Elektri Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devreleri Bilgi

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-09-2012

Elektrik Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Hakkında Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Bilgi Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Tanımı Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Farkın Açıklaması Voltaj Voltaj Nedir Voltaj Hakkında Voltaj Bilgi Voltaj Akımın Ölçülmesi
Elektri Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devreleri Bilgi Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark
Akımın Ölçülmesi
Bir elektrik devresinin herhangi iki noktası arasındaki elektrik kuvvetlerinin farkına potansiyel fark veya voltaj denir

Elektronların pilden veya güç kaynağından geçişi sırasında enerji kazanılır

Devredeki her elemana karşı potansiyel fark vardır

Çünkü, akım geçtiği sürece enerji dönüşümü de meydana gelecektir

Devreden geçen akım ne kadar büyük ise potansiyel fark da o kadar büyük olur

Devreden geçen elektrik akımına karşı koyan kuvvete direnç denir

Direnç ne kadar büyük ise akım o kadar küçük olur

Direnç birimine ohm denir

Bir elektrik devresinin iki noktası arasındaki potansiyel fark voltmetre ile ölçülür

Voltmetreler devreye paralel olarak bağlanır

Elektrik akım şiddetini ölçmek için ampermetre kullanılır

Ampermetreler elektrik devrelerine seri olarak bağlanır

Elektrik Devre Elemanları ve Sembolleri
Elektrik devresi çizilirken aşağıdaki devre sembolleri kullanılır

Aşağıdaki şekilde akım ve potansiyel farkının ölçümünde kullanılan araçların devreye nasıl bağlandığı görülmektedir

Şekildeki gibi bir devrede akım ve potansiyel farkı doğru orantılıdır

Akım ve potansiyel farkının değişimi aşağıdaki grafikte verilmiştir

OHM Kanunu
Sabit sıcaklıkta, devreden geçen akım ile voltaj doğru orantılıdır

Buna Ohm Kanunu denir

Potansiyel fark ( voltaj ) =Akımxdirenç
or V = I

R
(volt, V),(amper, A),(ohm )

Diyot yalnızca tek yönlü akımın geçmesine izin verir

Çünkü zıt yönde yüksek dirence sahiptir

Işığda bağlı direnç azalırsa,ışık şiddeti artar

Seri ve Paralel Bağlama
*Seri Bağlama
şekile bakınız şekle bakınız

• Her pilden aynı akım geçer
• Devredeki geçen toplam potansiyel fark elemanlar tarafından eşit olarak paylaşılır

Dolayısıyla her ampul eşit parlaklıkta ışık verir

Ampullerin sayısı arttırılırsa parlaklıkları azalır

• Bütün elemanlardaki potansiyel fark birbirine eşittir

Yani ampuller eşit parlaklıkta yanarlar

Bu ampullerin sayısı arttırılınca parlaklıkları değişmez

• Ampullerin biri devreden çıkarılırsa akım kesilir, ampuller yanmaz

•Devrenin toplam direnci, devre elemanlarının geçen dirençlerinin topl----- eşittir

*Paralel Bağlama
şekle bakınız
• Devreden geçen toplam akım her bir elemandan geçen akımın topl----- eşittir
•Bütün elemanlardaki potansiyel fark birbirine eşittir

Yani ampuller eşit parlaklıkta yanarlar

Bu ampullerin sayısı arttırılınca parlaklıkları değişmez

• Ampullerin biri devreden çıkarılırsa akım kesilmez

Diğer ampuller yanmaya devam eder

__________________________________________________ ___________
Hareket

Ortalama Hız
Seyahat sırasında aracımızın hızını sabit tutamayız

Fakat alınan toplam yolu ve zamanı biliyorsak ortalama hızımızı hesaplayabiliriz

Ortalama hız(m/s)=Alınan toplam yol (m):toplam zaman(s)

Örneğin: Bir bisikletli 1 dakika (60 saniye) içinde 600 m yol alıyorsa bu bisikletlinin ortalama hızı;

