Elektrik ve Manyetizma

1

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

• Üreteç üzerinden akım geçmediğinde üretecin uçları arasındaki potansiyel farka üretecin elektromotor kuvveti denir. “f” ile gösterilir.

• Bir elektrik devresi, su tesisatına benzer.

• Emk’nın birimi Volt’tur.

ÖĞRETMENİN

NOTU

Direnç

Kıvrımlı boru

NOT

Anahtar

üreteç Üreteç

Vana

Pompa

V Elektrik Devresi

Su Tesisatı

Anahtar

Vana

Üreteç

Pompa

Direnç

Kıvrımlı Boru

Voltmetre’nin gösterdiği değer pilin emk’sıdır. • Bir iletkenin dik kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına akım şiddeti denir.





• Akım şiddeti “i” harfi ile gösterilir. • SI’da birimi amperdir.

Potansiyel Fark

• Akım şiddeti ampermetre ile ölçülür.

• Üreteç tarafından birim yük başına üretilen enerjiye denir. • Potansiyel farkın birimi Volt’tur.

• Temel ve skaler büyüklüktür.

NOT

UYARI

İki nokta arasındaki potansiyel fark voltmetre ile ölçülür.

• Ampermetrenin iç direnci önemsiz olduğu için bütün akım ampermetreden geçer. Bir deşarj tüpünde yük hareketi + +

•

•

-

Ak›m =

+

Yük &i= Zaman

+

q t

buradan

edilir.

ÖĞRENCİNİN

• Üreteç (Pil) : İki nokta arasında potansiyel fark oluşturur.

Pil, kimyasal enerjiden elektrik enerjisini üretir.

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

-

Coulomb Saniye

= Amper dir.

Akımın yönü negatif iyonların hareket yönü ile ters yönde kabul

• Voltmetre’nin direnci çok büyük olduğu için voltmetreden akım geçmez.



-

2

NOTU

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

ÖRNEK

1

Çözüm

Bir iletkenin dik kesitinden 10 s’de geçen yük miktarı 40 C dur. Buna göre, iletkenden geçen akım şiddeti kaç amperdir? A) 2

B) 3

C) 4

D) 5

Ak›m =

E) 6

i=

Yük bağıntısı ile akım bulunur. Zaman

q 40 C = = 4 A olur. t 10 s

Cevap: C

ÖRNEK

2

Çözüm

Elektrik akımı ile ilgili olarak Elektrik akım şiddetinin SI daki birimi amper olup am-

I. SI’da birimi Volt’tur.

permetre ile ölçülür. Skaler bir büyüklüktür.

II. Ampermetre ile ölçülür.

Cevap: D

III. temel büyüklüktür. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

ÖĞRETMENİN

C) I ve III E) I, II ve III

NOTU

• Katı bir iletkende serbest elektronların hareketi ile elektrik akımı oluşur. • İyonik bağlı bileşiklerin sıvı çözeltisindeki iyon ve serbest elektronlar akımı oluşturur. • Gazlar yüksek sıcaklık ve düşük basınçta elektrik akımını iletir. • Plazma yapılarında bol miktarda iyon ve serbest elektron bulundurduğu için elektrik akımı oluşturur.

ÖRNEK

3

Çözüm

I. Katı iletkenlerde elektronun ve protonun hareketi ile elektrik akımı oluşur.

Katı iletkenlerde protonlar hareket etmez. Bu neden-

II. İyonik bağlı bileşiklerin sıvı çözeltilerinde pozitif ve negatif iyonların hareketi ile elektrik akımı oluşur.

le I. yargı yanlıştır. İyonik bağlı bileşiklerin sıvı çözelti-

III. Gazlar düşük basınç ve yüksek sıcaklıkta elektrik akımını iletir.

rın hareketidir (II. yargı doğrudur.). Gazlar elektrik akı-

Yargılarından hangileri doğrudur?

gı doğrudur.).

A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

ÖĞRENCİNİN

lerinde akımın oluşum nedeni pozitif ve negatif iyonlamını yüksek sıcaklık ve düşük basınçta iletirler (II. yar-

C) I ve III

Cevap: D

E) I, II ve III

NOTU

3

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

UYARI

ÖRNEK

• Gazlar, normal koşullarda iletken değildir.

4

Bir iletkenin A kesitinden 5 saniyede şekilde belirtilen yönlerde +10 C ve -5 C’luk yükler geçmektedir. +10C

Çözümlü Soru KL tüpünün herhangi bir kesitinden 5 s’de I yönünde 10 Coulomb’luk negatif yük, II yönünde ise 20 Coulomb’ luk pozitif iyon geçmektedir. K

II

I

Buna göre, iletkenden geçen akım şiddetinin büyüklüğü ve yönü için aşağıdakilerden hangisidir? Akım şiddeti (A)

Yönü

A)

3

I

B)

3

II

C)

6

I

D)

6

II

E)

9

I

I

Buna göre, iletkenden geçen akımın yönü ve büyüklüğü için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

L

II

−5C

A

Akım yönü

Akım şiddeti (A)

A)

I

3

B)

I

1

C)

I

2

D)

II

3

E)

II

1

Çözüm Akım şiddetinin yönü (+) iyonların hareket yönü kabul edilir. Bu nedenle akım i yönündedir.

Örnek Çözüm

q = 10 C + 5 C = 15 C & i =

İletkenin herhangi bir kesitinden geçen toplam yük,

q

15 C = —— = 3 A 5s t Cevap: A

q = 10 C + 20 C = 30 C olur. ak › m =

yük q 30 C &i= = = 6 A olur . zaman t 5s

ÖRNEK

Cevap: D

5

Çözüm

İçerisinde, iyon içeren çözelti bulunan KL tüpünün S kesitinden 20 s’de I yönünde 40 Coulomb’luk negatif iyon,

I=

& q = i.t t 40 + q = 3 · 20 & q = 20 C olur.

II yönünde ise q Coulomb’luk pozitif iyon geçmektedir. K

L

Cevap: B

S II

I

İletkenden geçen akım şiddeti 3 A olduğuna göre q yükü kaç coulombtur? A) 10

B) 20

C) 30

q

D) 60

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

E) 80

4

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

7

• İletken Madde: Elektrik akımını iletebilen maddelere iletken madde denir.

Bilgi: Lambanın ışık vermesi için lambadan akım geçmesi gerekmektedir.

• İletken maddelere, metaller, asit ve baz çözeltileri, insan vücudu ve çeşme suyu örnek verilebilir.

Ahmet hazırlamış olduğu şekildeki deney düzeneğinde lambanın ışık vermesini istemektedir.

• Yalıtkan Madde: Elektronların üzerinde serbestçe hareket edemediği maddelere yalıtkan madde denir.

K

L Lamba

• Yalıtkan maddelere, plastik, cam, saf su, porselen gibi maddeler örnek verilebilir.

+ –

Ahmet KL arasını,

UYARI

Üreteç

I. bakırdan yapılmış bir tel

• Soru metninde su denilirse saf su ifade edilmektedir. Saf su yalıtkandır.

II. tahta bir cetvel III. demirden yapılmış bir tel ile tamamlamak istiyor. Buna göre I, II ve III verilenlerden hangilerini yaparsa amacına uygun davranış olur?

ETKİNLİK 1 Aşağıda verilen maddelerin iletken ya da yalıtkan olduğunu yanlarındaki kutucuklara tik (✔) atarak belirtiniz. İletken

A) Yalnız I D) I ve III

Yalıtkan

✔

2. Bakır tel

✔

4. Tuzlu su

✔

5. Porselen

ÖRNEK

6

ÖRNEK

Aşağıda verilen maddelerden hangisi normal şartlarda elektrik akımını iletir? A) Porselen D) Altın

B) Hava

E) II ve III

Ahmet, amacına ulaşması için KL arasını iletken bir madde ile tamamlaması gerekmektedir. Bakır ve demir iletken olduğu için I ve III teki işlemi yaparsa lamba ışık verir. Cevap: D

✔

3. Saf su

C) Yalnız III

Çözüm

✔

1. Tahta

B) Yalnız II

8

Aşağıda maddelerden hangisi normal şartlarda elektrik akımını iletmez?

C) Tahta

A) Demir tel

E) Su



D) Çinko

B) Çeşme suyu

C) Kuru hava

E) Bakır tel

Çözüm

Çözüm

Demir tel, çeşme suyu, çinko ve bakır tel iletken olup kuru hava yalıtkandır.

Porselen, hava, tahta ve su (saf su) yalıtkan maddelerdir. Altın (metal) elektrik akımını iletir.

Cevap: C

Cevap: D

5

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

1

TEST

1

2

ÖĞREN

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. Akım şiddeti ile ilgili olarak

4. K, L ve M iletken kürelerinin elektrik potansiyelleri sırasıyla 3 V, 6 V ve -4 V’tur.

I. Temel büyüklüktür. II. SI’da birimi amperdir.

Anahtar

III. Yönü (–), iyonların hareket yönü olarak kabul edilir.

3

Anahtar

K

L

K

M

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III I

II Anahtar M

L

III

2. Fizik Öğretmeni fiziksel bir niceliğe ait bazı özellikleri tahtaya



yazıyor.

Buna göre, anahtarlar kapatıldığında I, II ve III’te verilenlerin hangilerinde iletken telden kısa bir süreliğine elektrik akımı geçer? A) Yalnız I

• Birim yük başına üreteç tarafından



üretilen enerjidir.

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

• Voltmetre ile ölçülür.



Buna göre öğretmenin özelliklerini verdiği niceliğin SI’da birimi aşağıdakilerden hangisidir? A) Volt

B) Amper D) Newton

C) Joule

5. Aşağıda bazı fiziksel nicelikler ve bu niceliklere ait SI da bi-

E) Watt

rimleri karışık verilmiştir. Nicelik Birimi



Elektrik akımı



Elektromotor kuvvet

• Amper

Elektrik yükü

• Volt

• Coulomb

Buna göre nicelik – birim eşleştirilmesi hangi seçenekte doğru verilmiştir? A)

B)

C)

3. İki nokta arasında oluşan potansiyel fark aşağıdakilerden hangisi ile ölçülür? A) Dinamometre

B) Ampermetre

D) Manometre

C) Voltmetre

D)

E) Kalorimetre kabı

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

6

E)

1

Düzey

2

3

ÖĞREN

2 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. Aşağıda verilen fiziksel niceliklerden hangisinin birimi

4. Bir iletkenin kesitinden 2 dakikada 120 Coulomb’luk yük geç-

Coulomb ’dir? S aniye

mektedir.

A) Potansiyel fark

B) Akım şiddeti

C) Kuvvet

D) Elektrik yükü





Buna göre, iletkenden geçen akım şiddeti kaç A’dir? A) 60

B) 30

C) 20

D) 10

E) 1

E) Elektriksel güç

2. İçerisinde, iyon içeren çözelti bulunan KL tüpünün herhangi kesitinden 10 saniyede I yönünde 25 Coulomb’luk negatif iyon II yönünde ise 65 Coulomb’luk pozitif iyon geçmektedir. K

5. Aşağıda verilenlerden hangisi elektrik akımını iletir? A) Plazma

L



II



B) Porselen

D) Su

C) Cam

E) Plastik

I

Buna göre, iletkenden geçen yükleri oluşturduğu akım şiddetinin büyüklüğü ve yönü için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? Büyüklüğü

Yönü

A)

4

I

B)

9

I

C)

9

II

D)

4

II

E)

5

III

6. K, L ve M iletkenlerinin herhangi bir kesitinden sırasıyla 4t, 6t ve 3t sürede geçen yük miktarları tabloda verilmiştir. İletken

Geçen Yük Miktarı

K

24q

L

30q

M

18q



3. Bir elektrik devresinde iki nokta arasında yük hareketini

iK, iL ve iM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

aşağıdakilerden hangisi sağlar? A) Voltmetre

B) Ampermetre

D) Anahtar

Buna göre K, L ve M iletkenlerinde oluşan elektrik akımı

A) iK > iL > iM B) iL > iM > iK

C) Üreteç

C) iK = iM > iL D) iL > iK = iM

E) Direnç

7

E) iM = iL > iK

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

İletkenin Direnci

10

Aşağıda bazı fiziksel nicelikler ve bu niceliklerin SI’da birimi karışık verilmiştir.

• Bir iletkenin, üzerinden geçen elektrik akımına karşı gösterdiği zorluğa elektriksel direnç denir.

Nicelik

Birim

• Direnç “R” sembolu ile gösterilir.

K. Potansiyel fark

X.

Ohm

• Direncin devrede

L.

Direnç

Y.

Amper

M. Akım şiddeti

Z.

Volt

şeklinde gösterilir.

• Direncinin SI’da birimi ohm’dur.

Buna göre, nicelik ve birim eşleştirilmesi hangi seçenekte doğru verilmiştir?

• Ohm Ω sembolu ile gösterilir.

ÖRNEK

9

Direncin SI’da birimi aşağıdakilerden hangisidir? A) Volt

B) Amper D) Watt

C) Newton E) Ohm

Çözüm

L

M

A)

X

Z

Y

B)

Y

Z

X

C)

Z

X

Y

D)

X

Y

Z

E)

Z

Y

X

Çözüm

Direncin SI’da birimi Ohm (Ω)’dur.

Potansiyel farkın birimi volt, akım şiddetinin brimi am-

Cevap: E

ÖRNEK

K

per ve direncin birimi ohm dur. K L M şeklinde olur. Z X Y

11

Cevap: C

Çözüm

Direnç ile ilgili olarak Direnç, türetilmiş ve skaler bir büyüklüktür (I yargı yan-

I. Vektörel bir büyüklüktür.

lış, II. yargı doğrudur.). Direnç, elektrik akımına karşı

II. Türetilmiş bir büyüklüktür.

gösterilen zorluktur (III. yargı doğrudur.).

