Merhaba sevgili öğrencilerim, bugün elimize geçen bu fen bilimleri sorularını birlikte adım adım çözeceğiz. Hazırsanız başlayalım!
—
Soru 2: Aşağıdaki çerçeve içine basit elektrik devresi şeması çizerek üzerinde;
a) Ampermetrenin ve voltmetrenin nasıl bağlandığını gösteriniz.
b) Ampermetre ve volttmetreden okunan sayısal değerlerin birimlerinin ne ile ifade edildiğini belirtiniz.
c) Elektrik akımının yönünü gösteriniz.
Çözüm 2:
Sevgili arkadaşlar, bu soruda bizden bir basit elektrik devresi çizmemiz ve bazı aletleri göstermemiz isteniyor. Hadi gelin birlikte bu devreyi kuralım ve aletleri yerleştirelim.
Adım 1: Basit bir elektrik devresi çizelim. Bunun için bir pil (güç kaynağı), bir ampul (direnç) ve anahtar kullanabiliriz. Pili, ampulü ve anahtarı birbirine iletken tellerle bağlayarak devreyi oluşturacağız.
Adım 2: Ampermetreyi devremize bağlayalım. Ampermetre, devreden geçen akımın şiddetini ölçer. Bu yüzden, ampermetreyi **seri** olarak bağlamalıyız. Yani, ampermetreyi devrenin herhangi bir yerine, telin ortasına ekleyerek bağlarız. Bu sayede akım, ampermetreden de geçerek ölçülmüş olur. Devremizde ampermetreyi ampulden önce veya sonra bağlayabiliriz, fark etmez.
Adım 3: Volttmetreyi devremize bağlayalım. Voltmetre ise, bir devre elemanının uçları arasındaki gerilimi ölçer. Voltmetreyi bağlarken dikkat etmemiz gereken en önemli şey, onu **paralel** bağlamamızdır. Yani, voltmetreyi ölçmek istediğimiz devre elemanının (örneğin ampulün) iki ucuna paralel olarak bağlarız. Bu şekilde, voltmetre, ampulün uçları arasındaki potansiyel farkını ölçer.
Adım 4: Ampermetre ve volttmetreden okunan sayısal değerlerin birimlerini belirtelim. Ampermetreden okunan akım şiddetinin birimi **Amper (A)**’dir. Volttmetreden okunan gerilim değerinin birimi ise **Volt (V)**’tur.
Adım 5: Elektrik akımının yönünü gösterelim. Elektrik akımı, her zaman pilin **pozitif (+) kutbundan çıkar** ve negatif (-) kutbuna doğru hareket eder. Devremizde akımın bu yönünü oklarla göstermeliyiz. Yani, pilin artı ucundan başlayıp, anahtardan ve ampulden geçerek pilin eksi ucuna doğru giden bir ok çizmeliyiz.
—
Soru 3: Yandaki tabloda bir iletkene uygulanan gerilim ile iletkenden geçen akım şiddetinin değerleri verilmiştir.
| Pil Sayısı | Gerilim (V) | Akım Şiddeti (A) | Gerilim / Akım Şiddeti (V/A) |
|—|—|—|—|
| 1 | 4 | 2 | 2 |
| 2 | 8 | 4 | 2 |
| 3 | 12 | 6 | 2 |
| 4 | 16 | 8 | 2 |
a) Pil sayısının artması ile gerilim arasında nasıl bir ilişki vardır?
b) Pil sayısının artması ile akım şiddeti arasında nasıl bir ilişki vardır?
c) Gerilim ile akım şiddeti arasında nasıl bir ilişki vardır?
ç) İletkenin direnci kaç ohm’dur?
d) Pil sayısı 5’e çıkarılırsa bu durumda iletkenin direnci ne olur?
Çözüm 3:
Arkadaşlar, bu soruda bize bir tablo verilmiş. Bu tabloda pil sayısı, uygulanan gerilim, geçen akım şiddeti ve gerilimin akım şiddetine oranı gösterilmiş. Şimdi bu tabloya bakarak soruları cevaplayacağız.
a) Pil sayısının artması ile gerilim arasında nasıl bir ilişki vardır?
Tabloya dikkatlice baktığımızda, pil sayısı arttıkça gerilimin de arttığını görüyoruz. Pil sayısı 1 iken gerilim 4V, pil sayısı 2 iken gerilim 8V, pil sayısı 3 iken 12V ve pil sayısı 4 iken 16V olmuş. Yani, **pil sayısı arttıkça gerilim doğru orantılı olarak artmaktadır**. Pil sayısı iki katına çıktığında gerilim de iki katına çıkıyor.
b) Pil sayısının artması ile akım şiddeti arasında nasıl bir ilişki vardır?
Şimdi de pil sayısındaki değişimin akım şiddetine etkisine bakalım. Pil sayısı 1 iken akım 2A, pil sayısı 2 iken 4A, pil sayısı 3 iken 6A ve pil sayısı 4 iken 8A olmuş. Görüyoruz ki, **pil sayısı arttıkça akım şiddeti de doğru orantılı olarak artmaktadır**.
c) Gerilim ile akım şiddeti arasında nasıl bir ilişki vardır?
Bu soruda gerilim ile akım şiddeti arasındaki ilişkiyi soruyor. Yukarıdaki iki şıkta da gördüğümüz gibi, hem pil sayısı arttıkça gerilim artıyor hem de akım şiddeti artıyor. Bu da bize gösteriyor ki, **gerilim arttıkça akım şiddeti de artar**. Yani, gerilim ve akım şiddeti arasında **doğru orantılı bir ilişki** vardır.
ç) İletkenin direnci kaç ohm’dur?
Sevgili öğrenciler, direnci bulmak için Ohm Kanunu’nu kullanırız. Ohm Kanunu’na göre direnç (R), gerilim (V) bölü akım şiddeti (I) olarak bulunur. Yani, $R = V / I$. Tabloda bize zaten “Gerilim / Akım şiddeti (V/A)” sütunu verilmiş. Bu sütundaki değerlere baktığımızda her zaman **2** olduğunu görüyoruz. Bu da demek oluyor ki, bu iletkenin direnci **2 Ohm’dur**.
d) Pil sayısı 5’e çıkarılırsa bu durumda iletkenin direnci ne olur?
Bu soruda bize iletkenin direncini soruyor. Daha önceki soruda da bulduğumuz gibi, bu iletkenin direnci **2 Ohm** olarak sabit kalmıştır. Direnç, iletkenin cinsine, uzunluğuna ve kesit alanına bağlıdır. Bizim bu deneyde sadece pil sayısını ve dolayısıyla gerilimi değiştirdik. İletkenin kendisi değişmediği için direnci de **değişmez**. Yani, pil sayısı 5’e çıkarılsa bile iletkenin direnci yine **2 Ohm** olacaktır.
Umarım bu çözümlerimiz anlaşılır olmuştur. Bir sonraki dersimizde görüşmek üzere, hoşça kalın!