Ortalama hız=600:60
=10 m/s olur

Yol-zaman grafiği
Eğer nesnemiz düz bir çizgi üzerinde hareket ediyorsa hareketlinin aldığı yolun zamana göre değişimini aşağıdaki gibi bir grafikle görebiliriz

A-B çizgisi aracın sabit hızla hareket ettiğini gösterir

Her 5 dakikada araç 2 km yol almaktadır

B-C arasındaki yatay çizgi aracın durduğunu gösterir

C-D çizgisi aracın yine sabit hızla hareket ettiğini gösterir

Ancak araç yavaşlamıştır, her 5 dakikada 1 km yol almaktadır

Grafikteki dik çizilen çizgi hızın daha fazla olduğunun göstergesidir

Hız-zaman grafiği
Belirli bir yöndeki hıza vektorel hız denir

Hız zaman grafiği ile cismin hareketi gösterilebilir

Bir cismin hız-zaman grafiği aşağıdaki gibi olsun;

K ve L arasında aracın hızı 0 m/s' dır

Yani araç durmaktadır

L ve M arasında araç düzgün hızlanan hareket yapmaktadır

Her saniyede hızı 2,5 m/s artmaktadır

Grafikteki dik çizilen çizgi ivmenin daha fazla olduğunun göstergesidir

Köşegen (diyagonal) çizgi aracın sabit hızla hareket ettiğini gösterir

Yani aracın ivmesi

2,5 m/s2 ' dir

M ve N arasında aracın hızı 12,5 m/s ' dir

Yatay çizgi sabit hızlı hareketi gösterir

İvme
Hızın belirli bir zaman aralığında ki artışı ivmedir

ivme(m/s2)=Hızdaki değişim (m/s) =son hız-ilk hız :zaman(s)

Örneğin; Bir araç hızını 10 m/s den 50 m/s ye 5 saniye içinde çıkardığına göre bu aracın ivmesi;

İvme =(50 - 10):5
=40:5
=8 m/s^2

Kuvvet

Çift Yönlü Kuvvetler
İki nesne birbirlerine karşı güç kullanırlar

Bu güç zıt yönlü fakat eşit büyüklüktedir

Duvardan gelen güç ile arabanın gücü eşittir

Dengelenmiş Kuvvetler
Eğer cisme uygulanan kuvvet bir başka kuvvet ile dengelenirse cisim hareket etmez

Eğer cisim hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder

Aracın ileriye doğru hareketine eşit değerde hava ve yoldan kaynaklanan sürtünme kuvveti vardır

Dolayısıyla araç sabit hızla hareketine devam eder

Dengesiz Kuvvetler
Arabanın hızına uygulanan kuvvet değiştiğinde denge bozulur

Eğer arabanın hızı sürtünme kuvvetinden fazla ise araba ivme kazanır

Eğer sürtünme kuvveti arabanın hızından büyük ise araç yavaşlar

Kuvvetler farklılığa bağlı olarak araç ya hızlanır ya da yavaşlar

Duran bir cisme uygulanan kuvvet dengelenemiyorsa cisim o yönde harekete başlar

Kuvvet, Kütle ve İvme
Nesnenin ivme kazanabilmesi için mutlaka kuvvetin dengelenmemiş olması gerekir

Daha fazla kuvvet uygulanırsa daha fazla ivme kazanılır

Bir cismin ivme kazanmasında kütlesi de önemlidir

Büyüklükleri farklı olan cisimlere eşit kuvvetler uygulanırsa kütlesi küçük olan daha büyük ivme kazanır

Çift katlı otobüs ile mini bir arabanın itilmesini düşünün, iki aracı hızlandırabilmek için tabi ki otobüse çok daha fazla kuvvet uygulamamız gerekir

Sürtünme kuvveti- Değişken Hareket
Sürtünme
Sürtünme kuvveti harekete zıt yönde bir kuvvettir