III. Elektrik akımına karşı gösterilen zorluktur.

Cevap: D

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

ÖĞRENCİNİN

C) I ve III E) I, II ve III

NOTU

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

8

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

• Bir iletkenin direnci

13

Düz iletken bir telin direnci 20 Ω’dur.



–

yapıldığı maddenin cinsine bağlıdır.



–

uzunluğu ile doğru orantılıdır.



–

kesit alanı ile ters orantılıdır.



Tel ortadan kesilirse her bir parçanın direnci kaç Ω olur? A) 2

L A

B) 4

C) 5

D) 10

E) 40

Çözüm K iletkeni

• K iletkeninin direnci

L R=t A



bağıntısı ile hesaplanır.

İletkenin kesit alanı A, uzunluğu 2L olsun. 2L R=t· = 20 Ω A İletken ortadan ikiye bölündüğünde her bir parçanın uzunluğu L olur. L R' = t · = 10 Ω olur. A Cevap: D

NOT • Bir iletkenin cinsine bağı olarak değişen birim uzunluğa ve birim kesit alanına düşen direnç, özdirenç ile ifade edilir. • Özdirenç, iletkenler için ayırt edici özelliktir. • “t” harfi ile gösterilir.

ÖRNEK

• SI da birimi ohm · metredir.

ÖRNEK

14

Düz bir telin direnci 40 Ω’dir. Tel ortadan ikiye katlanırsa yeni iletkenin direnci kaç Ω olur?

12

Aynı maddeden yapılmış kesit alanları ve uzunlukları verilen X ve Y iletkenleri şekildeki gibidir.

A) 5

B) 10

C) 20

D) 40

E) 80

L 2L 2A

Çözüm

A X iletkeni

Y iletkeni

İletkenin kesit alanı A, uzunluğu 2L olsun. 2L L R=t· = 40 & t = 20 Ω A A Tel ortadan ikiye katlanırsa kesit alanı 2A, uzunluğu L

X ve Y iletkenlerinin dirençleri sırasıyla RX ve RY olduğuna göre, A)

RX oranı kaçtır? RY

1 2 1 1 B) C) D) 3 3 4 2

olur. Bu durumdan direnç,

E) 1

R’ = t ·

Çözüm Direnç, R = t

L bağıntısı ile bulunur. A 2L ; Ry = t $ A

2A

=

ÖĞRENCİNİN

L 2A tL RX tL A 1 $ olur . = 2A = = RY 2 t L 2 A 2 t L 4 A

Rx = t $

L

1 2

· 20 =10 Ω olur.

Cevap: B

NOTU

Cevap: A

9

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç

ÖRNEK

15

Çözüm

X, Y ve Z iletkenlerinin özdirençleri, boyları ve kesit alanları aşağıdaki tabloda verilmiştir. R = t· İletken

Özdirenç

Boy

Kesit Alanı

X

3t

L

3A

Y

2t

2L

4A

Z

6t

L

2A

B) RZ > RX = RY

D) RZ > RY > RX

ÖRNEK

C) RY > RX = RZ

E) RY > RZ > RX

16

Çözüm

Özdirenç

Boy

Kesit Alanı

X

t

3L

S

Y

2t

L

2S

Direnç t·

Buradan RX > RY dir. İki iletkenin direncinin eşitlenmesi için RX direncini kü-

I. X iletkenin boyu kısaltılmalı

çültmek ya da RY direncini büyütmek gerekir.

II. Y iletkeninin kesit alanı küçültülmeli

I. yargı için RX küçülür.

III. Y iletkeninin boyu büyültülmeli

II. yargı için RY büyür.

işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır? B) I ve II D) II ve III

ÖRNEK

L

bağıntısı ile bulunur. S Bu durumda 3L L RX = t· ; RY = 2 t· olur. S 2S

X ve Y iletkenlerinin dirençlerinin eşit olması için

A) Yalnız I

bağıntısı ile hesaplanır.

L _b X 3A b b 2L b R = 2t· ` Buradan RZ > RX = RY olur. Y 4A b L b bb R = 6t· Z 2A a Cevap: B

X ve Y iletkenlerinin özdirenci, boy ve kesit alanı tabloda verilmiştir. İletken

A

R = 3t·

X, Y ve Z dirençleri sırasıyla RX, RY ve RZ olduğuna göre, RX, RY ve RZ arasındaki ilişki nedir? A) RX = RY = RZ

L

III. yargı için RY büyür.

C) I ve III E) I, II ve III

17

Cevap: E

Çözüm

Bir iletkenin birim uzunluğu ve birim kesitindeki parçasının akım geçişine karşı gösterdiği dirence öz direnç denir.

Özdirenç maddeler için ayırt edici özellik olup birimi ohm·metredir (I ve II numaralı yargılar doğrudur.).

Buna göre özdirenç ile ilgili olarak,

Özdirenç madde miktarına bağlı değildir

I. SI’da birimi ohm·metre dir.

(III nolu yargı yanlıştır.).

II. Maddeler için ayırt edici özelliktir.

Cevap: C

III. Madde miktarına bağlıdır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I D) II ve III

B) Yalnız II

C) I ve II

E) I, II ve III

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

ÖDEV 10

Miray 10. Sınıf Fizik Kitabı Soru Bankası Elektrik ve Manyetizma Test 1-3’ü çözebilirsiniz.

1

Düzey

2

3

ÖĞREN

3 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. Bir iletkenin direnci iletkenin

4. Aynı maddeden yapılmış K, M ve N iletkenlerinin boyları ve kesit alanları çizelgede verilmiştir.

I. kesit alan,



II. uzunluk,

İletken

Boy

Kesit Alanı

III. özdirenç

K

L

6S

niceliklerinden hangilerine bağlıdır?

M

3L

2S

N

2L

3S

A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III

E) I, II ve III

K, M ve N iletkenlerinin dirençleri sırasıyla RK, RM ve RN olduğuna göre, RK, RM ve RN arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir? A) RM > RN > RK

B) RN > RK > RM

C) RK > RN > RM

D) RM > RK > RN



E) RN > RM > RK

2. Aynı maddeden yapılmış X ve Y iletkenlerinin boyları ve kesit alanları şekildeki gibi verilmiştir. L

2L

2S

S X iletkeni



Y iletkeni

X ve Y iletkenlerinin dirençleri sırasıyla RX ve RY olduğu-

5. Bazı fiziksel nicelikler ve bu niceliklerin SI da birimleri aşağı-

R na göre, X oranı kaçtır? RY

A) 1

B)

daki gibi karışık verilmiştir. Nicelik

1 1 1 1 C) D) E) 2 3 4 8



Birimi

akım şiddeti



özdirenç

• amper

direnç



• ohm.metre • ohm

Buna göre nicelik – birim eşleştirilmesi hangi seçenekte doğru verilmiştir? A)

B)

C)

D)

3. İletken ve düz bir telinin direnci 60 Ω’dur.

Tel üç eşit parçaya ayrıldığında her bir parçanın direnci kaç Ω olur? A) 10

B) 20

C) 30

D) 60

E)

E) 180

11

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

4

TEST

1

2

3

ÖĞREN

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. Bir iletkenin direnci için aşağıdakilerden hangisi doğru-

4. Boyları ve kesit alanları şekildeki gibi verilen K ve N iletken-

dur?

lerin dirençleri eşittir.

A) İletkenin cinsine bağlı değildir.

L

B) İletkenin boyuyla ters orantılıdır.

2L

2S

C) İletkenin kesit alanı ile doğru orantılıdır.

S

D) SI da birimi ohm.metre dir.

K iletkeni

E) İletkenin üzerinden geçen akım şiddetine karşı gösterdiği zorluktur.



N iletkeni

K ve N iletkenlerinin özdirençleri sırasıyla tK ve tN olduğuna göre, A) 16

tK oranı kaçtır? tN

B) 8

C) 4

D) 2

E) 1

2. Elektriksel direnç ile ilgili olarak 5. Bazı iletkenlerin 20°C deki özdirençleri tabloda verilmiştir.

I. SI’da birimi ohm dur. II. Temel bir büyüklüktür.

İletken

20°C deki özdirenç (Ω . m)

Demir

10·10–8

Karbon

3,5.10–5

Bakır

1,7.10–8

III. Skaler bir büyüklüktür.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III



Buna göre I. Kesit alanları eşit olan demir ve karbonun dirençleri eşittir. II. Boylari eşit olan karbon ile bakırın dirençleri eşittir. III. Boyları ve kesit alanları eşit olan demir ile bakırın dirençleri eşittir.



yargılarından hangileri doğru olabilir? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

3. Özdirenci t, boyu L ve kesit alanı A olan bir iletkenin direncini azaltmak için I. L azaltılmalıdır. II. A azaltılmalıdır. III. Özdirenci t degerinden daha büyük bir iletken kullanmalıdır.

6. Aşağıdaki hangi fiziksel niceliğin birimi “ohm · metre”dir?

işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III

A) Direnç

E) I, II ve III

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)



12

B) Özdirenç

D) Akım şiddeti

C) Potansiyel fark

E) Elektriksel güç

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

Elektrik Akımı, Potansiyel Fark ve Direnç ÖRNEK ÖĞRETMENİN

NOTU

• Ohm kanununa göre bir iletkenin

K, L ve M iletkenlerinin uçlarına sırasıyla VK, VL ve VM potansiyel farkı uygulanıyor. K, L ve M iletkenlerini dirençleri ve iletkenden geçen akım şiddeti aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Direnç

uçları arasındaki potansiyel farkın iletkenden geçen akım şiddeti

i

oranı sabittir. Bu sabite iletkenin direnci denir.

V

V = sabit = R i

V=i·R

V

i

R

Volt

Amper

Ohm

Direnç (X)

Akım Şiddeti (A)

K

3

2

L

2

3

M

6

1

Volt = Ohm olur. Amper

A) VK > VL > VM

B) VL > VK > VM

D) VK = VL = VM

C) VM > VL > VK

E) VL > VM > VK

Çözüm

V = R olur. Bu grafiğin eğimi i sabit olup eğimi direnci verir.

V

Eğim =

i

İletken

Buna göre, VK , VL ve VM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

Potansiyel fark

0

19

V = i · R bağıntısından

Akım şiddeti

VK = 2 · 3 = 6 V VL = 3 · 2 = 6 V VM = 1 · 6 = 6 V Cevap: D

18

ÖRNEK

Bir iletkenin uçlarına uygulanan potansiyel farkın iletkenden geçen akıma bağlı değişim grafiği şekildeki gibi verilmiştir.

ÖRNEK

20

İç direnci önemsenmeyen şekildeki 20 V'luk üreteçten çekilen akım 2A'dir.

Potansiyel fark (V)

R

40 i=2A

0

20

+ –

Akım şiddeti (A)

20 V

Buna göre, iletkenin direnci kaç Ω olur? A) 6

B) 5

C) 3

Buna göre R direnci kaç ohm'dur?

D) 2

E) 1

A) 8

B) 10

C) 12

D) 15

E) 20

Çözüm Çözüm Akım, direnç ve potansiyel fark arasındaki ilişki, V = i · R

V = i · R bağıntısından

dir.

20 = 2 · R & R = 10 Ω

40 = 20 · R & R = 2 X olur.

Cevap: B

Cevap: D

13

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

ÖRNEK

21

22

Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının iletkenden geçen akım şiddetine bağlı değişim grafiği verilmiştir.

K ve L iletkenlerinin uçlarına uygulanan potansiyel farkın iletkenden geçen akıma bağlı değişim grafiği verilmiştir.

Potansiyel fark

Potansiyel fark (Volt) K

I

60

II

L

30

0

10

20

Akım (Amper)

K ve L iletkenlerinin dirençleri sırasıyla RK ve RL olRK duğuna göre oranı kaçtır? RL A) 4

7 B) 2

C) 3

5 D) 2

Bu iletken I ve II. bölgedeki direnci için ne söylenebilir? I

E) 2

Çözüm V = i · R bağıntısından 3 RK = 6 Ω , RL = Ω olur. 2 R K 2 = 6· = 4 R 3 L

Akım şiddeti

0

II

A)

Artar

Artar

B)

Azalır

Artar

C)

Değişmez

Artar

D)

Azalır

Değişmez

E)

Artar

Azalır

Çözüm Cevap: A

I. bölgede eğim azaldığı için direnç azalır. II. bölgede eğim arttığı için direnç artar. Cevap: B

NOT Potansiyel fark

Akım şiddeti

0

Grafiğin eğimi artmaktadır. Bu nedenle iletkenin direnci artar. Bu durum Ohm yasasına uymamaktadır.

ÖĞRENCİNİN

Potansiyel fark

0

Akım şiddeti

Bu grafiğin eğimi azalmaktadır. İletkenin direnci azalır. Bu direnç Ohm yasasına uymamaktadır.

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

14

NOTU

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

ÖĞRETMENİN

23

K, L ve M iletkenlerinden geçen akım şiddetinin iletkenin uçları arasındaki potansiyel farka bağlı değişimi verilmiştir. Akım

NOTU

• Eşdeğer Direnç: Birden fazla dirençle aynı etkiyi oluşturan dirence eşdeğer direnç denir. Reş ile gösterir.

Akım

Dirençlerin Seri Bağlanması Aynı akım yolu üzerinde bulunan dirençler seri bağlanmıştır.

0

Potansiyel fark

K

0

L

Potansiyel fark

A

R1

C

R2

B

Reş

A

B

Akım V2

V1 Potansiyel fark

0

+ –

M

A

K, L ve M iletkenlerine uygulanan gerilim artırılırken iletkenlerin dirençleri ilk duruma göre nasıl değişir? K

L

M

V

=

i

V

+ –

B

A

i

V

B

• R1 ve R2 dirençlerinden eşit miktarda akım şiddeti geçer. • Ohm yasasına göre,

A)

Artar

Azalır

Değişmez

B)

Azalır

Artar

Azalır

C)

Artar

Artar

Artar

D)

Azalır

Azalır

Değişmez

E)

Azalır

Artar

Değişmez

V1 = i · R1 ; V2= i · R2 ; V= i · Reş olur.

