AMPULLERİN BAĞLANMA ŞEKİLLERİ (7.SINIF)

ELEKTRİK DEVRELERİNDE SERİ VE PARALEL BAĞLAMA
Günlük yaşantımızda elektrikli araçları pek çok yerde kullanırız. Elektrikli araçlar sayesinde evimize daha çabuk ulaşır, sevdiklerimizle iletişim kurar, evimizi ısıtır, yemeğimizi pişiririz.

Hayatımızda bu kadar önemli yere sahip olan elektrikli araçlar, elektrik akımının iletilmesi sayesinde çalışır.

Elektrik yüklerinin iletken maddeler üzerindeki hareketi elektrik akımını oluşturur.

Basit bir elektrik devresini evlerimizde kullanılan ısıtma sistemlerine benzetebiliriz. (Resim:Kombi sistemi)

Kombi tesisatında, motorun çalışmasıyla ısınan su, kombinin pompası tarafından itilerek borular içinde ilerler ve kalorifer peteğinin içindeki kesiti dar, kıvrımlı borularda dolaşır. Kıvrımlı borulardan geçen su, ilerleyerek kombiye ulaşır. Suyun tesisat içerisindeki dolaşımı bu şekilde sürer.

Düzenekte vana, elektrik devresindeki anahtar; kombi, devredeki güç kaynağı; kombideki borular, devredeki iletken tellere benzetilebilir. Kombi tesisatındaki su ise elektrik akımına benzetilebilir.

Günlük yaşantımızda kullandığımız tüm elektrikli araçların bir elektrik kaynağı vardır. Bu kaynak kimi zaman şehir cereyanı, kimi zaman pil, akü ya da jeneratör olabilir. Bu kaynaklar, elektrik devrelerine elektrik akımı sağlar. Elektrik süpürgenizi prize takıp açma düğmesine bastığınızda aslında bir elektrik devresinin anahtarını kapalı konuma getirmiş olursunuz.

Elektrik enerjisi bir çeşit enerji aktarımıdır. Elektrik enerjisi, içinden geçtiği telleri ısıtır. Elektrik enerjisi, elektrikli ısıtıcıda ve ampulde ısı ve ışık enerjisine dönüşür. Ütüde de elektrik enerjisi, ısı enerjisine dönüşür. Elektrik devrelerinde, elektrik yüklerinin dolaşması için enerji harcanır.

Her devre elemanı yüklerin dolaşımına diğer bir ifadeyle elektrik akımının iletimine karşı bir zorluk gösterir. Bu zorluğa direnç adı verilir. Direnç “R” ile gösterilir ve birimi ohm dur (Ω). Ampulün ve diğer devre elemanlarının bir direnci vardır.

Sözü edilen devre, aşağıdaki gibi şematize edilebilir. Devrede elektrik akımının yönü, pilin pozitif (+) kutbundan negatif (–) kutbuna doğrudur. (Resim:Basit bir elektrik devresinin şematik gösterimi)

Elektrik devresinden geçen elektrik akımının büyüklüğü yalnızca devreye bağlanmış olan elemanlara değil, bu elemanların nasıl bağlanmış olduğuna göre de değişiklik gösterir. Bir devrede ampul, devreye seri ya da paralel olmak üzere iki şekilde bağlanabilir.

Devredeki ampuller art arda aynı kol üzerinde diziliyor ve üzerlerinden aynı akım geçiyorsa ampuller devreye seri bağlıdır.

Köprülerde süs için kullanılan ışıklandırmalar, kır düğünlerinde süs için kullanılan ampullerden oluşan aydınlatmalar birbirlerine seri hâlde bağlanmış ampullerden oluşur. Seri bağlı ampullerin hepsinin üzerinden aynı akım geçer ve ampullerin dirençleri birleşir. Seri bağlı ampul sayısı arttıkça devrede aynı akımın geçmesi için daha fazla voltaj gerekir. Seri bağlı ampullerden oluşan devrenin dezavantajı ise ampullerden birisi söndüğünde devrede kopukluk olacağından diğer ampullerin de sönmesidir. (Resim:Seri bağlı ampullerle ışıklandırılmış köprü)

Devredeki toplam akım bir noktada kollara ayrıldığında o kollar üzerindeki ampuller birbirine paralel bağlıdır denir. Ampullerin paralel olarak bağlandığı elektrik devresinde pilin sağladığı elektrik akımı (I) kollara ayrılır.

Otomobillerde kullanılan elektrik sistemleri paralel bağlamaya örnek verilebilir. Bu sistemde aküden sağlanan elektrik enerjisi far, park lambası, radyo ve klimaya elektrik enerjisi sağlar. Paralel bağlı ampullerden birisi patlarsa diğer ampuller yanmaya devam eder. Bu avantaj otomobilin far lambasının patlaması durumunda diğer elektrik sistemlerinin zarar görmemesini sağlar.

AMPULLERİN DEVREYE BAĞLANMA ŞEKLİNİN AMPUL PARLAKLIĞINA ETKİSİ
Ampullerin elektrik devresine bağlanma şekli ampul parlaklığını etkiler.

