Cevap :
Bir elektrik devresinde; Akım, Voltaj ve Direnç
arasında bir bağlantı mevcuttur. Bu bağlantıyı veren kanuna Ohm
kanunu adı verilir.
1827 yılında Georg Simon Ohm şu tanımı yapmıştır:
“;Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,iletkenden geçen akım
şiddetine oranı sabittir.”;
R = V / İ ( 1 )
V = İ x R ( 2 )
İ = V / R ( 3 )
şeklinde ifade edilir. Burada R dirençtir. Bu direnç resistans veya
empedans olabilir. V volttur. İ de akım yani Amperdir.
Su dolu bir depo olsun, bunun dibine 5 mm çapında bir delik açalım,
bir de 10 mm çapında bir delik açalım. Büyük delikten daha çok
suyun aktığını yani bu deliğin suyu daha az engellediğini görürüz.
Burada deliğin engellemesi dirence, akan suyun miktarı akıma,
depodaki suyun yüksekliği voltaja karşılık gelir.
Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karşısına bir direnç koyarsanız,
direncin müsaade ettiği kadar elektron geçebilir, yani akım akabilir,
geçemeyen itişip duran bir kısım elektron ise, ısı enerjisine dönüşür
ve sıcaklık olarak karşımıza çıkar.
Direnç birimi “;Ohm“;dur bu değer ne kadar büyük ise o kadar çok
direnç var anlamına gelir.
Örnek: Bir elektrik ocağı teli 440 Ohm olsun, bununla yapılan
elektrik ocağı ne kadar akım akıtır?
Cevap: Kullandığımız şebekede gerilim 220 volttur. 220 = 440 x İ olur,
buradan İ'nin de
0.5 Amper olduğunu görürüz.
Soru 1 : A B noktasında ölçülen direnç değeri nedir ? Değerler ohm olarak alınacak.
Soru 2 :
İkinci olarak aşağıdaki devre de aynı soruyu tekrarlayalım.( 29. 4.1992 TGM sorusu ) A B noktaları arasında ölçülen direnç değeri nedir.Soru 3
Soru 4
SORU 1) Şekildeki devrenin eşdeğer direncini bulup, devrenin ana kol akımını hesaplayınız.
ÇÖZÜM ) Rs1 = R4 + R5 = 19 + 5 = 24 ohm
Rp1 = (R3.Rs1) / ( R3+Rs1) = (24. 8) / (24 + 8 ) = 6 ohm
Rs2 = R2 + Rp1 = 15 + 6 = 21 ohm
Rp2 = (Rs2 . R1)/(Rs2+R1) = ( 21 . 9 ) / (21 + 9 ) = 6,3 ohm
Rt = Rp2 + R6 = 6,3 + 3,7 = 10 ohm
I = E / Rt = 24 / 10 = 2,4 A
SORU 2) Şekildeki devrede RA direncinin maksimum güç çekebilmesi için değeri ne olmalıdır. Thevenin eşdeğer devresi yardımıyla RA direncinin çektiği maksimum gücü hesaplayınız
ÇÖZÜM ) R2 direnci uçlarına düşen gerilim bulunup U2 ile toplanırsa A-B uçlarında ölçülecek thevenin eşdeğer kaynağı bulunur. R2 uçlarındaki gerilim için önce devre akımı hesaplanır. ( RA olmadığı farz edilerek )
- 21 + 6I + 3I – 6 = 0 ( kirsoff gerilimler kanunu )
9I = 27 olduğundan I = 3 A bulunur
R2 uçlarındaki gerilime UR2 dersek
UR2 = I . R2 = 3 . 6 = 18 V olur. Ancak U2’ye göre ters yönlü
Eth = UAB = U2 + ( - UR2 ) = 21 – 18 = 3 V ( U2 ile aynı yönlü )
Thevenin eşdeğer direnci hesaplanırken bütün gerilim kaynakları kısa devre yapılıp eş değer direnç hesaplanır.
A-B uçlarından görülecek direnç R1 // R2 direncidir. Bu direnç thevenin eşdeğer direncidir.
Rth = R1 // R2 = ( R1 . R2 ) / ( R1 + R2 ) = ( 3.6 ) / ( 3+6 ) = 2 ohm
Bu sonuçlara göre Thevenin eşdeğer devresi aşağıdaki gibi olur. Maksimum güç teoremine göre bir devreden maksimum güç çekilebilmesi için o devrenin thevenin eşdeğer direncine eşit değerde çıkışına yük direnci bağlanır. Buna göre RA direncinden maksimum güç çekilebilmesi için 2 ohm olması gerekir.
RA direncinin çektiği maksimum gücü bulmak için önce devre akımını hesaplarız.
I = Eth / ( Rth + RA ) = 3 / ( 2 + 2 ) = 0,75 A
PRA = I . RA = 0,75 . 2 = 1,5 W
SORU 3) Şekildeki devrede düğüm gerilimleri yönteminden faydalanarak R1 direncinden geçen akımı hesaplayınız.
ÇÖZÜM ) Düğüm gerilimleri yönteminin temelinde Kirşoff’un akımlar kanunu vardır. Yani bir düğüm noktasına giren akımlar toplamı o düğümden çıkan akımlar toplamına eşittir.
Önce gerilim kaynaklarını akım kaynağına dönüştürürsek devre hesaplama açısından basitleşecektir. Buna göre devrenin yeni hali şöyle olur.