NOT Seri bağlı dirençlerde direnç ile potansiyel fark doğru orantılıdır.

• VAB = VAC + VCB olur.

Çözüm K için V

V i

V = V1 + V2 ⇒ i · Reş = i · R1 + i · R2

oranı azalır. L için

V i



oranı artar, M için

oranı sabittir.

• İkiden fazla direnç için,

i Bu nedenle RK azalır. RL artar. RM değişmez.



Cevap: E

ÖĞRENCİNİN

 Reş = R1 + R2 olur.

Reş = R1 + R2 + .......+RN olur.

NOTU

15

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

Çözümlü Soru

24

Şekildeki devre parçasında üretecin iç direnci önemsenmemektedir.

Şekildeki devrede üretecin iç direnci önemsenmemektedir.

20 Ω

8Ω

10 Ω

5Ω

V – +

r=0

f = 100 V

+ –

f = 36 V

Buna göre üreteçten çekilen akım kaç amperdir? Buna göre V voltmetresinin gösterdiği değer kaç Volt'tur? A) 8

B) 10

C) 14

D) 16

A) 5

B) 4

C) 3

D) 2

E) 1

E) 20

Çözüm Örnek Çözüm

V = i · R bağıntısından 100 = i · (20 + 5)

Şekilde verilen devrede 10 X ve 8 X 'luk dirençler birbirine seri bağlanmıştır.

i = 4 A olur. Cevap: B

Reş = R1 + R2 = 10 X + 8 X = 18 X 'dur.

i =

f 36 V = = 2 A olur. R efl 18 X

V = i · R = 2 · 8 = 16 V

ÖRNEK

Bu tarz sorular şu şekilde de çözülebilir.

KL devre parçasında 6 X ve 3 X'luk dirençler şekildeki gibi birbirine bağlanmıştır.

Seri bağlı dirençlerde potansiyel fark ile direnç doğru orantılıdır. 10 Ω

25

6Ω

8Ω

3Ω

K 10k

L

8k

Buna göre KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X'dur?

36 V

18k = 36 V olur.

A) 2

k = 2 V olur.

B) 3

C) 6

D) 9

E) 18

V = 8k = 8 . 2 = 16 V olur. Cevap: D

ÖĞRENCİNİN

Çözüm Reş = R1 + R2

NOTU

= 6 + 3 = 9 Ω Cevap: D

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

16

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖĞRETMENİN

ÖRNEK 26 Şekildeki devre parçasında V1 ve V2 voltmetreleri sırasıyla 15 V ve 6 V'u göstermektedir. i

NOTU

Dirençlerin Paralel Bağlanması Akım kollara ayrılıyorsa o kollar birbirine paralel bağlı olur.

3Ω

V1 V2

R

V1

R1

A i1

A

Buna göre R direnci kaç X'dur? A) 1

B)

3 C) 2 2

D)

5 2

B

V

V2

Reş

A

R2

B

i2

B

=

E) 3

i r=0 + –

r=0 + –

f

f

i

Çözüm

• R1 direncinden i1, R2 direncinden i2 akımı geçer. Dirençler seri bağlandığı için dirençlerden eşit miktarda akım geçer.

i = i1 + i2 olur. • AB noktaları arasındaki potansiyel fark eşit olduğu için

V1 = i · (3 + R) = 15 V , V2 = i · R = 6 V

V1 = V2 = V olur.

3i + 6 = 15 & i = 3 A olduğuna göre R = 2 Ω olur. Cevap: C

ÖRNEK

• V1 = i1 · R1 ,

27

Şekildeki devre parçasında V1 ve V2 voltmetresinde okunan değerler sırayla 20 V ve 15 V'tur.

5Ω

R

C) 9

•

i = i1 + i2 &

V V V = 1 + 2 olur. Re fl R 1 R 2 1 1 1 olur. = + R efl R 1 R 2

Eğer devrede iki direnç varsa Reş =

Buna göre R direnci kaç X'dur? B) 7

Burada paralel kollardaki akım ile direnç ters orantılıdır.

NOT

V1

A) 5

V = i · Reş



V1 = V2 = V olduğundan

V2 15 Ω

V2 = i2 · R2

R 1 ·R 2 R1 + R2

ile bulunabilir.

UYARI D) 10

E) 12

Evlerin elektrik tesisatı birbirine paralel bağlıdır. Bu nedenle evdeki özdeş lambalar eşit parlaklıkta ışık verir.

Çözüm Dirençler seri bağlanmıştır.

ÖĞRENCİNİN

V1 = i · 20 = 20 & i = 1 A

NOTU

V2 = (5 + R) · i = 15 R = 10 Ω olur. Cevap: D

17

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

28

ÖRNEK

Şekildeki devrede emk sı 24 V olan üretecin iç direnci önemsenmemektedir.

29

Şekildeki elektrik devre parçasında ampermetre 3 amperi ölçmektedir.

3Ω

3Ω

A

K

6Ω

R

L

4Ω V

+ –

f = 24V

V voltmetresi 8 voltu gösterdiğine göre R direnci kaç

Buna göre, üreteçten çekilen akım şiddeti kaç amperdir?

X'dur?

A) 4

A) 4

B) 6

C) 8

D) 10

E) 12

Çözüm

6Ω i1

VAB = 24 = i1 . 6 ⇒ i1 = 4 A B

i

VAB = 24 = i2 . 3 ⇒ i2 = 8 A i = i1 + i2 = 4 + 8 = 12 A

8 = (3 + R) · 1 & R = 5 Ω olur. Cevap: B

+ –

B

f = 24 V

ÖRNEK

Cevap: E

30

Çözüm

Dirençlerin büyüklüğü şekildeki gibi verilen devre parçasında ampermetre 4 amperi göstermektedir. A

1Ω

Paralel bağlı kollardaki direnç ile akım ters orantılı olduğu için 2 Ω luk dirençten 1A geçer.

2Ω

Cevap B

1Ω

Buna göre, 2 Ω luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? A) 0,5

E) 10

Ana koldan 3 A akım geçtiği için R direncinden 1 A akım geçer.

r=0

A

D) 8

V = i · R & 8 = i1 · 4 & i1 = 2 A (i1 akımı 4 Ω luk dirençten geçen akım şiddetidir.)

B i2

A

C) 6

Çözüm

3Ω

A

B) 5

B) 1

ÖĞRENCİNİN

C) 1,5

D) 2

E) 2,5

NOTU

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

18

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

31

ÖRNEK

ÖRNEK

33

Şekildeki devrede ampermetrenin ölçtüğü değer 2 amperdir.

K

4Ω 6Ω A

8Ω

12 Ω

12 Ω 14 Ω

+ –

V

L

Buna göre iç direnci önemsenmeyen üreteçten çeki-

6Ω

5Ω

len akım kaç amperdir? A) 2

B) 4

C) 6

D) 8

E) 10

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X'dur?

Çözüm

A) 2

12 Ω luk dirençten geçen akım 2 A ise 4 Ω luk dirençten geçen akım 6 A olur. Ana koldan 8 A lik akım geçer. Cevap: D

D) 24

E) 42

8 Ω ile 6 Ω seri bağlı olduğundan eş değer direnci 14 Ω dur. 14 Ω ile 14 Ω paralel bağlı olduğundan eşdeğer direnci 7 Ω olur. 7 Ω ile 5 Ω seri bağlı olduğundan eşdeğer direnci 12 Ω olur.

2Ω 2Ω

K

C) 12

Çözüm

32

ÖRNEK

B) 6

2Ω

12 Ω ile 12 Ω paralel bağlı olduğu için eş değer direnci 6 Ω olur. Cevap: B

L 6Ω

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X'dur? A) 1

B)

3 C) 2 2

D) 6

ÖĞRETMENİN

E) 12

Reosta

Çözüm 1Ω 2Ω

NOTU

Reostanın devredeki işlevi akım şiddetini ayarlamaktır. Reosta

Paralel olduğu için 2 R1 = — = 1 Ω olur. 2 2Ω 2Ω

R

+ –

6Ω

V

1 Ω ile 2 Ω luk dirençler seri bağlı olup eş değer direnci 3 Ω dır. 3 Ω ile 6 Ω paralel bağlı olduğu için eşdeğeri 2 Ω olur. Cevap: C

Şekilde verilen reosta sürgüsü ok yönünde çekilirse devredeki direnç artar. Bu durumda V = i · R’den üreteçten çekilen akım şiddeti azalır.

19

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

34

ÖRNEK

35

Şekildeki devrede R direncinden i1 akımı geçerken üre-

Şekildeki elektrik devresinde üretecin iç direnci önemsen-

teçten i2 akım çekilmektedir.

memektedir. R

V

Ok K + – + –

Reosta sürgüsü ok yönünde çekildiğinde

Reosta sürgüsü ok yönünde çekilirse i1 ve i2 akım-

I. K direncinden geçen akım şiddeti artar.

ları ilk duruma göre nasıl değişir? (Üretecin iç direnci

II. Üreteçten çekilen akım artar.

önemsenmemektedir.) i1

III. Voltmetrenin gösterdiği değer azalır.

i2

A)

Değişmez

Artar

B)

Değişmez

Azalır

C)

Artar

Artar

D)

Azalır

Azalır

E)

Artar

Değişmez

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) Yalnız III D) II ve III

C) I ve II

E) I, II ve III

Çözüm Çözüm

Reosta sürgüsü ok yönünde çekildiğinde K’den geçen akım şiddeti değişmez. Reostanın direnci arttığı için reostadan geçen akım azalır. Bu durumda voltmetrenin gösterdiği değer azalır. Üreteçten çekilen akım azalır.

Üretecin iç direnci önemsiz olduğundan R direncinin uçları arasındaki potansiyel fark üretecin değerine eşittir. R direncine paralel bağlı kol üzerinde bulunan reostanın direncinde yapılan değişiklikten etkilenmediği için R direncinden geçen akım şiddeti değişmez. Reosta sürgünün ok yönünde çekilmesiyle kol üzerinde bulunan direnç azalır. Reostadan geçen akım artar.

Cevap: B

ÖĞRENCİNİN

R i1

i i2 + –

i2 = i1 + i dir. i arttığı için i2 artar. Cevap: A

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

20

NOTU

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

ÖĞRETMENİN

36

NOTU

Kısa Devre

Şekildeki elektrik devresinde tüm dirençler özdeş olup üretecin iç direnci önemsenmemektedir.

Aynı harf arasında kalan bir devre elemanı kısa devre olur. Bu durumda o dirençten akım geçmez.

K

M A N

A

R

Şekilde verilen R direncinin uçları arasında oluşan potansiyeller aynı olduğu için R direncinden akım geçmez.

+ – V

ÖRNEK Reosta sürgüsü ok yönünde çekildiğinde K, M ve N dirençlerinin hangisinden geçen akım şiddeti değişmez? A) Yalnız K

B) Yalnız M

D) K ve M

37

6Ω

K

C) Yalnız N

3Ω

L

5Ω

E) K ve N 4Ω

Çözüm

Şekilde verilen devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X'dur?

N direnci üretece paralel bağlandığı için bu dirençten geçen akım şiddeti reostanın sürgüsünün hareketine bağlı değildir.

A) 2

Cevap: C

ÖĞRENCİNİN

B) 3

C) 6

D) 12

E) 18

Çözüm Aynı harf arasında kalan devre elemanları kısa devre olur. 5 X ve 4 X luk dirençler kısa devre olur.

NOTU

6Ω

K

3Ω

L

L

L

5Ω

9Ω

4Ω

L

Devrede 3 X ve 9 X'luk dirençler kısa devre olur. RKL= 6 X'dur. Cevap: C

21

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektrik Devreleri

ÖRNEK

38 ÖRNEK

12 Ω

K

İç direnci önemsenmeyen üreteç ve 3 X'luk özdeş dirençlerle şekildeki devre kuruluyor.

12 Ω

4Ω

40

6Ω

L

8Ω

6Ω

B) 2

C) 6

A

6Ω

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X'dur? A) 1

4Ω

D) 9

12 Ω

E) 39

+ – 24 V

Çözüm

Buna göre ampermetreden geçen akım şiddeti kaç amperdir?

Devrede 4 Ω luk direnç aynı harf arasında kaldığı için kısa devre olur. Geri kalan dirençler birbirine paralel bağlanmıştır. 1 1 1 1 1 = + + + Buradan Reş = 2 Ω olur. R 12 6 6 12 efl Cevap: B

ÖRNEK

A) 2

B) 3

C) 4

D) 5

E) 6

Çözüm Ampermetrenin iç direnci önemsenmediği için devredeki 4 Ω luk direnç kısa devredir. Geri kalan dirençler birbirine paralel bağlı olduğu için dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark, üretecin potansiyel farkıdır. V = i · R & 24 = i · 8 & i = 3 A dır. Cevap: B

39

Bir üreteç ve X, Y, Z dirençleri ile şekildeki elektrik devresi kuruluyor.

ÖRNEK X

41

Şekildeki devre parçası 6 Ω ve 3 Ω luk dirençlerle kurulmuştur.

Y

6Ω

Z

Buna göre devre parçasının eş değer direnci kaç Ω dur?

+ –

A) 0 Buna göre X, Y ve Z dirençlerinin hangisinden akım geçmez? A) Yalnız X

B) X ve Y

D) Y ve Z

3Ω

B) 2 K Çözüm

C) X ve Z

K

K

D) 6 K

C) 3 6Ω

3Ω

6Ω

3Ω

K

E) 9

K K

E) X, Y ve Z K

K

Çözüm

6Ω

3Ω

K

Harflendirme yapıldığında bütün dirençler aynı harf arasında kaldığı için dirençler kısa devre olur. Devre parçasının eş değer direnci sıfır olur. Cevap: A

X, Y ve Z dirençlerinin uçları arasındaki potansiyeller eşit olduğu için X, Y ve Z dirençlerinden akım geçmez. Cevap: E

ÖDEV 10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

22

Miray Fizik Soru Bankası Elektrik ve Manyetizma Test 4-11’i çözebilirsiniz.