Cisim havada veya suda hareket ettiği zaman sürtünme kuvveti meydana gelir

Cismin hareketinin hızı arttıkça sürtünme kuvveti de artar

Sürtünme kuvveti cisimlerin yüzeylerinin aşınmasına neden olur

Arabaların hareketinde sürtünme kuvvetinin önemi oldukça fazladır

Tekerleklerin üzerindeki tırtılların miktarı fazla olmalıdır

Aksi takdirde tekerlekler yolları kavrayamazlar

Fren yapılarak sürtünme kuvvetinin arttırılması araçların durmasını sağlar

Eğer aracın hızı fazla ise belirli bir mesafede durdurmak için çok daha büyük fren kuvveti uygulanmalıdır

Fakat ani fren yapıldığında yol ve tekerlekler arasında sürtünme kuvveti azalacağından araç kayabilir

Durma Mesafesi
Araçların durma mesafeleri = Düşünme mesafesi + Fren mesafesi

Düşünme mesafesi
Sürücünün ne kadar mesafe sonra durabileceğine karar verip frene basmasıdır

Fren mesafesi
Frene basıldıktan sonra hareket halindeki aracın alacağı yoldur

Düşünme mesafesine etki eden faktörler:

Tekerlekler
İlaçlar
Alkol
Görme duyusunun zayıflığı
Aracın hızı
Fren mesafesine etki eden faktörler:

Aracın hızı
Tekerleklerin durumu

Fren balatalarının durumu
Yol durumu Örneğin: ıslak, yağlı veya buzlu olması
Aracın kütlesi

Son Hız
Dünyanın merkezine doğru hızla düşen bir cisme yerçekimi kuvveti etki eder

Kütleleri dünyanın merkezine doğru çeken bu kuvvete ağırlık denir

Hava ile cisim arasındaki sürtünme kuvveti, harekete zıt yöndedir

Cisim daha hızlı bir şekilde düşerse, hava direnci veya rüzgâr direnci dereceli olarak artar

Düşen cisim geniş bir yüzeye sahip ise sürtünme kuvvetinin de değeri artar

Paraşüt geniş bir yüzey alanı sağlar

Yukarı doğru olan sürtünme kuvveti, aşağıya doğru olan yerçekimi kuvvetine eşit ise, bileşke kuvvetin değeri sıfırdır

Cisim sabit hızla düşer

Bu hıza son hız denir

Eğer aracın hızı sabit ise, motorun gücü havadaki ve yoldaki sürtünme kuvvetlerine eşittir