Seri bağlı özdeş ampullerle oluşan devrede diğer değişkenler sabit tutulduğunda ampul sayısı, arttıkça devrenin toplam direnci artar. Direncin artması, ampuller üzerinden daha az elektrik akımı geçmesine neden olur. Bu durumda ampullere daha az enerji aktarılır ve ampul parlaklığı azalır.
  • Bir ampulle oluşturulan basit elektrik devresi


  • Seri bağlı ampullerin bulunduğu elektrik devreleri


Paralel bağlı özdeş ampullerle oluşan devrede diğer değişkenler sabit tutulduğunda ampul sayısı arttıkça devrenin toplam direnci azalır, toplam akım ise artar. Her bir koldan geçen akımın büyüklüğü değişmez. Bu nedenle ampullerin parlaklığı da değişmez.

Paralel bağlı ampullerin oluşturduğu devrede her bir ampul, pilin geriliminin hepsini kullanır. Bu nedenle ampuller eşit parlaklıktadır.
  • Bir ampulle oluşturulan basit elektrik devresi

  • Eşit parlaklıkta yanan paralel bağlı ampuller

Paralel bağlı devrelerde devrenin her bir kolundan geçen akım şiddeti, o koldaki dirençle ters orantılıdır. Küçük direncin olduğu koldan büyük, büyük direncin olduğu koldan küçük akım geçer.

AMPERMETRE VE VOLTMETRENİN ELEKTRİK DEVRESİNE BAĞLANMASI
Elektrik akımının şiddeti, iletkenden geçen elektrik yüklerinin miktarı ile belirlenir. İletkenin kesitinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akım şiddetini verir. Elektrik akım şiddeti “I” ile gösterilir, birimi amperdir.
  • İletkenden geçen elektrik akım şiddeti ise ampermetre denilen araçla ölçülür.


Ampermetre “A” ile gösterilir. Ampermetrenin bir direnci vardır ancak ihmal edilecek kadar küçüktür. Ampermetre devreye seri bağlanır. Devreye paralel bağlanacak olursa kısa devre olur, ampul yanmaz.

Orta kısmında vana bulunan, su seviyelerinin farklı olduğu U borusunu düşününüz. Vana açıldığında su, seviyesi yüksek olan kısımdan seviyesi düşük olan kısma doğru akar. Suyun, seviye farkı ortadan kalkana kadar su akışı sürer. Bu akışın devam etmesi için düzeneğe pompa eklenerek su akışı sürekli hâle getirilebilir. Bir devredeki elektrik akımı da devrenin iki ucu arasındaki yüklerin enerjileri arasındaki fark olduğu sürece devam eder. Bu enerji farkı, gerilimin oluşmasına yol açar. Gerilim, devrenin iki ucu arasındaki enerji farkının göstergesidir. Elektrik devresindeki gerilim “V” harfi ile gösterilir, birimi volttur.
  • Devrenin gerilimi voltmetre adı verilen araçla ölçülür.


  • Voltmetrenin direnci çok büyük olduğundan devreye seri değil, paralel bağlanır.


DEVRE ELEMANLARINDA GERİLİM VE AKIM ARASINDAKİ İLİŞKİ
George Simon Ohm (Corc Saymın Om) (1787-1854), adındaki alman fizikçi 19. yüzyılın başlarında elektrik konusunda önemli bir buluş yapmıştır. Bu özellik birçok maddede özellikle metallerde gözlemlenmiştir. Ohm, belli bir miktar maddeden, örneğin bir parça telden geçen akımın maddedeki toplam voltajla (potansiyel farkıyla) doğru orantılı olduğunu keşfetmiştir. Bu keşif "Ohm Yasası" olarak bilinir.

Ohm Yasası’na göre sıcaklık sabit alındığında, bir iletken telden geçen voltajın (V) akıma (I) oranı sabittir ve buna direnç (R) adı verilir. Bu yasa,
şeklinde formülüze edilir.

Elektrikli bir cihazı çalıştırmak için gerekli güç ile cihazın üretebileceği güç temel olarak direncine ve içinden geçirilen voltaja yani potansiyel farkına bağlıdır.

Örneğin bir elektrik devresinde direnç sabit tutulup 10 voltluk bir potansiyel farkı uygulandığında, 5 voltluk bir potansiyel farkı uygulandığı duruma göre iki kat fazla akım geçecektir. Bu durumu bir örnek üzerinde açıklayalım.

Bir pil ve bir ampermetre bir lambayla seri bağlanırsa üçünden de aynı akım geçer. Ampermetre, akımın 2 amper olduğunu gösterir.

Seri bağlanmış iki pil, lambadan iki kat potansiyel farkı geçirir. Devrenin direnci değişmediği için akım şiddeti 4 amper olarak ölçülür.

İki lamba seri bağlandığında dirençleri tek bir lambanın direncinin iki katıdır. Ampermetre, akımın 2 amper olduğunu gösterir.

İki lamba paralel bağlanmış, ancak her birinde iki pilden gelen potansiyel farkı var ise her birinden 4 amperlik akım geçer. Toplam akım 8 amperdir.

Örnek:
Ohm Yasası’nı uygulayarak ampulün direnç değerini bulalım.
Çözüm:
V = I x R eşitliğinde bilinenleri yerine yerleştirelim.
18 = 3 x R

Yorumlar

Yorum Gönder