Düzey

1

2

3

ÖĞREN

5 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1.

4. Şekildeki devre parçası 4 X, 9 X ve 18 X’ luk dirençlerle ku-

8Ω

K

rulmuştur.

4Ω

L





1Ω

9Ω

K

3Ω

B) 4

C) 8

L

18 Ω

Şekilde verilen devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 3

4Ω

D) 10



E) 16

Buna göre, KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 2

B) 3

C) 4

D) 6

E) 22

2. Özdeş R dirençleri ile şekildeki gibi kurulan devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç 14 X’dur R

R

L

R

K R



R

Buna göre, R direnci kaç X’dur? A) 3

B) 4

C) 6

D) 8

E) 9

5. Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer

3. Şekildeki devre parçası 6 X, 3 X, 4 X ve 12 X’luk dirençlerle

direnç 2 X’dur.

kurulmuştur.



12 Ω

6Ω

5Ω

K

K

3Ω

3Ω

6Ω

R

L 4Ω





Buna göre KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 2

B) 3

C) 4

L

3Ω

D) 10

Buna göre, R direnci kaç X’dur? A) 1

B) 1,5

C) 2

D) 2,5

E) 3

E) 25

23

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

TEST 6

1

2

4.

rasıyla R1 ve R2’ dir. 6R

4R R

K

L

A) 6

2Ω

16 Ω

2R

M 2R

R1 R2

8Ω



oranı kaçtır?

B) 5

C) 3

D) 2

L

16 Ω

N

4R

Buna göre

6Ω

K

R



ÖĞREN

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. Şekildeki KL ve MN noktaları arasındaki eş değer direnç sı

3

E) 1

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 2

B) 3

C) 8

D) 12

E) 48

2. Şekildeki devre parçası 6 X, 3 X ve 2 X’luk dirençle kurulmuştur. K



6Ω

2Ω

3Ω

L

Buna göre KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç X dur? A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 11

3.

5.

K

18 Ω

9Ω



K

L

B) 3

C) 4

D) 6

4Ω

12 Ω

2Ω

L



E) 8

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 2

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

4Ω

10 Ω

7Ω

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç X’dur? A) 2

8Ω

7Ω

18 Ω

24

B) 4

C) 5

D)12

E) 40

Düzey

1

2

3

ÖĞREN

7 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. Şekildeki devre parçasında K ve L voltmetresinin gösterdiği

3. Şekildeki devre parçasında 6R, 4R ve 3R dirençlerinin uçla-

değerler sırasıyla VK ve VL dir.

rı arasındaki potansiyel fark sırasıyla V1, V2 ve V3 tür.

K voltmetresi

6R V3

V1 6R

2R

2R

4R

3R

2R

V2 L voltmetresi



Buna göre, A) 6

VK VL



oranı kaçtır?

B) 5

C) 4

D) 3

A) V1 > V2 > V3

E) 2



B) V1 = V2 > V3 C) V1 = V3 > V2

D) V3 > V2 > V1

E) V1 > V3 > V2

4. Şekildeki elektrik devresinde 6R ve 3R dirençlerinden sıra-

2. Şekildeki elektrik devresinde A ampermetresinin gösterdiği

sıyla i1 ve i2 akımları geçmektedir.

değer 2 amperdir.

8Ω



Buna göre, V1, V2 ve V3 arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir?

2R

3Ω R

4Ω

A

6R

i1

+ –

3R

V



A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

i2

+ –

Buna göre, üreteçten çekilen akım kaç amperdir?

V

E) 6

Buna göre, A) 4

25

i2 i1

B)

oranı kaçtır? 7 C) 3 2

D)

5 2

E) 2

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

8

TEST

3

ÖĞREN

3. Şekildeki devrede iç direnci önemsenmeyen üreteçten çeki-

potansiyel fark 30 V ve X direncinden geçen akım şiddeti 2A’dir. 5A

2

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. Şekildeki devre parçasında X direncinin uçları arasındaki



1

len akım i1, R direncinden geçen akım ise i2 dir.

X direnci

ok

2A 3Ω



i2

R

R

Buna göre R direnci kaç X’dur? A) 3

B) 4

C) 5

i1

D) 6

+ –

E) 7

Buna göre reosta sürgüsü ok yönünde çekilirse i1 ve i2 akımları ilk duruma göre nasıl değişir? i1

i2

A) Azalır

Azalır

B) Artar

Değişmez

C) Değişmez

Artar

D) Azalır

Değişmez

E) Artar

Artar

2. K ve L dirençlerinin uçlarına uygulanan potansiyelin dirençlerden geçen akım şiddetine bağlı değişimi grafikte verilmiştir.

Potansiyel fark (V) K

20 L

10

4. Elektromotor kuvveti 24 V ve iç direnci önemsenmeyen üre0



5

10

teç ve 3 X, 2 X ve 6 X dirençler ile şekildeki devre kuruluyor.

Akım şiddeti (A)



Buna göre, K ve L dirençleri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? L direnci (X)

A)

4

1

B)

4

2

C)

2

1

D)

2

2

E)

8

1

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

24 V

6Ω

+

K direnci (X)

3Ω –

2Ω



Buna göre, 6 X’luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? A) 2

26

B) 3

C) 4

D) 6

E) 8

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

Üreteç

43

İç direnci önemsenmeyen ve her birinin emk’si 12 V olan özdeş üreteçlerle şekildeki devre kuruluyor.

Bir iletkenin iki ucu arasında potansiyel fark oluşturarak iletkenden akım geçmesini sağlayan düzeneklere üreteç denir.

– +

Üreteçlerin Seri Bağlanması 3Ω

Üreteçlerin (+) kutuplarını (–) kutuplarına bağlama şeklidir.

•

+ –

+ –

+ –

f1

f2

f3

i

=

fT

A) 2

B) 3

K C) 4

Çözüm

+ –

NOT

D) 5

E) 6

+ –

+ –

Devrenin emk 12 Vsi 24 V tır.6 6 V Ω, 3 Ω ve 3 V2 Ω luk birbiri-

Seri bağlı üreteçlerin her birinden aynı miktarda akım çekilir.

ne paralel bağlı olup eş değer direnci 1 Ω olur. Bu duV olan rumda devrenin eş değer direnciL 4 Ω olur. i = R – + anakoldan geçen akım 6 A dir. Buna göre 2 Ω luk di-

42 + –

+ –

16 V

2V

rençten 3 amperlik akım geçer. 3Ω

6Ω

ÖRNEK 6Ω

Cevap: B 2Ω

44

İç direnci önemsenmeyen üreteçler şekildeki gibi bağlanmıştır. K

Şekildeki devrede 6 X'luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? B) 2,5

3Ω

+ –

3Ω

C) 3

D) 3,5

E) 4

+ –

+ –

+ –

12 V

6V

3V

Çözüm

A

2Ω

Buna göre 2 Ω luk dirençten geçen akım ampermetreden geçen akım şiddeti kaç amperdir?

fT = f1 + f2 + f3

A) 2

3Ω

+ –

+ –

Üreteçlerin emk’larının toplamı, toplam emk ^f T h değerine eşit olur.

ÖRNEK

6Ω

L

+ –

+ –

16 V

2V

B

3Ω

A

K ve L voltmetrelerinin gösterdiği değerler sırasıyla V K oranı kaçtır? VK ve VL olduğuna göre V L 9 7 A) 4 B) C) 3 D) E) 2 2 2

B

Çözüm A

6Ω

Üreteçler birbirine seri bağlanmıştır.

B

VK = 12V + 6V = 18 V

i

VL = 6V + 3V = 5 V

Üreteçler birbirine seri bağlanmıştır. VAB = f 1 + f 2 = 16 V + 12 V = 18 V

V

VAB = i · R & 18 = i · 6 & i = 3 A

V

Cevap: C

27

K L

=

18 9

= 2 olur. Cevap: E

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

45

ÖRNEK

ÖRNEK

İç direnci önemsenmeyen ve emk'sı 24 V olan özdeş üreteçler ile direnci 4 X olan özdeş dirençlerle şekildeki devre kuruluyor.

46

İç direnci önemsenmeyen üreteçlerle kurulan devrede dirençler özdeş olup R kadardır. f

4Ω

R

+ –

4Ω R

4Ω + –

24 V

V

R

i – +

Buna göre V voltmetresinin gösterdiği değer kaç f'dir? 1 2 3 4 5 A) B) C) D) E) 7 7 7 7 7

24 V

Buna göre, i akımı kaç amperdir? B) 3,2

R

3f

+ –

A) 4

R

C) 3

D) 2,4

E) 1,6

Çözüm Çözüm 7 Devrenin toplam direnci R, toplam emk’sı 4 f olup 2 8f ana kol akımı olur. 7R 8f R 4f olur. V= · = 7R 2 7 Cevap: D

Devrenin eş değer direnci 6 Ω, toplam emk’sı 48 V olup anakoldan 8 A şiddetinde akım geçer. Bu akım 4 Ω luk dirençler paralel olduğu için eşit iki parçaya bölünür. Bu durumda i akımı 4 A olur. Cevap: A

Çözüm

47

ÖRNEK

V1 = 6V + 8V = 14V

İç direnci önemsenmeyen ve emk'ları şekildeki gibi verilen devre parçasına V1 ve V2 voltmetreleri bağlanmıştır.

V2 = 8V + 20V = 28V V

V1

V

+ –

+ –

6V

8V

+ –

20 V V2

V Buna göre A)

1 4

V

B)

1

oranı kaçtır?

2

1 3

C)

1 2

D)

2 3



10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

E) 2

28

1 2

=

14V 28V

=

1 2

olur. Cevap: C

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖRNEK

ÖĞRETMENİN

48

Üreteçlerin Ters (Zıt) Bağlanması

İç direnci önemsenmeyen üreteçlerle kurulan devrede ampermetreden 2A’lik akım geçmektedir. 6Ω

A

+ –

Bir üretecin (+) kutbunun başka bir üretecin (+) kutbuna bağlama biçimidir.

Ampermetre

f

i

• f1 > f2 ise

– +

f1

f2

+ –

olur.

• f1 = f2 ise devreden akım geçmez.

Buna göre f kaç volttur? B) 10

– +

fT = f1 – f2

2f

A) 8

+ –

Akımın yönü ve büyüklüğü için üç durum sözkonusudur.

4Ω

3Ω

4Ω

NOTU

C) 12

D) 16

i

– +

• f2 > f1 ise

E) 36

olur.

fT = f2 – f1

Çözüm ÖRNEK

4 Ω luk direnç kısa devre olur. Devrenin eş değer direnci 6 Ω dur. Ana koldan geçen akım 6 A dir. 3f = 6 · 6 & f = 12 V olur. Cevap: C

ÖRNEK

50

İç dirençleri önemsenmeyen üreteç şekildeki gibi birbirine bağlanıyor. K

+ –

+ –

– +

30 V

10 V

25 V

L

Buna göre KL noktaları arasındaki potansiyel fark kaç Volt'tur?

49

A) 15

İç dirençleri önemsenmeyen üreteç ve 6 X, 3 X ve 2 X'luk

B) 20

C) 30

D) 40

E) 65

dirençlerle şekildeki elektrik devresi kuruluyor.

Çözüm

6Ω

8V

+ – + – 12 V

+ –

3Ω

K

4V

2Ω

+ –

+ –

– +

30 V

10 V

25 V

L

İki üreteçin birbirine seri bağlanmış diğer üreteç ise bunlara ters bağlanmıştır.

Buna göre, 6 X'luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? 4 5 A) 1 B) C) 2 D) E) 3 3 2

VKL = f 1 + f 2 –f 3 olur. VKL = 30 + 10–25 = 15 V olur. Cevap: A

Çözüm ÖĞRENCİNİN

fT = 12 + 8 – 4 = = 16 V fT = 16 V, Reş = 4 X Ana kol akımı 4 A dir. 4 A lik akımın

NOTU

4 A lik kısım 6 Ω luk dirençten geçer. 3 Cevap: B

29

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖRNEK

51

ÖRNEK

52

İç dirençleri önemsenmeyen ve emk'ları 30 V olan özdeş

İç dirençleri önemsenmeyen ve emk'ları 30 V olan öz-

üreteçler ile özdeş dirençlerle şekildeki devre kuruluyor.

deş üreteçler ve özdeş dirençlerle şekildeki elektrik devresi kuruluyor.

10 Ω

A

+ –

10 V

+ – + –

10 Ω

5Ω

Buna göre A ampermetresinin gösterdiği değer kaç amperdir? C)

3 2

D) 2

E)

5 2

A) 1

30 30

6Ω

B)

3 2

C) 2

D)

5 2

E) 3

Reş = 10 Ω, fT = 30 V 30 Ana kol akımı = =3A 10 3 Ampermetreden A şiddetinde akım geçer. 2 Cevap: B

= 1A Cevap: B

ÖRNEK

53

Çözüm

İç direnci önemsenmeyen üreteçler şekildeki gibi birbirine bağlanmıştır.

VK = 20 – 5 = 15 V

K

VL = 10 – 5 = 5 V

+ –

– +

+ –

V

20 V

5V

10 V

V

L

L

B) 3

C)

5 2



D) 2

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

E)

K L

=

15 V 5V

= 3 olur.

