini değişik enerjilere dönüştürür.
Ampermetre : Akım şiddetini ölçer. Devreye seri bağlanır.
Şeklinde gösterilir
Voltmetre : Potansiyel Farkını ölçer devreye paralel bağlanır.
Şeklinde gösterilir
b) Potansiyel Farkının ölçülmesi
iki nokta arasındaki potansiyel farkı ( gerilim ) voltmetre ile ölçülür. Potansiyel farkı V ile gösterilir. Birimi Volt tur.
NOT: Seri bir devrede bütün noktalardaki akım şiddetleri eşittir. Paralel devrede bütün kollardaki potansiyel farkları eşittir.
c ) Direnç ve Ölçülmesi
Elektrik devrelerinde akımın geçişini zorlaştıran etkiye direnç denir. Direnç R ile gösterilir. Birimi Ohm (W) dir. Direnç Ohmmetre ile de ölçülebilir.
Akım , Potansiyel Farkı ve Direnç Arasındaki Bağıntı ( OHM Kanunu )
Bir iletkenin potansiyel farkını akım şiddetine oranı sabittir. Bu sabit oran dirence eşittir. Potansiyel farkını akım şiddetine oranına OHM kanunu denir.
Potansiyel Farkı / Akım Şiddeti = Direnç V / İ = R
Örnek : Direnci 50 ohm olan bir iletkenin üzerinden 5 Amperlik akım geçerse potansiyel farkı ne olur.
Çözüm :
R = 50 i = 5 V =? V = R. i = 50. 5= 250 volt
Örnek : İki ucu arasındaki potansiyel farkı 220 Volt olan bir iletkenden 4 amperlik akım geçerse
a) Direnç ne kadar olur.
b) Güç ne kadar olur.
Çözüm :
a) R= V / i = 220 / 4 =55 W
b) P = V. i = 220. 4 = 880 Watt
Dirençlerin Renk Kodları
Dirençlerin üzerinde renk bantları bulunur. Direnç üzerindeki renkler yada bantlar direncin değerini gösterir. Soldan sağa doğru birinci renk sayının birinci rakamını ikinci renk ikinci rakamı üçüncü renk çarpan yada üslü sayıyı veriri. Dördüncü renk ise tolerans yada hata yüzdesini verir.
Renkler |
1.Bant (1.Rakam) |
2.Bant (2.Rakam) |
3.Bant (Çarpan değeri) |
4.bant (Hata Yüzdesi Tolerans ) |
|
|
|
Siyah |
0 |
0 |
10o |
|
|
|
Kahverengi |
1 |
1 |
101 |
|
|
|
Kırmızı |
2 |
2 |
102 |
|
|
|
Turuncu |
3 |
3 |
103 |
|
|
|
Sarı |
4 |
4 |
104 |
|
|
|
Yeşil |
5 |
5 |
105 |
|
|
|
Mavi |
6 |
6 |
106 |
|
|
|
Mor |
7 |
7 |
107 |
|
|
|
Gri |
8 |
8 |
108 |
|
|
|
Beyaz |
9 |
9 |
109 |
|
|
|
Altın |
- |
- |
- |
± % 5 |
|
|
Gümüş |
- |
- |
- |
± % 10 |
Tabloda bazı renklerin kodları görülmektedir.
Örnek : Bir direncin üzerindeki bantlar soldan sağa doğru sırasıyla mavi , sarı , kırmızı ve Gümüş renklerinden oluşmaktadır. Buna göre direncin değeri ne kadardır.
Çözüm :
R = 64. 102 ± %10 W = 6400 ± 640
R = ( 5760 ile 7040 ) ohm arasında değişebilir.
İletkenin Direncinin Bağlı Olduğu Faktörler ve Öz Direnç
1- Bir iletkenin direnci boyu( uzunluğu ) ile doğru orantılıdır. R µ L
2- İletkenin direnci kesiti (Alanı ) ile ters orantılıdır. R µ 1 / A
3- İletkenin direnci yapıldığı maddeye göre değişir.
Öz direnç ( r ) : Bir iletkenin birim uzunluk ve birim kesitinin direncine öz direnç denir.
Direnç = Özdirenç . Uzunluk R = r. L
Alan A
ÖRNEKLER ÇAY
Örnek1 : Uzunluğu 200 metre olan bakırdan yapılmış bir iletkenin kesiti 3,4.10-10m2 ise direnci ne kadardır. ( rbakır = 1,7.10-8 ohm.m )
Çözüm :
L = 200m A= 3,4.10-10 m2 rbakır = 1,7.10-8 ohm.m R = ?
R = r. L = 1,7.10-8 . 200 = 104 ohm
A 3,4.10-10
Örnek2 : 500 metre uzunluğunda 1 milimetre yarıçapında demirden yapılmış bir iletkenin direnci ne kadardır. ( p = 3 rDemir = 9,7.10-8 ohm.m )
Çözüm :
L=500 m r=1mm =0,001 m rDemir = 9,7.10-8 ohm.m p = 3 r = ?
A = p . r2 = 3. (0,001 )2 = 3. 0,000001 = 3. 10-6
R = r. L = 9,7.10-8 . 500 = 16,1.10-6 . 106 = 16,1 Ohm
A 3. 10-6
Örnek3 : Aynı maddeden yapılmış bir iletkenin uzunluğu 8 katına alanı 2 katına çıkarılırsa direnci ilk direncinin kaç katına çıkar.
Çözüm :
L2 = 8L1 A2 = 2A1 R2 = ? R1 r2 = r1 =r
R1 = r1. L1 = r. L1
A1 A1
R2 = r2. L2 = r. 8L1 = 4. r. L1 = 4 .R1 R2 = 4 .R1
A1 A1 A1
Örnek4 : 0,5 metre uzunluğunda 0,01 m yarıçapındaki bir iletken telden 3 amperlik akım geçiyor. İletken telin uçları arasındaki potansiyel farkı 300 Volt olduğuna göre telin öz direnci ne kadardır. ( p = 3 )
Çözüm :
R = V / i = 300 / 3 =100 Ohm
A = p . r2 = 3. ( 0,01)2 = 3. 0,0001 = 3. 10-4 m2
r = R . A = 100. 3. 10-4 = 6.10-2 ohm. m
L
