Seri bağlı dirençler (eşdeğer direnç, akım ve gerilim paylaşımı); paralel bağlı dirençler; karışık devreler; üreteçlerin seri ve paralel bağlanması; elektriksel enerji ve güç (P = V·I = I²·R); lambaların parlaklığı; evlerde elektrik tüketimi ve fatura hesabı.
Dirençlerin bağlanması
| Seri | Paralel | |
|---|---|---|
| Eşdeğer direnç | R_eş = R₁ + R₂ + … | 1/R_eş = 1/R₁ + 1/R₂ + … |
| Akım | Her dirençten aynı akım | Akım kollara bölünür |
| Gerilim | Gerilim bölünür (V = V₁ + V₂) | Her kolda aynı gerilim |
| Bir lamba yanarsa | Hepsi söner | Diğerleri yanmaya devam eder |
- İki eşit R paralelse: R_eş = R/2 · n eşit R paralel: R/n
- Paralel bağlamada eşdeğer direnç, en küçük dirençten bile küçüktür.
Evlerde prizler ve lambalar paralel bağlanır (her cihaz 220 V alır, biri bozulunca diğerleri çalışır).
Üreteçlerin bağlanması
- Seri bağlama: Toplam gerilim artar → 1,5 V’luk 3 pil seri: 4,5 V (lambalar daha parlak yanar, piller daha çabuk biter)
- Paralel bağlama (özdeş pillerde): Toplam gerilim değişmez (1,5 V) ama piller daha uzun süre dayanır.
- Ters bağlanan pil gerilimi azaltır.
Örnek: 2 özdeş 6 V’luk pil seri bağlanıp 4 Ω’luk dirence bağlanıyor → I = 12/4 = 3 A
Elektriksel güç ve enerji
Güç: P = V · I = I² · R = V² / R (watt)
Enerji: E = P · t → kWh
Lamba parlaklığı lambanın gücüne bağlıdır.
- Seri bağlı farklı lambalarda direnci büyük olan daha parlak yanar (aynı akım, P = I²R).
- Paralel bağlı lambalarda direnci küçük olan daha parlak yanar (aynı gerilim, P = V²/R).
Fatura hesabı: 2000 W’lık su ısıtıcısı günde 30 dk çalışıyor → günde 2 kW × 0,5 h = 1 kWh → 30 günde 30 kWh; 1 kWh = 3 TL ise 90 TL
Karışık devre örneği: 6 Ω ile 3 Ω paralel (R = 2 Ω), buna seri 4 Ω → R_eş = 6 Ω; 12 V’ta I = 2 A
| Cihaz | Güç (W) | Günlük süre | Günlük enerji |
|---|---|---|---|
| LED lamba | 10 | 5 h | 0,05 kWh |
| Buzdolabı | 150 | 24 h | 3,6 kWh |
| Su ısıtıcı | 2000 | 0,5 h | 1 kWh |
| Bilgisayar | 200 | 3 h | 0,6 kWh |
Kavramlar
- eşdeğer direnç
- devrenin toplam direnci
- seri bağlama
- uç uca bağlama
- paralel bağlama
- aynı iki noktaya bağlama
- elektriksel güç
- birim zamandaki elektrik enerjisi
- kilowattsaat
- enerji birimi (kWh)
- Seri: R_eş = R₁ + R₂; akım aynı, gerilim bölünür
- Paralel: 1/R_eş = 1/R₁ + 1/R₂; gerilim aynı, akım bölünür
- Evlerde cihazlar paralel bağlıdır
- Seri piller gerilimi artırır; paralel piller süreyi uzatır
- P = VI = I²R = V²/R
- E = P·t; faturada kWh
Örnek soru ve çözümü
4 Ω ve 12 Ω’luk dirençler paralel bağlanıp 6 V’luk üretece bağlanıyor. Eşdeğer direnç, ana kol akımı ve her dirençten geçen akım nedir?
1/R = 1/4 + 1/12 = 4/12 → R = 3 Ω. I = 6/3 = 2 A. 4 Ω’dan 1,5 A, 12 Ω’dan 0,5 A.
Çözümlü örnekler
1. 3 Ω, 5 Ω ve 7 Ω seri bağlanırsa eşdeğer direnç kaçtır? Kolay
Çözüm15 Ω.
2. Üç özdeş 9 Ω’luk direnç paralel bağlanırsa eşdeğer direnç kaçtır? Orta
Çözüm3 Ω.
3. 220 V’ta çalışan 1100 W’lık ütüden geçen akım ve ütünün direnci nedir? Zor
ÇözümI = P/V = 5 A; R = V/I = 44 Ω.
Sık yapılan hatalar
- Paralel bağlamada dirençleri doğrudan toplamak.
- Seri devrede farklı dirençlerden farklı akım geçtiğini sanmak.
- Evlerde cihazların seri bağlı olduğunu düşünmek.
Biliyor muydun?
Yılbaşı süslerindeki eski tip seri bağlı ampullerde tek bir ampul yanınca bütün dizi sönerdi; yeni süslerde ampuller genellikle paralel ya da özel düzeneklerle bağlanır!