Cevap: B

K ve L voltmetrelerinin gösterdiği değerler sırasıyla VK , V K VL olduğuna göre oranı kaçtır? V A) 4

30 V

Ampermetrenin bağlı olduğu 6 Ω luk direnç kısa devre olur. Bu durumda

Reş = 30 Ω =

30 V

Çözüm

fT = 30 V V

+ –

perdir?

fT = 20 V + 20 V – 10 V

R

+ –

Buna göre A ampermetresinden geçen akım kaç am-

Çözüm

i=

A

4Ω

10 Ω

20 V

B) 1

4Ω

30 V

20 V

– +

A) 5

3Ω

3 2

30

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

55

Üreteçlerin Paralel Bağlanması

İç direnci önemsiz ve emk'leri 12 V olan özdeş üreteçler

Özdeş üreteçler şekildeki gibi paralel bağlandığında KL noktaları

şekildeki gibi birbirine bağlanmıştır. + –

arasındaki toplam potansiyel fark, üreteçlerden birinin potansiyel farkına eşit olur.

K

L =

+f–

f + –

K

12 V + –

12 V L

– +

+ –

12 V

12 V

L

12 V

Buna göre KL noktaları arasındaki potansiyel fark kaç volt'tur?

+f–

A) 12

·· ·

UYARI

B) 24

C) 36

D) 48

E) 60

Çözüm

Paralel bağlı özdeş üreteçlerden geçen akım şiddeti, ana koldan geçen akım şiddetinin kol sayısına bölümü ile bulunur.

ÖRNEK

+ –

K

+f–

Paralel bağlı olan üreteçlerden birinin emk'sı alınır. Bu durumda VKL = 12 + 12 – 12 + 12 = 24 V Cevap: B

54

İç direnci önemsiz ve emk'sı 10 V olan özdeş üreteçler ile özdeş dirençler şekildeki gibi birbirine bağlanmıştır. 10 V + –

kildeki devre kuruluyor.

10 V 40 Ω

– +

40 Ω

56

İç dirençleri önemsenmeyen üreteçler ve dirençlerle şe-

10 V

+ –

i

ÖRNEK

+ –

10 V

+ –

5Ω

20 V + – 10 V

40 Ω

Buna göre, i akımı kaç amperdir? 1 1 1 A) B) C) D) 1 4 3 2

i

+ –

+ –

20 V

15 V

+ –

3 E) 2

5Ω

5V

Buna göre emk'sı 20 V olan üreteçten geçen i akımı kaç apmerdir?

Çözüm

A) 10 V

1 B) 1 2

C)

3 4 D) 2 3

E) 2

K 10 V

40 Ω

Çözüm

10 V

i 40 Ω

40 Ω

VKL = 10 + 10 — 10 = 10 Volt VKL = i · R ⇒ 10 = i · 40 ⇒ i = 0,25 A olur.

Paralel bağlı olan üreteçlerden birinin emk'sı alınır. fT = 20 + 10 + 5 – 15 = 20 V Reş = 10 Ω 20V Ana kol akımı = =2A 10Ω Bu akımın yarısı i akımıdır. i = 1 A olur. Cevap: B

10 V L

Cevap: A

31

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖRNEK

57

ÖRNEK

58

İç dirençleri önemsenmeyen üreteç ve dirençlerle şekil-

Şekil I ve Şekil II'deki elektrik devrelerindeki özdeş di-

deki elektrik devresi kuruluyor.

rençlerden eşit miktarda akım geçmektedir.

+ – + –

+ –

5V

+ –

5V

R

5Ω

10 V

– +

5V

V – + 3Ω

5V

B) 10

C) 14

f1 – +

f1 – +

f1

f1

2Ω

Üreteçlerin emk'leri

D) 16

E) 18

A) 1

Çözüm

+ –

B)

f2 + –

f2

f2

Şekil II

f1 f2

oranı kaçtır?

4 3 C) 3 2

D) 2

E)

5 2

Çözüm

Paralel bağlı olan üreteçlerden sadece bir tanesinin emk'sı alınır

fT = 10 – 5 + 5 = 10 V Ana kol akımı =

+ –

– +

Şekil I

Buna göre V voltmetresi kaç voltu gösterir? A) 7

R

10

Şekil I için fT = 2f1 , Reş = R Şekil II için fT = 2f2 , Reş = R 2f 2f 1 2 = & f1 = f2 olur. R R

Reş = 5 + 2 + 3 = 10 Ω

=1A 10 V = i · R = 1 · 7 = 7 V olur.

Cevap: A Cevap: A

ÖRNEK

59

Çözüm

İç direnci önemsenmeyen ve emk’ları 24 V olan özdeş üreteç-

Üreteçler paralel olduğu için devrenin emk'sı

ler ve 3 X’luk dirençle şekildeki devre kuruluyor.

fT = 24 V olur.

+ –

f i=

24V A

24V

Buna göre ampermetreden geçen akım şiddeti kaç amperdir? C) 4

24 3

=8A

Cevap: C

+ –

B) 3

efl

=

8 A şiddetindeki akımın yarısı ampermetreden geçer.

3Ω

A) 2

R

T

E) 6

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

E) 8

32

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Üreteçlerin Bağlanması

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

Üretecin Ömrü • Özdeş üretecin ömrü üreteçten çekilen akım ile ters orantılıdır.

İç direnci önemsenmeyen özdeş üreteçlerle ve özdeş dirençlerle Şekil I ve Şekil II'deki elektrik devrelerini kurulmuştur.

İç direnci önemsenmeyen özdeş üreteçlerle Şekil I ve Şekil II'deki elektrik devreleri kurulmuştur. 10 Ω

R

+ –

R

f + –

10 Ω

+ –

+ –

10V

10V

f Şekil I

10V + – + –

A)

Şekil I'deki üreteçlerin tükenme süresi 2 saat ise Şekil II’ deki üreteçlerin tükenme süresi kaç saattir? B) 2

C) 4

D) 8

1 2

B) 2

C) 4

4f = dir. R R 2 q = i·t bağıntısından f 4f ·t = ·t 1 2R R 2 t 1 = 8 olur. t Şekil II de ise

10 = 1 A olur. 10 1 Şekil II deki üreteçten çekilen akım ise i2 = A olur. 2

Şekil II de ana koldan geçen akım 2 i2 =

E) 8

2

2f

f 2R

,

Cevap: E

Cevap: D

62

Çözüm I. devrede anahtar kapatılırsa ana kol akımı artar. Üretecin ömrü azalır. X üretecinin ömrü azalır.

İç direnci önemsenmeyen özdeş üreteç ve özdeş dirençlerle şekildeki devreler kuruluyor.

X

f

D) 6

Şekil I de üreteçten çekilen akım

Üretecin ömrü üreteçten çekilen akım ile ters orantılıdır. 20 V = 2 A dir.' Şekil I'de üreteçten çekilen akım i 1 = 10 X

+ –

f Şekil II

f = i · R bağıntısından

ÖRNEK

+ –

Çözüm

E) 12

Çözüm

q = i · t bağıntısından i1 · t1 = i2 · t2 1 2·2= · t ⇒ t2 = 8 saat 2 2

+ –

Şekil I ve Şekil II'deki üreteçlerden akım çekme süret leri sırasıyla t1 ve t2 olduğuna göre 1 oranı kaçtır? t2

10V Şekil II

Şekil I

A) 1

R

60

ÖRNEK

61

II. devrede anahtar kapatılırsa ana kol akımı değişmez. Y üretecinden çekilen akım azalır. Y üretecinin ömrü artar.

+ –

Cevap, X azalır, Y artar.

+ – Y

Anahtarlar kapatıldığında X ve Y üreteçleri ömürleri için ne söylenebilir?

33

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

9

TEST

2

3

ÖĞREN

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. İç dirençleri önemsenmeyen özdeş üreteçler ve dirençle şe-

3. Şekildeki devrede üreteçlerin iç dirençleri önemsenmiyor.

kildeki devre kuruluyor.



+ –



1

6Ω 3Ω

20 V

3Ω

+ – A

2Ω

20 V

5Ω

Buna göre A ampermetresinde okunan değer kaç amperdir? A) 2

B) 4

C) 6

D) 8



– +

44 V

30 V

A) 1

B) 2

C) 4

E) 14

4. İç dirençleri önemsenmeyen üreteçler ve dirençlerle şekildeki devre kuruluyor.

kuruluyor.

+ –

+ –

12 V

12 V



6Ω

+ –

+ –

20 V

5V 5Ω

6Ω



Buna göre 3 X’luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? B) 4

C) 8

10 V

4Ω

3Ω

A) 2

D) 6

E) 10

2. İç dirençleri önemsiz üreteçler ve dirençlerle şekildeki devre



V

Buna göre V voltmetresinde okunan değer kaç Volt’tur?

+ –



+ –

D) 9

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Buna göre 5 X’luk dirençten geçen akım şiddeti kaç amperdir? A)

E) 12

34

1 2

B) 2

C)

3 2

D) 2

E) 3

1

Düzey

2

3

ÖĞREN

10 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. İç dirençleri önemsenmeyen üreteçler ve özdeş dirençlerle

3. İç dirençleri önemsenmeyen üreteçler ve büyüklükleri şekil-

kurulan Şekil I ve Şekil II’deki devrelerde üreteçlerin tükenme süreleri sırasıyla t1 ve t2 dir.

deki gibi verilen dirençlerle elektrik devresi kuruluyor. V 6Ω



+ –

+ –

Şekil I

A)

t1 t2

Şekil II

oranı kaçtır? D) 1

E)

3 2



+ –

40 V

+ –

1Ω

20 V

+ –

60 V

40 V

+ – 2Ω

Şekil I

f



Devreden geçen akım şiddeti 2 A olduğuna göre volt olabilir? C) 20

D) 30

D) 25

+ –

+ –

1Ω + –

C) 20

E) 30



+ –

6Ω

B) 15

elektrik devrelerinde dirençler özdeştir.

rençleri önemsenmemektedir.

B) 15

60 V

4. İç direnci önemsiz özdeş üreteçlerle kurulan şekillerdeki

2. Şekildeki gibi kurulan elektrik devresinde üreteçlerin iç di-

A) 10

– +

Şekildeki elektrik devresinde voltmetrenin gösterdiği değer kaç Volt’tur? A) 10



10 V

10 V

1 1 1 B) C) 4 3 2



+ –

– +

Buna göre

10 Ω

+ –

+ –



3Ω

8Ω

+ –

f kaç

E) 50

Şekil II

Şekil I ve Şekil II’deki dirençlerden sırasıyla i1 ve i2 akımi ları geçtiğine göre 1 oranı kaçtır? i2 A)

35

+ –

1 2

B) 1

C)

3 D) 2 2

E)

5 2

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

63

Elektriksel Enerji

10 Ω

Bir akkor lambanın uçlarına potansiyel fark uygulandığında akkor lambadan akım geçer ve bu durumda elektrik enerjisi ışık ve ısı

+ –

enerjisine dönüşür. Piller kimyasal enerjiyi, jeneratörler ise mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.

+ –

5V

15 V

+ – 5V

R

Şekildeki elektrik devresinde 10 Ω luk dirençten 4s de açığa çıkan ısı enerjisi kaç joule'dır? i

A) 120

B) 140

C) 160

D) 180

E) 200

+ –

Çözüm

f

5 V luk üreteçler paralel olduğu için toplam emk ları 5 V olur. Devrenin toplam emk sı ise f T = 20 V olur. 10 Ω'luk direncin uçları arasındaki potansiyel fark 20 V'tur. f 20 Dirençten gelen akım, i = T = = 2 A 'dir. R efl 10

R direncinden t süresince i akım geçerse dirençte açığa çıkan enerji E = i . v . t bağıntısı ile bulunur. Enerji birimi joule olur.

E = i · V · t = 2 · 20 · 4 = 160 J olur.

Joule = Amper · Volt ·Saniye olarak alınabilir.

Cevap: C

Enerji denkleminde V = i · R veya i= E=

V R

dönüşümleri yapıldığında

ÖĞRENCİNİN

NOTU

V2 V2· t · t ve E = R R

bağıntıları bulunur.

ÖRNEK

64

Çözüm

Şekildeki devre parçasında 4 X'luk dirençten 2 s de 72 J' luk ısı enerjisi açığa çıkmaktadır. 4Ω

3Ω

V

E = i2 · R · t & 72 = i2 · 4 · 2 i=3A

6Ω

Voltmetrenin bağlı olduğu noktalar arasındaki eş değer direnç 2 Ω dur.

3Ω

V = i · Reş = 3 · 5 = 15 volt olur. Cevap: C Buna göre V voltmetresinin gösterdiği değer kaç Volt'tur? A) 10

B) 12

C) 15

D) 18

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

E) 21

36

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖRNEK

65

ÖRNEK

Şekildeki elektrik devresinde t sürede X, Y ve Z dirençlerinde açığa çıkan ısı enerjileri sırasıyla EX, EY ve EZ dir. 2R

66

Şekildeki elektrik devresinde R1 direnci üzerinde harcanan elektriksel güç 32 W'tır. R1 = 2 Ω

4R R

X 3R

R2 = 6 Ω

Z

+ –

Y

V

+ –

Buna göre, V potansiyeli kaç volttur? (Üretecin iç direnci önemsenmiyor.)

V

Buna göre EX, EY ve EZ arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir? A) EX > EY > EZ

B) EY > EX > EZ

A) 6

B) 8

C) EZ > EY > EX

C) 10

D) 32

E) 40

Çözüm

D) EZ > EX > EY E) EY > EZ > EX P = i2 · R1 & 32 = i2· 2 & i2 = 16 & i = 4 A olur.

Çözüm

Reş = 2 X + 6 X = 8 X olur. V = İ · Reş ⇒ V = 4 · 8 = 32 Volt'tur.

Y direncinden 2i akımı geçerse, X’ten i, Z’den 3i akım geçer.

Cevap: D

EX = i2 · 2R · t = 2i2Rt EY = (2i)2 · 3R · t = 12i2Rt

ÖRNEK

EZ = (3i)2 · R · t = 9i2Rt

67

Şekildeki elektrik devresi; iç direnci önemsenmeyen üreteç, 1 X ve 2 X dirençlerle kurulmuştur.

Cevap: E

1Ω

Elektriksel Güç Mekanik sistemlerde birim zamanda açığa çıkan işe mekanik

2Ω

güç denir. Elektrikli cihazların birim zamanda harcadığı elektrik enerjisine elektriksel güç denir.