09-09-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Elektri Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devreleri Bilgi Elektrik Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Hakkında Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Bilgi Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Tanımı Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Farkın Açıklaması Voltaj Voltaj Nedir Voltaj Hakkında Voltaj Bilgi Voltaj Akımın Ölçülmesi Elektri Devreleri Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Elektrik Devreleri Bilgi Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark Akımın Ölçülmesi Bir elektrik devresinin herhangi iki noktası arasındaki elektrik kuvvetlerinin farkına potansiyel fark veya voltaj denir Elektronların pilden veya güç kaynağından geçişi sırasında enerji kazanılır Devredeki her elemana karşı potansiyel fark vardır Çünkü, akım geçtiği sürece enerji dönüşümü de meydana gelecektir Devreden geçen akım ne kadar büyük ise potansiyel fark da o kadar büyük olur Devreden geçen elektrik akımına karşı koyan kuvvete direnç denir Direnç ne kadar büyük ise akım o kadar küçük olur Direnç birimine ohm denir Bir elektrik devresinin iki noktası arasındaki potansiyel fark voltmetre ile ölçülür Voltmetreler devreye paralel olarak bağlanır Elektrik akım şiddetini ölçmek için ampermetre kullanılır Ampermetreler elektrik devrelerine seri olarak bağlanır Elektrik Devre Elemanları ve Sembolleri Elektrik devresi çizilirken aşağıdaki devre sembolleri kullanılır Aşağıdaki şekilde akım ve potansiyel farkının ölçümünde kullanılan araçların devreye nasıl bağlandığı görülmektedir Şekildeki gibi bir devrede akım ve potansiyel farkı doğru orantılıdır Akım ve potansiyel farkının değişimi aşağıdaki grafikte verilmiştir OHM Kanunu Sabit sıcaklıkta, devreden geçen akım ile voltaj doğru orantılıdır Buna Ohm Kanunu denir Potansiyel fark ( voltaj ) =Akımxdirenç or V = I R (volt, V),(amper, A),(ohm ) Diyot yalnızca tek yönlü akımın geçmesine izin verir Çünkü zıt yönde yüksek dirence sahiptir Işığda bağlı direnç azalırsa,ışık şiddeti artar Seri ve Paralel Bağlama Seri Bağlama şekile bakınız şekle bakınız • Her pilden aynı akım geçer • Devredeki geçen toplam potansiyel fark elemanlar tarafından eşit olarak paylaşılır Dolayısıyla her ampul eşit parlaklıkta ışık verir Ampullerin sayısı arttırılırsa parlaklıkları azalır • Bütün elemanlardaki potansiyel fark birbirine eşittir Yani ampuller eşit parlaklıkta yanarlar Bu ampullerin sayısı arttırılınca parlaklıkları değişmez • Ampullerin biri devreden çıkarılırsa akım kesilir, ampuller yanmaz •Devrenin toplam direnci, devre elemanlarının geçen dirençlerinin topl----- eşittir Paralel Bağlama şekle bakınız • Devreden geçen toplam akım her bir elemandan geçen akımın topl----- eşittir •Bütün elemanlardaki potansiyel fark birbirine eşittir Yani ampuller eşit parlaklıkta yanarlar Bu ampullerin sayısı arttırılınca parlaklıkları değişmez • Ampullerin biri devreden çıkarılırsa akım kesilmez Diğer ampuller yanmaya devam eder __________________________________________________ ___________ Hareket Ortalama Hız Seyahat sırasında aracımızın hızını sabit tutamayız Fakat alınan toplam yolu ve zamanı biliyorsak ortalama hızımızı hesaplayabiliriz Ortalama hız(m/s)=Alınan toplam yol (m):toplam zaman(s) Örneğin: Bir bisikletli 1 dakika (60 saniye) içinde 600 m yol alıyorsa bu bisikletlinin ortalama hızı; Ortalama hız=600:60 =10 m/s olur Yol-zaman grafiği Eğer nesnemiz düz bir çizgi üzerinde hareket ediyorsa hareketlinin aldığı yolun zamana göre değişimini aşağıdaki gibi bir grafikle görebiliriz A-B çizgisi aracın sabit hızla hareket ettiğini gösterir Her 5 dakikada araç 2 km yol almaktadır B-C arasındaki yatay çizgi aracın durduğunu gösterir C-D çizgisi aracın yine sabit hızla hareket ettiğini gösterir Ancak araç yavaşlamıştır, her 5 dakikada 1 km yol almaktadır Grafikteki dik çizilen çizgi hızın daha fazla olduğunun göstergesidir Hız-zaman grafiği Belirli bir yöndeki hıza vektorel hız denir Hız