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.

 Anahtar :  İstenildiğinde akım geçişini sağlayan veya kesen elemanlardır.

Direnç : Elektrik devresinde akımın geçişine karşı koyan elemanlardır. 

Reosta : Elektrik akımının şiddetini değiştirmek için kullanılır. 

Elektrik  Tüketiciler ( Almaç ) : Elektrik enerjisini  değişik enerjilere dönüştürür.

Ampermetre  Akım şiddetini ölçer. Devreye seri bağlanır.

Voltmetre  : Potansiyel  Farkını ölçer devreye  paralel bağlanır.

   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 = Vi = 2204 = 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

 

Örnek1 : Uzunluğu  200 metre  olan  bakırdan yapılmış  bir iletkenin kesiti  3,4.10-10m2  ise  direnci ne kadardır. ( rbakır = 1,7.10-8ohm.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 = 30,000001  = 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 =  . A  = 1003. 10-4   = 6.10-2 ohm. m  

                           L             0,5           

 

 

Örnek5 : Aynı maddeden yapılmış bir iletkenin uzunluğu  12  katına  yarıçapı 2    katına  çıkarılırsa direnci ilk direncinin kaç katına çıkar.

 

Çözüm :

              r1 = r2 =r        r1 = r         r2 =2r           L2 = 12 L1            R2  = ? R1

             A1 =  p . r2             A2 = p . (2 r)2   = 4p . r2  

 

      R1 =   r1 . L1  = r . L1                                                                                        

                   A1        p . r2           

 

      R2 =  r2 . L2  = r . 12L1  = 3. r. L1  = 3.R1                      R2  = 3. R1                                                              

                   A2        4.. r2          p . r2            

 

 

Örnek6 : Direnci 70 ohm olan bir iletkenden 5 dakikada 1800 C yük geçerse potansiyel arkı ne kadar olur.

 

Çözüm :    5 dakika = 300 saniye

                İ = q / t = 1800 / 300 = 6 A

                V = R. İ = 70. 6 = 420 Volt

 

Elektrik  Devrelerinde  Akım

1-Seri Devrede  Akım

      Devre elemanlarının aynı sırada  ard arda bağlanarak oluşturulan devreye seri devre adı verilir. Seri bir devrede tüm noktalardan geçen akım şiddetleri birbirine eşittir. Potansiyel farkları değişebilir.

   

  i = i1 = i2 =i3 

 

V= V1 + V2 + V3

 

  Seri bir devrede eşdeğer veya toplam direnç şu şekilde bulunur.

 

RT = R1 +  R2 + R3            

2- Paralel  Devrede  Akım

    Paralel bir devrede bütün kollardaki potansiyel farkları birbirine eşittir. Akım şiddetleri değişebilir.

 

    i = i1 + i2 + i3

 

V = V1 = V2 = V3

 

 Paralel devrede eşdeğer direnç veya toplam direnç şu yolla bulunur.

 

  =  +   1   + 1   

R   R1     R2      R3                                     

  

3-  Ana Kol  ve Paralel  Kollardan Geçen  Akım

    Ana koldan geçen akım  paralel kollardan geçen akımların toplamına eşittir.

 

Dirençlerin   Bağlanması

Dirençler seri , paralel ve karışık diye üç şekilde bağlanır.

 

1- Seri Bağlamada Toplam ( Eşdeğer )Direnç

 Seri bağlı dirençlerin  toplamı şöyle bulunur.

R = R1 + R2 + R3                   


2- Paralel  Bağlamada Toplam ( Eşdeğer ) Direnç

Paralel  bağlamda eşdeğer veya toplam direnç şöyle bulunur.

 

   1  =  +   1      

  R   R1     R2  

  

 

3- Karışık  Bağlamada  toplam Direnç

      Bir devrede dirençlerin hem seri    hem de paralel olarak bağlanmasıdır.

 


İletkenin Direncinin Sıcaklıkla  Değişmesi

 

Bakır, alüminyum gibi bazı maddelerin sıcaklık arışıyla direnci artar. Karbon , porselen  gibi bazı maddelerin sıcaklık artışıyla direnci azalır. Konstantan  , manganin gibi alaşımların sıcaklıkla direnci değişmez.

 

      R = R0. ( 1 + α . t ) 

 

R = toC deki direnç                Ro = 0oC deki direnç    α = direncin sıcaklık katsayısı    t = sıcaklık

 

Örnek : 0oC deki direnci  100 W   olan alüminyum telin 50oC deki direnci kaç  W   olur. (α = 4. 10-3 )

Çözüm :

                 R = R0. ( 1 + α . t ) = 100. ( 1 + 4. 10-3. 50 ) = 120 W  

 

Elektrik  Devrelerinin  Emniyeti  

    Elektriği kullanırken gerekli şartlar sağlanmazsa insanlar  ve araçlar zarar görebilir. Yangınlar çıkabilir. İnsanların yaralanmasına  veya ölümüne yol açabilir.  elektrikli aletlerin bozulmaması için     üzerinde belirtilen akım ve gerilim değerine göre kullanılmalıdır.

Elektrik Sigortası

   Akımın  istenilen sınırın üstüne çıkmasını önlemek için kullanılan araçlara sigorta denir. Sigorta seri olarak bağlanır. Sigortalar eriyen ve otomatik olmak üzere iki çeşittir.

Kısa  Devre : Bir elektrik devresinden geçen akım devre elemanlarını dolaşmak yerine kısa yoldan geçmesine  kısa devre denir.

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

w

Connecting to %s