Güç =

+ –

Enerji bağıntısı ile bulunur. Zaman

10V

Buna göre devrede harcanan elektriksel güç kaç W tır?

Güç P harfi ile gösterilir.

P=

A) 50

i·V·t & P = i · V bağıntısı ile bulunur. t

B) 75

C) 100

D) 125

E) 150

Çözüm

Güç birimi Watt’tır. Watt = Amper · Volt

Güç P =

Gerekli dönüşümler yapılırsa güç,

P=

2

P = i· V =

V = i2 · R R

V R

V

2

bağıntısı ile hesaplanabilir.

R

2

+ 1

= 150 W

V R

2

= 2

100 1

+

100 2 Cevap: E

bağıntıları ile bulunur.

37

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖRNEK

68

ÖRNEK

Şekildeki elektrik devresinde üretecin iç direnci önemsenmemektedir. 6Ω

70

Şekildeki elektrik devresinde üreteçlerin iç direnci önemsenmemektedir.

6Ω 3Ω

+ –

f = 36V

5Ω

5Ω

+ –

+ –

20 V

20 V

4Ω 40 Ω

Buna göre 3 X'luk dirençte birim zamanda ortaya çıkan ısı enerjisi kaç Joule'dür?

Buna göre 40 X'luk direncin gücü kaç Watt'tır?

A) 2

A) 30

B) 10

C) 12

D) 18

E) 24

Çözüm

B) 40

C) 50

D) 60

E) 80

Çözüm

6 Ω ile 3 Ω luk dirençler birbirine paralel olup eş değer direnci 2 Ω olur. Bu durumda devrenin eş değer direnci 12 Ω olur.

40 Ω luk direncin uçları arasındaki potansiyel farkı 40V tur.

fT = 36 V, Reş = 12 Ω

P=

i=

V

2

R

36

=

40

2

40

= 40 W Cevap: B

=3A 12 3 Ω luk dirençten 2 A şiddetinde akım geçer. E = i2 · R·t = 22 · 3·1 = 12 J Cevap: C

ÖRNEK

ÖRNEK

71

Gücü 1000 W olan bir elektrik süpürgesi 220 V potansiyel fark altında günde 1 saat çalıştırılıyor.

69

1 kW·h (kilowatsaat) elektrik enerjisi 0,8 TL ile fiyatlandırıldığında elektrik süpürgesinin 30 günlük kullanımı sonunda elektrik faturasına yansıyacak tutar kaç TL olur?

Şekildeki devre parçasından i akımı geçtiğinde R1 direnci üzerinde harcanan elektriksel güç 32 W'tır. R1 = 2 Ω

R2 = 6 Ω

i

A) 20

B) 24

C) 30

D) 36

E) 48

V

Buna göre voltmetrede okunan değer kaç Volt'tur? A) 8

B) 16

C) 16

D) 24

Çözüm

E) 30

E = P · t = 1000 · 1 · 30 Watt.saat

Çözüm

E = 30000 W·h 2

2

P = i · R & 32 = i · 2

E = 30 KW·h

i = 4 A olur.

1 kW·h 0,8 TL ise 30 kW·h, 24 TL eder.

V = i · R = 4 · 6 = 24 V

Cevap: B

Cevap: D

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

38

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖĞRETMENİN

ÖRNEK

NOTU

73

Özdeş lambalarla kurulan Şekil I'deki elektrik devresi Şekil II deki konuma getiriliyor.

Lambalı Devreler Bir lambanın ışık verebilmesi için lambadan akım geçmesi gerekir.

L

K

L

K

K

L

M

M M

+ – V

Şekildeki devrede K ve L lambaları ışık verirken, M lambası ışık vermemektedir.

+ –

V

V

Şekil I

Şekil II

Buna göre K, L ve M lambalarının parlaklıkları ilk duruma göre nasıl değişir? (Üretecin iç direnci önemsenmiyor.)

NOT Bir lambanın parlaklığı lambanın gücü ile doğru orantılıdır.

ÖRNEK

+ –

72

Özdeş lambalarla kurulan şekildeki devrede K, L ve M lambalarının ışık şiddetleri sırasıyla IK, IL ve IM dir. L

K

L

M

A)

Azalır

Azalır

Azalır

B)

Azalır

Artar

Artar

C)

Artar

Azalır

Azalır

D)

Değişmez

Değişmez

Artar

E)

Artar

Artar

Artar

K

Çözüm M

K, L ve M lambalarının uçları arasındaki potansiyel fark azaldığı (K, L ve M lambalarından geçen akım azalır.) için lambaların parlaklıkları azalır. Cevap: A

+ – V

Buna göre IK , IL ve IM arasındaki ilişki nedir? A) IK > IL > IM

B) IL > IK = IM C) IK > IL = IM

D) IL > IK > IM

E) IK = IL = IM

ÖĞRENCİNİN

NOTU

Çözüm Bu tarz sorularda akımı paylaştırma daha kolaydır. L K 2i M + – V

L ve M lambalarından geçen akım şiddetleri eşit olduğu için parlaklıkları eşittir. K'den geçen akım şiddeti daha fazla olduğu için K'nin parlaklığı daha fazladır. Bu durumda, IK > IL = IM olur. Cevap: C

39

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖRNEK

74

ÖRNEK

Özdeş lambalarla şekildeki elektrik devresi kurulmuştur.

75

İç direnci önemsenmeyen özdeş üreteç ve özdeş lambalarla şekildeki devre kurulmuştur.

X anahtarı K L

+ –

K

M

L

S anahtarı

V

+ –

X anahtarı kapatıldığında K ve L lambalarının parlaklığı ilk duruma göre nasıl değişir? K

S anahtarı kapatıldığında

L

I. K lambasının parlaklığı değişmez.

A)

Artar

Azalır

B)

Artar

Artar

C)

Azalır

Artar

D)

Değişmez

Değişmez

E)

Azalır

Azalır

II. L lambasından geçen akım şiddeti değişmez. III. Üretecin akım verme süresi artar. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

D) II ve III

Çözüm

V

ten

2V

oluyor. p, L ninki azalır.f

V

iken

V

76

Çözüm

Özdeş lambalar ve iç direnci önemsenmeyen özdeş üreteçlerle şekildeki devre kurulmuştur.

+ –

K lambasının uçları arasındaki emk 2f, L lambasının uçları arasındaki emk 0, M lambasının uçları arasındaki emk 2f dir.

L + –

K

Bu nedenle K ile L aynı parlaklıkta ışık verirken, L lambası ışık vermez. PK = PM > PL olur.

+ –

M

Cevap: A

K, L ve M lambalarının ışık şiddetleri sırasıyla PK , PL ve PM olduğuna göre bunlar arasındaki ilişki nedir? A) PK = PM > PL

E) I, II ve III

Anahtar kapatıldığında M lambası ışık vermez, L den geçen akım şiddeti ise değişmez. Bu nedenle L lambasının parlaklığı değişmez. Devrenin eş değer direnci azaldığı için üreteçten çekilen akım artar ve üretecin ömrü azalır. Cevap: B

oluyor p .

2 3 2 3 Bu nedenle K nin parlaklığı artar, L ninki azalır. Cevap: A

ÖRNEK

C) I ve III

Çözüm

Anahtar kapatıldığında K’nin potansiyel farkı artar f

B) Yalnız II

B) PK > PL = PM

D) PM > PL > PK

C) PL > PK > PM

E) PL > PM > PK

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

40

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Elektriksel Enerji ve Güç

ÖĞRETMENİN

NOTU

ÖRNEK

77

Elektrik Akımının Oluşturabileceği Tehlikelere Karşı Alınması Gereken Sağlık ve Güvenlik Tedbirleri

Elektrik, hayatın vazgeçilmez bir parçasıdır ancak gerekli tedbirler alınmadığında tehlikeli olabilir.

Elektrik, yaşantımızın vazgeçilmez parçasıdır ancak gerekli önlemler alınmadığında tehlikeli olabilir.

Buna göre;

Elektrik kazalarından korunmak için alınacak bazı önlemler aşağıda verilmiştir.

II. prizlerde metal ve benzeri cisimler sokulmamalı

I. evlerde topraklı priz kullanılmalı III. ıslak zeminlerde elektrik cihazlar kullanılmamalı

1.

verilenlerden hangileri elektrik kazalarına karşı korumak için alınması gereken tedbirlerdendir? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III



C) I ve III E) I, II ve III

Çözüm

Elektrik uyarı levhalarına uyulmalıdır.

2. Verilen üç durumda elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken sağlık ve güvenlik tedbirlerindendir. Cevap: E

Prize emniyet kapağı takılmalıdır.

3. Islak zeminlerde elektrikli cihazlar kullanılmamalıdır.

ÖRNEK

4. Bir prize birden fazla fiş takılmamalıdır.

78

Elektrik, günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmasına rağmen gerekli tedbirler alınmadığında tehlikeli olabilir.

5. Kabloların ezik olmamasına dikkat edilmelidir. 6. Evlerde topraklı priz kullanılmalıdır.

Buna göre

7.

I. kabloların ezik olmamasına dikkat etmek II. bir prize birden fazla fiş takmak III. prizlere emniyet kapağı takmak verilenlerden hangileri elektrik kazalarına karşı korunmak için alınması gereken tedbirlerdendir?

A) Yalnız I

Sigorta kapalı konuma getirilmeden elektrikle ile ilgili işlem yapılmamalıdır.

B) I ve II D) II ve III

8.

C) I ve III E) I, II ve III

Çözüm I ve III verilenler elektrik kazalarına karşı alınması gereken güvenlik önlemleridir. Cevap: C



Yuvasından çıkmış ve telleri açıkta kalmış prizler tamir edilmelidir.

ÖDEV 41

Miray Fizik Soru Bankası

10.Elektrik Sınıf ve Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF) Manyetizma Test 12-16’i çözebilirsiniz.

Düzey

TEST 11

1

li ev aletlerinin güçleri ve günlük ortalama çalıştırılma süreleri verilmiştir.

M



Elektrikli

L

+ – V

Buna göre elektrik devresinde tüm lambaların ışık verebilmesi için hangi anahtarların kapatılması gerekli ve yeterlidir? B) Yalnız L

D) K ve L

Güç (Watt)

Günlük ortalama çalıştırılma süresi (Saat)

K

1500

0,2

L

80

7

M

100

6

ev aleti

K



ÖĞREN

3. Aşağıdaki tabloda şehir gerilimi ile çalışan K, L ve M elektrik-

deki devre kuruluyor.

A) Yalnız K

3

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. İç direnci önemsenmeyen üreteç ve özdeş lambalarla şekil-



2



C) Yalnız M

E) L ve M

Bu ev aletleri, fişleri doğrudan şehir şebekesine bağlı olan prizlere takılarak kullanıldığında bir ayda harcadıkları ortalama elektrik enerjileri (EK, EL ve EM) arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) EK > EM > EL B) EM > EL > EK

D) EK > EL > EM

C) EM > EK > EL

E) EK = EL = EM ÖSYM

2. Şekildeki elektrik devreleri özdeş lambalar ve iç direnci

4. İç direnci önemsenmeyen üreteç ve özdeş lambalarla şekil-

önemsenmeyen üreteçle kurulmuştur.

K

deki elektrik devresi kuruluyor. L



M

+ –

V

+ –

K

+ – + –

L

M

+ –





+ –

A) IK > IL > IM B) IK = IL > IM C) IM > IL > IK

K, L ve M lambalarının ışık şiddetleri sırasıyla IK, IL ve IM olduğuna göre bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

D) IL > IK > IM E) IM > IK > IL

A) IK = IL > IM B) IK = IL = IM C) IK > IL > IM D) IL > IK > IM E) IM > IK > IL

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

K, L ve M lambalarının ışık şiddeti sırasıyla IK, IL ve IM olduğuna göre bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

42

Düzey

1

2

3

ÖĞREN

12 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. İç direnci önemsenmeyen üreteç ve özdeş lambalarla şekil-

3. İç direnci önemsenmeyen özdeş üreteçlerle ve özdeş direnç-

deki elektrik devresi kuruluyor.

lerle Şekil I, Şekil II ve Şekil III’deki elektrik devreler kuruluyor.

K



– +

V

L + –



+ –

+ –

Şekil I

Anahtar kapatıldığında K ve L lambalarının ışık şiddetleri ilk duruma göre nasıl değişir? K

L

K

Şekil II M

L

A)

Artar

Değişmez

B)

Artar

Artar

C)

Azalır

Değişmez

D)

Azalır

Artar

E)

Değişmez

Azalır

+ – + – Şekil III



K, L ve M lambalarının ışık şiddetleri sırasıyla IK, IL ve IM olduğuna göre bunlar arasındaki ilişki nedir? A) IK > IL > IM B) IK > IL = IM C) IL = IM > IK D) IK = IL = IM E) IK = IM > IL

4. İç direnci önemsiz üreteç ve özdeş lambalarla oluşturulmuş elektrik devresinde reosta sürgüsü ok yönünde çekiliyor.

2. İç dirençleri önemsenmeyen üreteç ve özdeş lambalarla şeK



K



kildeki elektrik devresi kuruluyor. L

ok

L

S

M + –

+ –

V

V





Buna göre S anahtarı kapatıldığında

Buna göre K ve L lambaların parlaklıkları ilk duruma göre nasıl değişir?

I. K lambasının parlaklığı artar.

K

II. Üreteçten çekilen akım artar. III. L ve M lambalarının parlaklığı değişmez.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) Yalnız III

D) II ve III

C) I ve II

E) I ve III

43

L

A)

Değişmez

Azalır

B)

Artar

Artar

C) Azalır

Artar

D) Değişmez

Değişmez

E)

Azalır

Artar

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Mıknatıs ve Manyetik Alan

ÖĞRETMENİN

Manyetik alan çizgilerinin özellikleri

NOTU

1. Manyetik alan çizgileri kapalı eğriler biçimindedir.

Mıknatıs ve Manyetik Alan •

Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir.

