Seri ve paralel dirençler: adım adım çözümlü alıştırma soruları

1Gerilim, akım ve direnç

Devre, yükün etrafında akabildiği kapalı bir halkadır. İçinde olanları üç büyüklük anlatır.

• Gerilim V, volt (V) cinsinden: yükü sürükleyen itki, borudaki su basıncı gibi.
• Akım I, amper (A) cinsinden: bir noktadan saniyede geçen yük miktarı, saniyedeki litre gibi.
• Direnç R, ohm (Ω) cinsinden: akımın akmasının ne kadar zor olduğu, borunun dar bir kısmı gibi.

Bunlar Ohm yasasıyla bağlıdır:

Üçünden ikisini biliyorsanız üçüncüyü bulabilirsiniz: I = V/R ve R = V/I.

2Seri dirençler

Dirençler, aynı yol üzerinde arka arkaya durup aralarında hiçbir dal ayrılmıyorsa seri bağlıdır.

Aynı akım ikisinden de geçmek zorundadır, bu yüzden dirençleri doğrudan toplanır:

Eşdeğer direnç her zaman tek tek her dirençten büyüktür. Daha uzun bir dar boruda suyu itmek daha zordur.

3Paralel dirençler

Dirençler, iki uçları da aynı iki düğüme bağlıysa paralel bağlıdır. Akım aralarında bölünür.

Her direnç aynı gerilimi alır. Akımın birden fazla yolu olduğundan toplam direnç azalır:

Tam olarak iki direnç için bir kısayol vardır, “çarpım bölü toplam”:

Hızlı bir mantık kontrolü: sonuç her zaman en küçük dirençten küçüktür. Paralel bağlı iki eşit direnç birinin yarısını verir.

4Adım adım yöntem

Gerçek devreler seri ve paralel kısımları karıştırır. Onları her seferinde küçük bir adımla sadeleştirirsiniz.

1. Baktığınız iki uç noktayı işaretleyin (çoğu zaman a ve b ya da kaynak).
2. Ağın bu uçlardan en uzak ucundan başlayın.
3. Açıkça seri ya da açıkça paralel olan iki direnç bulun ve onları tek bir dirençle değiştirin.
4. Devreyi yeni dirençle yeniden çizin.
5. Uçlar arasında tek bir direnç kalana kadar tekrarlayın. Bu R_eq’dir.

Soru kaynak akımını soruyorsa Ohm yasasıyla bitirin: I = V/R_eq.

5Çözümlü bir örnek

Her adımı izleyin. Açmadan önce bir sonrakini tahmin etmeye çalışın.

6Sık yapılan hatalar

• Aralarındaki düğümden bir dal ayrılırken iki direnci “seri” saymak. O zaman seri değillerdir.
• Paralel dirençleri seriymiş gibi doğrudan toplamak.
• 1/R_eq = … işleminin son adımını unutmak: yine de tersini almanız gerekir.
• Yeniden çizmemek. Her adımdan sonra, bir sonraki çifti aramadan önce küçülmüş devreyi çizin.

7Sınav soruları nasıl görünür

• Kolay: üç direnç, bir seri ve bir paralel adım. R_eq’i ya da kaynak akımını bulursunuz.
• Orta: dört direnç. Aynı fikir, bir adım daha.
• Zor: altı dirençli bir merdiven devre. Her zaman uzak uçtan başlayın ve kaynağa doğru geri gelin.

Kaynak akımı isteniyorsa önce R_eq’i bulun, sonra I = V/R_eq kullanın.

Cevabı birimiyle verin ve makul olup olmadığını kontrol edin: paralel bir çift, iki dirençten de küçüktür.