zaman grafiği ile cismin hareketi gösterilebilir Bir cismin hız-zaman grafiği aşağıdaki gibi olsun; K ve L arasında aracın hızı 0 m/s' dır Yani araç durmaktadır L ve M arasında araç düzgün hızlanan hareket yapmaktadır Her saniyede hızı 2,5 m/s artmaktadır Grafikteki dik çizilen çizgi ivmenin daha fazla olduğunun göstergesidir Köşegen (diyagonal) çizgi aracın sabit hızla hareket ettiğini gösterir Yani aracın ivmesi 2,5 m/s2 ' dir M ve N arasında aracın hızı 12,5 m/s ' dir Yatay çizgi sabit hızlı hareketi gösterir İvme Hızın belirli bir zaman aralığında ki artışı ivmedir ivme(m/s2)=Hızdaki değişim (m/s) =son hız-ilk hız :zaman(s) Örneğin; Bir araç hızını 10 m/s den 50 m/s ye 5 saniye içinde çıkardığına göre bu aracın ivmesi; İvme =(50 - 10):5 =40:5 =8 m/s^2 Kuvvet Çift Yönlü Kuvvetler İki nesne birbirlerine karşı güç kullanırlar Bu güç zıt yönlü fakat eşit büyüklüktedir Duvardan gelen güç ile arabanın gücü eşittir Dengelenmiş Kuvvetler Eğer cisme uygulanan kuvvet bir başka kuvvet ile dengelenirse cisim hareket etmez Eğer cisim hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder Aracın ileriye doğru hareketine eşit değerde hava ve yoldan kaynaklanan sürtünme kuvveti vardır Dolayısıyla araç sabit hızla hareketine devam eder Dengesiz Kuvvetler Arabanın hızına uygulanan kuvvet değiştiğinde denge bozulur Eğer arabanın hızı sürtünme kuvvetinden fazla ise araba ivme kazanır Eğer sürtünme kuvveti arabanın hızından büyük ise araç yavaşlar Kuvvetler farklılığa bağlı olarak araç ya hızlanır ya da yavaşlar Duran bir cisme uygulanan kuvvet dengelenemiyorsa cisim o yönde harekete başlar Kuvvet, Kütle ve İvme Nesnenin ivme kazanabilmesi için mutlaka kuvvetin dengelenmemiş olması gerekir Daha fazla kuvvet uygulanırsa daha fazla ivme kazanılır Bir cismin ivme kazanmasında kütlesi de önemlidir Büyüklükleri farklı olan cisimlere eşit kuvvetler uygulanırsa kütlesi küçük olan daha büyük ivme kazanır Çift katlı otobüs ile mini bir arabanın itilmesini düşünün, iki aracı hızlandırabilmek için tabi ki otobüse çok daha fazla kuvvet uygulamamız gerekir Sürtünme kuvveti- Değişken Hareket Sürtünme Sürtünme kuvveti harekete zıt yönde bir kuvvettir Cisim havada veya suda hareket ettiği zaman sürtünme kuvveti meydana gelir Cismin hareketinin hızı arttıkça sürtünme kuvveti de artar Sürtünme kuvveti cisimlerin yüzeylerinin aşınmasına neden olur Arabaların hareketinde sürtünme kuvvetinin önemi oldukça fazladır Tekerleklerin üzerindeki tırtılların miktarı fazla olmalıdır Aksi takdirde tekerlekler yolları kavrayamazlar Fren yapılarak sürtünme kuvvetinin arttırılması araçların durmasını sağlar Eğer aracın hızı fazla ise belirli bir mesafede durdurmak için çok daha büyük fren kuvveti uygulanmalıdır Fakat ani fren yapıldığında yol ve tekerlekler arasında sürtünme kuvveti azalacağından araç kayabilir Durma Mesafesi Araçların durma mesafeleri = Düşünme mesafesi + Fren mesafesi Düşünme mesafesi Sürücünün ne kadar mesafe sonra durabileceğine karar verip frene basmasıdır Fren mesafesi Frene basıldıktan sonra hareket halindeki aracın alacağı yoldur Düşünme mesafesine etki eden faktörler: Tekerlekler İlaçlar Alkol Görme duyusunun zayıflığı Aracın hızı Fren mesafesine etki eden faktörler: Aracın hızı Tekerleklerin durumu Fren balatalarının durumu Yol durumu Örneğin: ıslak, yağlı veya buzlu olması Aracın kütlesi Son Hız Dünyanın merkezine doğru hızla düşen bir cisme yerçekimi kuvveti etki eder Kütleleri dünyanın merkezine doğru çeken bu kuvvete ağırlık denir Hava ile cisim arasındaki sürtünme kuvveti, harekete zıt yöndedir Cisim daha hızlı bir şekilde düşerse, hava direnci veya rüzgâr direnci dereceli olarak artar Düşen cisim geniş bir yüzeye sahip ise sürtünme kuvvetinin de değeri artar Paraşüt geniş bir yüzey alanı sağlar Yukarı doğru olan sürtünme kuvveti, aşağıya doğru olan yerçekimi kuvvetine eşit ise, bileşke kuvvetin değeri sıfırdır Cisim sabit hızla düşer Bu hıza son hız denir Eğer aracın hızı sabit ise, motorun gücü havadaki ve yoldaki sürtünme kuvvetlerine eşittir