•

Bir mıknatısın kuzeyi gösteren ucuna N kutbu, güneyi gösteren ucuna S kutbu denir.



N

2. Manyetik alan çizgileri mıknatısın dışında N kutbundan S kutbuna, mıknatısın içinde ise S kutubunda N kutbuna yönelir.

N

S

S

Bir çubuk mıknatıs ikiye bölündüğünde meydana gelen her bir parçanın yine N ve S kutuplu küçük bir mıknatıs olduğu görülür. N



S

N N

S

N

S

S



NOT Mıknatıslarda aynı cins kutuplar birbirini iterken zıt kutuplar

N

birbirini çeker. İki mıknatıs arasında oluşan manyetik kuvvetin

N

büyüklüğü mıknatıstan kutup şiddetine bağlıdır. 3. Manyetik alan çizgileri birbirini kesmezler.

Bir mıknatısın manyetik özelliklerini gösterdiği bölgeye o mıknatı-

4. Manyetik alan çizgilerinin sık olduğu yerde manyetik alan büyük, seyrek olduğu yerlerde manyetik alanı küçüktür.

sın manyetik alanı denir. Manyetik alan B ile gösterilir. SI da birimi Tesla (T) dir. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür.

5. Manyetik alan vektörü manyetik alan çizgilerine teğettir.

Mıknatısa yaklaşıldığında manyetik alanın büyüklüğü artarken



mıknatıstan uzaklaşıldığında manyetik alan şiddeti azalır. N

S

X

B

Y S

N

X noktasındaki manyetik alan şiddeti, Y noktasındaki manyetik B

alan şiddetinden büyüktür. Mıknatıslar etrafında oluşan manyetik alan, manyetik alan çizgile-

B

ri ile temsil edilir. Gözle görülmeyen manyetik alan kuvvet çizgileri gerçekte yoktur.

UYARI Cam

S

Yön bulmada kullanılan pusulanın ibresi bir mıknatıstır.

Cam

N

S

N

S

N

S

N S

N

Çubuk mıknatıs etrafında demir tozlarının dizilimi

N

U mıknatıs etrafında demir tozlarının dizilimi

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

44

S

S

N

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Mıknatıs ve Manyetik Alan

ÖRNEK

79

ÖRNEK

Üç mıknatıs arasında meydana gelen manyetik alan kuvvet çizgileri modeli şekildeki gibi verilmiştir. K

L

80

Bir çubuk mıknatısın manyetik alanı içerisinde bulunan K, L ve M noktaları şekildeki gibidir. K

M

N

Buna göre K, L ve M kutupların işareti için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? K

L

M

A)

N

N

N

B)

N

S

N

C)

S

S

S

D)

S

N

N

E)

N

N

S

S

M

L

Buna göre, bu noktalarda oluşan manyetik alan vektörlerinin yönü aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Çözüm

K

L

M

A)

➞

➞

➞

B)

➞

➞

➞

C)

➞

➞

➞

D)

➞

➞

➞

E)

➞

➞

➞

Manyetik alan çizgileri mıknatısın dışında N kutbundan S kutbuna doğru yönelir. K S

L

N

Çözüm

M

N

S

S

N

K, L ve M noktalarında oluşan manyetik alan vektörü K için ➞, L için ➞, M için ➞ şeklindedir.

Şeklinde olmalıdır. Bu durumda, K, L ve M kutupları N'dir. Cevap: A

ÖRNEK

Cevap: B

81

Çözüm

Elektriksel olarak nötr olan K, L ve M cisimlerinden ikisi mıknatıs biri demirden yapılmış cisimdir.

K ve L birbirini ittiği için K ile L mıknatıs M ise demirdir. Mıknatısların X ve Y uçları zıt kutupludur.

ip

ip

X K

Cevap: C

ip

Y L

M

K, L ve M cisimleri şekildeki gibi dengede kaldığına göre I. K cismi mıknatıstır. II. X ve Y uçları aynı kutuplardır. III. M cismi demirdir. yargılarından hangileri doğrudur? (K ile M arasındaki etkileşmeleri önemsenmiyor.) A) Yalnız I D) II ve III

B) I ve II

C) I ve III E) I, II ve III

45

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Akımın Oluşturduğu Manyetik Alan

ÖRNEK

UYARI

82

Manyetik alan çizgileri telin etrafında halkalar şeklinde oluşur.

I. Tek kutuplu mıknatıs elde edilebilir.

I

I

II. Manyetik kuvvet, temas gerektirmeyen kuvvetlere örnek verilebilir. III. Manyetik alan çizgileri kapalı eğriler şeklinde oldukları için başlangıç ve bitiş noktası yoktur.

A) Yalnız I

B) I ve III

D) I ve II

C) II ve III E) I, II ve III Oluşan manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Üzerinden akım geçen tel, baş parmak akım yönünü gösterecek şekilde sağ elin avuç içine alındığında bükülen dört parmak manyetik alan yönünü gösterir.

Çözüm Mıknatıslar iki kutupludur. I numaralı yargı yanlıştır. II. ve III. yargılar doğrudur. Cevap: C

ÖĞRETMENİN

B

B

Yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

UYARI Manyetik alanın büyüklüğü, 1. Telden geçen akım arttıkça artar. 2. Telden uzaklaştıkça azalır.

NOTU

Üzerinden Akım Geçen Düz Bir İletken Telin Etrafında Oluşan Manyetik Alan

ÖRNEK

1820 Yılında Danimarkalı bilim insanı Hans Christian Oersted’in

83

Üzerinde i akımı geçen iletken bir telden d kadar uzaklıkta bulunan K noktasında oluşan manyetik alan şiddeti B dir.

hazırlamış olduğu düzenekte pusulanın ibresinin akım geçen iletken telden etkilendiğini görür. Akım geçen iletken bir telin etrafında manyetik alan oluştuğu sonucuna varılır.

K d i

– +

Buna göre I. i akımın yönü değiştirmeli, II. d uzaklığı artırılmalı, III. telden gelen i akımı arttırılmalı

– + Telden akım geçmeden önce pusulaların ibrelerinin konumu

işlemlerinden hangileri tek başına yapılırsa B'nin değeri azalır?

Telden akım geçtikten sonra pusulaların ibrelerinin hareketi

A) Yalnız I

B) Yalnız II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

Üzerinden akım geçen düz iletken etrafında oluşan manyetik

Çözüm

alan, telin bulunduğu düzleme diktir. Telin çevresinde oluşan manyetik akımın büyüklüğü telin bulun-

K noktasındaki manyetik alanın şiddeti ortamın cinsine bağlı olup d uzaklığının artmasıyla azalır ve i akım şiddetinin artmasıyla artar. Yalnız II doğrudur. Cevap: B

duğu ortamın cinsine, noktanın tele olan dik uzaklığa ve telden geçen akım şiddetine bağlıdır.

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

46

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Akımın Oluşturduğu Manyetik Alan

ÖRNEK

Şekildeki iletken çivi üzerine iletken tel sarılıp bu telin iki ucu bir pile bağlandığında çivi mıknatıs gibi davranır.

84

Üzerinden i akımı geçen iletken bir telden sırasıyla d, 3d ve 2d uzaklıkta bulunan X, Y ve Z noktalarının manyetik alan şiddeti sırasıyla BX, BY ve BZ dir.

Y

X 2d

NOT Elektromıknatısların oluşturduğu manyetik alanın şiddeti, iletkenden geçen akım şiddeti ve sarım sayısı ile doğru orantılıdır. Elektromıknatıslar, mikrofonlarda, hoparlörlerde, kapı zillerinde, elektrik motorlarında, ölçü aletlerinde (voltmetre, ampermetre), telgrafta, hızlı trenlerde kullanılır.

Z d

2d

ÖRNEK

Elektromıknatıslar günlük hayatla birçok yerde kullanılmaktadır.

i

Buna göre BX, BY ve BZ arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? A) BX > BY > BZ B) BX > BZ > BY D) BY > BZ > BX

85

Buna göre I. mikrofonlarda

C) BX = BY = BZ

II. hoparlörlerde

E) BY > BX > BZ

III. kapı zillerinde verilenlerin hangilerinde elektromıknatıs kullanılmaktadır?

Çözüm

A) Yalnız I

Tele en yakın olan noktanın manyetik alanı büyük telden uzak olan noktanın manyetik alanı küçüktür.

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

Cevap: B

Çözüm ÖĞRETMENİN

Elektromıknatısların kullanım alanı oldukça yaygındır. Elektromıknatıslar, mikrofonlarda, hoparlörlerde, kapı zillerinde, elektrik motorlarında, ölçü aletlerinde vb. kullanılır. Cevap: E

NOTU

Yüksek Gerilim Hatları Yüksek gerilim hatları ve trafoların, canlıların sağılığına olumsuz etkilemesinde, 1. Bulunan noktada oluşan manyetik alan şiddeti 2. Manyetik alana maruz kalma süresi

ÖĞRENCİNİN

önemli rol oynar.

NOTU

Elektromıknatıslar Manyetik maddelerin üzerine sarılmış telden akım geçirildiğinde bu maddeler mıknatıslık özelliği gösterir. Bu şekilde oluşturulan yapay mıknatıslara elektromıknatıs denir. S kutbu

N kutbu Çivi

+ –

V

47

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Dünyanın Manyetik Alanı

ÖRNEK

86

Aşağıda görseli verilenlerin hangisinde elektromıknatıs kullanılmaz? A)

B)

C)

Dünya’nın manyetik alanı kutup ışıkları (aurora) adı verilen doğal ışınlarından meydana gelmesini sağlar.

D)

NOT Bazı canlı türleri yön bulurken Dünya'nın manyetik alanından faydalanmaktadır. E)

Görseldeki canlılar Dünya’nın manyetik alanı sayesinde yönlerini bulmaktadırlar.

Çözüm Su ısıtıcılarında elektromıknatıs kullanılmaz. Cevap: E

ÖĞRETMENİN

Kızılgergedan kuşu

Karetta karetta

Kral kelebeği

Leylek

Kar kazı

Dikenli ıstakoz

Güvercin

Arı

NOTU

Dünya’nın Manyetik Alanın Sonuçları Dünya’nın çekirdeğinde büyük oranda demir ve az miktarda nikel eriyik hâlde bulunur. Eriyik hâlde bulunan demirin hareket etmesi sonucunda güney-kuzey doğrultusunda şekildeki gibi manyetik alan oluşturur.

NOT Dünya dev bir mıknatıs gibi davranır. Dünya’nın manyetik alanı canlı hayatını önemli ölçüde etkiler.

Dünya’nın manyetik alanı, Dünya’yı Güneş rüzgârlarından, uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklardan ve zararlı radyasyondan korur. 10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Anadolu semenderi (Kemaliye yağmur böceği)

48

Elektrik ve Manyetizma

ÜNİTE-1

Dünyanın Manyetik Alanı Pusulanın ibresinin kırmızı ucu coğrafi kuzey kutbunu gösterir.

ÖRNEK

Dünyanın manyetik etkisiyle yön bulmak için kullanılan pusula bir mıknatıstır.

89

Dünya'nın manyetik alanı canlı hayatını önemli ölçüde etkiler. Buna göre I. uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklardan ve zararlı radyasyondan koruması,

NOT

II. bazı göçmen kuşlarının yönlerini bulması,

Pusula ibresinin kırmızı renkli olan ucu daima kuzeyi (N harfini) gösterir.

ÖRNEK

III. navigasyon ile insanların gitmek istedikleri yerleri kolay ve hızlı bir şekilde bulması verilenlerden hangileri Dünya'nın manyetik alanı etkilidir?

87

A) Yalnız I

Aşağıdakilerden hangisi yön bulmada kullanılır? A) Ampermetre

B) Voltmetre

D) Pusula

D) II ve III

C) Dinamometre

E) Reosta

C) I ve III E) I, II ve III

Çözüm

Çözüm

Verilen üç durumda da Dünya'nın manyetik alanı önemli rol oynamaktadır.

Ampermetre } Akım şiddetini ölçmede Voltmetre } potansiyel farkı ölçmede Dinamometre }kuvvet ölçmede Reosta } Ayarlı direnç (Akım şiddetini ayarlar) Pusula } Yön tesbitinde kullanılırlar. Cevap: D

ÖRNEK

B) I ve II

Cevap: E

ÖRNEK

90

Dünya'nın merkezinde bulunan eriyik haldeki demirin hareket etmesi sonucunda Dünya çevresinde manyetik olan oluşur. Buna göre

88

Bazı canlı türleri Dünya'nın manyetik alanını kullanarak yönlerini bulmaktadır.

I. aurora denilen kutup ışınlarının oluşması,

Buna göre

III. Dünya'nın Güneş rüzgârlarından korunması

I. Arı, II. Kral Kelebeği,

durumlarının hangileri Dünya'nın manyetik alanın sonuçlarındandır?

III. Karetta Karetta

A) Yalnız I

II. bir kişinin pusula ile yönünü bulması,

verilen canlı türlerinden hangileri Dünya'nın manyetik alanını kullanarak yönlerini bulmaktadır? A) Yalnız I

B) I ve II D) I ve III

B) I ve III D) I ve II

C) II ve III

C) II ve III E) I, II ve III

Çözüm

E) I, II ve III

Verilen üç durumda Dünya'nın manyetik alan sonuçlarındandır. Cevap: E

Çözüm Arılar, Kral Kelebeği, Karetta Karetta Dünya'nın manyetik alanını kullanarak yön bulur. Cevap: E

ÖDEV 49

Miray 10. Sınıf Fizik Soru Bankası

10.Elektrik Sınıf ve Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF) Manyetizma Test 17-25’i çözebilirsiniz.

Düzey

TEST 13

2

Şekil I’deki gibi birbirini iterken, K ve M Şekil II’deki gibi birbirini çekmektedir.

II. Birimi SI da Tesla’dır.

III. Temel bir büyüklüktür.

İp

yargılarından hangileri doğrudur?



B) I ve II

D) II ve III

ÖĞREN

4. Elektriksel olarak yüksüz olan K, L ve M cisimlerinden K ve L,

I. Vektörel bir büyüklüktür.

A) Yalnız I

3

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

1. Manyetik alan ile ilgili



1

İp

İp

İp

C) I ve III E) I, II ve III

K

L

K

Şekil I



Buna göre K, L ve M cisimlerinden hangileri kesinlikle mıknatıstır? A) Yalnız K

2. K ve L mıknatısları arasında oluşan manyetik alan kuvvet

M Şekil II

B) Yalnız L

D) K ve M

C) K ve L

E) K, L ve M

çizgileri şekildeki gibi verilmiştir. X



Y

Z

T

Buna göre I. X ve Z kutupları birbirini iterler. II. X ve T kutupları birbirin çekerler.

5. Bir mıknatısın manyetik alanı içinde bulunan K ve L noktala-

III. Y ve T kutupları birbirini iterler.

rı şekildeki gibi verilmiştir.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III



C) I ve III

K

E) I, II ve III N



Buna göre bu noktalarda oluşan manyetik alan vektörlerinin yönü aşağıdakilerden hangisidir? (Yerin manyetik alanı önemsenmiyor.)

3. Mıknatısın bir noktada oluşturduğu manyetik alanın bü-

K

yüklüğü



I. mıknatısın bulunduğu ortamın cinsine,

A)

II. o noktanın mıknatısa olan uzaklığına,

B)

III. mıknatısın kutup şiddetine

C)

niceliklerinden hangilerine bağlıdır?

D)

A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III

E)

E) I, II ve III

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

50

L

S

L

1

Düzey

2

3

ÖĞREN

14 TEST

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR 1. Elektrikçe yüksüz olan K, L ve M mıknatısları şekildeki ko-

3. Yön bulmada kullanılan pusulanın ibresi bir mıknatıstır. Yerin

numda dengede kalmaktadır.

manyetik alanı önemsenmeyen bir ortamda çubuk mıknatıs ile O1, O2 ve O3 noktaları etrafında serbestçe dönebilen K, L ve M pusula ibreleri şekildeki gibi verilmiştir.

İp

İp

İp

L



O2 X

Y

K

Z

L

K

M O1



S

Buna göre, maknatısın X, Y ve Z kutuları için aşağıdakilerden hangisi doğru olabilir? (K ve M mıknatısları arasındaki etkileşimler önemsenmemiştir.)

N O3 M

X

Y

Z

A)

S

N

N

B)

S

S

N

C)

N

N

N

D)

S

S

S

E)

S

N

S



Buna göre K, L ve M pusula ibrelerin hangileri saat ibresiyle aynı yönde döner? ( N S ) A) Yalnız K

B) K ve L

D) L ve M

C) K ve M

E) K, L ve M

2. Bir çubuk mıknatısın manyetik alanı içinde bulunan K, Lve M noktaları şekildeki gibi verilmiştir. –x

K

N d



L

S d

M

+x

d

4. Günlük yaşantıda kullanılan I. hoparlör,

K, L ve M noktalarının manyetik alan şiddetleri sırasıyla BK, BL ve BM olduğuna göre bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?(Yerin manyetik alanı önemsenmiyor.)

II. kapı zili, III. elektrik motorları

A) BK > BL > BM B) BK = BL > BM C) BL = BM > BK



D) BK = BL = BM

araçlardan hangilerinde elektromıknatıs kullanılır? A) Yalnız I

E) BL > BM > BK

51

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

TEST 15

3

iletkenlerinden şekilde belirtilen yönlerde yükler aynı sürede geçmektedir.

R K



L R

A

–q

2q

R

1 2 B) 3 3

C) 1

D)

+2q

A

K

Buna göre, KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç R olur? A)

GELİŞTİR

4. Kesit alanları A, A ve 2A olan aynı uzunluktaki K, L ve M

özdeş olup her bir direncin değeri R dir.



2

SORU TİPLERİNİ TANI VE GELİŞTİR

1. Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki dirençler

1

3 2

+q

2A

–q M

E) 2

K, L ve M iletkenlerinden geçen akım şiddeti sırasıyla iK, iL ve iM olduğuna göre bunlar arasındaki ilişki nedir? A) iK > iL > iM B) iK = iL > iM

2.

+q L

D) iK > iL = iM

C) iL > iK > iM

E) iM > iL > iK

7Ω K

8Ω

6Ω

6Ω

L 2Ω



Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç Ω’dur? A) 2

B) 5

C) 10

D) 12

5. Özdeş K, L ve M lambaları ile iç direnci önemsenmeyen bir üreteçle şekildeki elektrik devresi kuruluyor.

E) 29

L



K

M + –

3. Şekildeki devre parçasında ampermetrenin gösterdiği değer

8 A’dir.

V 4Ω

6Ω

I. K lambası bozuk ise L ve M lambaları ışık vermez. 3Ω

II. Üreteçten akım çekiliyorsa yalnızca L lambası bozuk olabilir.

A

III. Devreden akım geçiyorsa yalnızca bir lamba bozulmuş olabilir.

6Ω





Buna göre voltmetrenin gösterdiği değer kaç volttur? A) 18

B) 24

C) 28

K, L ve M lambalarında birinin kesinlikle sağlam olduğu bilindiğine göre

D) 32

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

E) 42

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

52

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

Düzey 1

2

3 GELİŞTİR

16 TEST

SORU TİPLERİNİ TANI VE GELİŞTİR 1. Ahmet, değişken direnç (reosta), lamba, direnç ve iç direnci

3. K, L ve M iletkenlerinin uçlarına uygulanmış potansiyel farkı-

önemsenmeyen bir üreteçle şekildeki devreleri kurmaktadır.

nın iletkenden geçen akıma bağlı değişim grafiği verilmiştir.

+ –

+ –

Potansiyel fark (Volt) K

Reosta

60 L

40 Reosta

I

M

20

II

0

5

+ –



10

İç direnci önemsenmeyen ve emk’sı 72 V olan üreteç ile K, L ve M dirençleri ile şekildeki devre kurulmuştur.



Reosta

Akım (Amper)

15

K

III

M V



L

Buna göre verilen devrelerin hangisinde Ahmet reosta yardımı ile lamba parlaklığını ayarlayabilir? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

L

C) I ve III

+ –

72 V

E) I, II ve III

Buna göre, voltmetrenin gösterdiği değer kaç Volt’tur? A) 60

B) 56

C) 48

D) 44

E) 40

2. Ayşenur, laboratuvarda bulunan K, L, M, N ve P ampullerini Şekil 1’deki gibi bağladığında toplam 3 tane ampulün ışık verdiğini fark ediyor. Daha sonra aynı ampulleri Şekil 2’deki gibi bağladığında ise toplamda yine 3 tane ampulün ışık verdiğini gözlemliyor.

4. Düz ve iletken K, L ve M tellerinden sırasıyla 2i, i ve 3i akımı şekillerdeki gibi geçmektedir. K



L

M

X

Y 2i



Ayşenur’un kullanmış olduğu ampullerden yalnızca bir tanesinin bozuk olduğu bilindiğine göre bozuk olan ampul aşağıdakilerden hangisidir? A) K

B) L

C) M

D) N



E) P

Z i

3i

Bu tellerde d kadar uzaklıkta bulunan X, Y ve Z noktalarında oluşan manyetik alan şiddeti sırasıyla BX, BY ve BZ olduğuna göre arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? A) BX > BY > BZ

B) BY > BZ > BX C) BZ > BX > BY

D) BZ > BY > BX E) BY > BX > BZ

ÖSYM

53

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

Düzey

TEST 17

1

2

GELİŞTİR

SORU TİPLERİNİ TANI VE GELİŞTİR

1. Potansiyel fark-akım grafiği şekildeki gibi olan K ve L ilet-

3.

3Ω

K

kenlerinin dirençleri sırasıyla RK ve RL dir.

3

4Ω

Potansiyel fark (V) K

8Ω

20 L

10



0



Buna göre, A) 8

RK RL

5

Akım (A)

10

5Ω

4Ω

L

Şekildeki devre parçasında KL noktaları arasındaki eş değer direnç kaç Ω’dur? A) 16

B) 12

C) 10

D) 8

E) 3

oranı kaçtır?

B) 6

C) 4

D) 2

E) 1

4. Özdeş ampullerden oluşan şekildeki elektrik devresinde K ve

2. Sürtünmesiz yatay düzlemde sabit tutulan özdeş A ve B çu-

L anahtarları kapalıdır.

buk mıknatısları arasına şekildeki gibi j büyüklüğündeki hızla fırlatılan demir bilye d doğrultusunu izliyor. d doğrultusu A mıknatısı

B mıknatısı L1

X

L2

Y

j demir bilye





Buna göre,

I. Tüm anahtarlar kapalı iken bütün ampuller ışık verir.

I. X ve Y kutuplarının işareti aynı olabilir.

II. Yalnız K anahtarı açıldığında sadece X ampulü ışık verir.

II. L2 > L1 ve X kutbu N ise kesinlikle Y kutbu S dir.

III. Yalnız L anahtarı açıldığında sadece X ve Y ampulü ışık verir.

III. L1 ve L2 uzaklıkları eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

Buna göre;

C) I ve III

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

E) I, II ve III



D) I ve II

B) Yalnız II

C) Yalnız III

E) II ve III ÖSYM

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

54

Düzey 1

2

3 GELİŞTİR

18 TEST

SORU TİPLERİNİ TANI VE GELİŞTİR 1. Özdeş dirençlerle oluşturulmuş şekildeki devre parçasında

4. Özdeş lambalar ve iç direnci önemsiz özdeş üreteçler ile

KL noktaları arasındaki eşdeğer direnç 12 Ω’dur.

M

K



oluşturulan şekillerdeki devrelerde K, L ve M lambalarının ışık verme süresi sırasıyla tK, tL ve tM dir.

L + –

Buna göre, KM noktaları arasındaki eşdeğer direnç kaç Ω’dur? A) 36

L

K

B) 24

C) 18

D) 16

+ –

+ –

M

E) 6 + – + –



Buna göre, tK, tL ve tM arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir? A) tK = tL = tM

2. Düz bir telden geçen akım şiddetinin oluşturduğu man-



yetik alan şiddeti ile ilgili

B) tK = tL > tM C) tK = tM > tL

D) tL > tK = tM

E) tM > tL > tK

I. Tele yaklaştıkça artar. II. Telden geçen akım şiddeti ile doğru orantılıdır. III. Telden geçen akım şiddetinin yönüne bağlıdır.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

5. Özdeş K ve L çubuk mıknatısları yatay düzlemde şekildeki gibi tutulurken O noktası etrafında serbestçe dönebilen pusula iğnesi verilen konumda dengede kalmaktadır. K mıknatısı

X

L mıknatısı d

d

Y

O

3. İç direnci önemsiz üreteçlerle kurulan şekildeki elektrik devresinde voltmetrede okunan değer 30 V’tur.



R

10 Ω

Buna göre mıknatısların X ve Y kutuplarının işaretleri

V + –

42 V





Buna göre R direncinin gücü kaç watt'tır? A) 12

B) 24

C) 30

D) 36

X

Y

I. N

S

II. S

N

III. N

N

verilenlerden hangileri olabilir? A) Yalnız I

E) 42



55

B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

ELEKTRİK VE MANYETİZMA • CEVAP ANAHTARI TEST 7

ÖRNEKLER 1. C

2. D

3. D

4. A

5. B

6. D

7. D

8. C

9. E

10. C

11. D

12. A

13. D

14. B

15. B

16. E

17. C

18. D

19. D

20. B

21. A

22. B

23. E

24. B

25. D

26. C

27. D

28. E

29. B

30. B

31. D

32. C

33. B

34. A

35. B

36. C

37. C

38. B

39. E

40. B

41. A

42. C

43. B

44. E

45. A

46. D

47. C

48. C

49. B

50. A

51. B

52. B

53. B

54. A

55. B

56. B

57. A

58. A

59. C

60. D

61. E

62. X azalır, Y artar

63. C

64. C

65. E

66. D

67. E

68. C

69. D

70. B

71. B

72. C

73. A

74. A

75. B

76. A

77. E

78. C

79. A

80. B

81. C

82. C

83. B

84. B

85. E

86. E

87. D

88. E

89. E

90. E

1. E

2. C

3. C

4. C

3. D

4. C

3. C

4. E

3. B

4. D

3. B

4. A

3. B

4. A

TEST 8 1. E

2. A

TEST 9 1. B

2. C

TEST 10 1. A

2. C

TEST 11 1. B

2. B

TEST 12 1. A

2. B

TEST 13 1. B

2. E

3. E

4. C

5. B

TEST 14 1. A

2. B

3. B

4. E

SORU TİPLERİNİ TANI VE GELİŞTİR TEST 15 1. B

2. B

3. E

4. B

5. E

TEST 16 1. D

2. D

KAZANIMLARI ÖĞREN VE PEKİŞTİR

2. A

3. C

1. C 4. E

2. C

3. C

4. E

2. D

3. B

2. C

3. A

4. A

4. C

5. B

2. C

3. C

5. B

2. A

3. E

4. C

5. B

2. Bakır tel 4. D

4. Tuzlu su 4. B

10. Sınıf Fizik Ders Anlatım Fasikülü (DAF)

✔ ✔

3. Saf su

5. A

5. Porselen

5. C

56

Yalıtkan

✔

1. Tahta

6. B

TEST 6 1. C

3. D

İletken

TEST 5 1. A

2. B

ETKİNLİK

TEST 4 1. E

4. E

6. C

TEST 3 1. E

3. B

TEST 18 1. D

5. A

2. C

5. B

TEST 2 1. B

4. C

TEST 17

TEST 1 1. B

3. B

✔ ✔