7.7.1. Ampullerin Bağlanma Şekilleri

Önerilen Süre: 12 ders saati

Konu/Kavramlar: Seri bağlama, paralel bağlama, elektrik akımı, ampermetre, gerilim (potansiyel farkı), voltmetre, Ohm Yasası

7.6.1.1. Seri ve paralel bağlamanın nasıl olduğunu keşfeder, seri ve paralel bağlı ampullerden oluşan bir devre şeması çizer.

7.6.1.2. Ampullerin seri ve paralel bağlandığı durumlardaki parlaklık farklılıklarını devre üzerinde gözlemler ve sonucu yorumlar.

7.6.1.3. Elektrik enerjisi kaynaklarının elektrik devrelerine elektrik akımı sağladığını ve elektrik akımının bir çeşit enerji aktarımı olduğunu bilir.

7.6.1.4. Ampermetreyi devreye seri bağlayarak okuduğu değeri akım şiddeti olarak adlandırır ve birimini ifade eder.

7.6.1.5. Voltmetreyi devreye paralel bağlayarak devre uçları arasındaki gerilimi (potansiyel farkı) ölçer ve birimini ifade eder.

7.6.1.6. Bir devre elemanının uçları arasındaki gerilim ile üzerinden geçen akım arasındaki ilişkiyi deneyerek keşfeder.

7.6.1.7. Ampullerin seri ve paralel bağlandığı durumlardaki parlaklık farklılığının sebebini elektriksel dirençle ilişkilendirir.

AMPULLERİN BAĞLANMA ŞEKİLLERİ

1. ELEKTRİK AKIMI NEDİR?

• Elektrik yüklerinin iletken maddeler üzerinden hareketi ile elektrik akımı oluşur.
• Elektrik akımı elektronların pilin (-) kutbundan (+) kutba hareket etmesi sonucu oluşur.

• Elektrik akımının yönü pilin (+) kutuptan (-) kutba doğrudur.

Not: Elektrik akımı ile elektronların hareket yönü zıttır.

2. ELEKTRİK DEVRESİ DEVRE ELEMANLARI VE GÖREVLERİ

2.1. Pil

• Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Devre elemanlarının çalışması için gerekli akımı sağlar.

2.2. Batarya

• Birden fazla pilin seri olarak bağlanması ile oluşur.

2.3. Anahtar

• Elektrik akımının iletilmesini kontrol eder.

2.4. Ampul

• Elektrik enerjisini ışık enerjisine çevirir.

2.5. İletken tel

• Elektrik akımını iletilmesini sağlar.

Basit bir elektrik devresi su tesisatına benzerlik gösterir.

Su pompası: Üreteç
Borular: İletken tel
Kıvrımlı borular: Direnç
Vana: Anahtara  benzetilebilir.

• Elektrik enerjisi kaynakları (Pil, batarya, akü, jeneratör, dinamo) elektrik devresine elektrik akımı verir.
• Elektrik akımı, elektronların titreşimi ile gerçekleşen enerji aktarımıdır.

3. ELEKTRİK AKIMI

• Elektrik akımı “Ampermetre” adı verilen araçla ölçülür.
• Ampermetre elektrik devresine seri olarak bağlanır.
• Ampermetrenin gösterdiği direnç çok azdır, üzerinden çok akım geçer.
• Ampermetrenin de + ve –  uçları pilin + ve – uçlarına bağlanmalıdır.
• Akımın birimi Amper (A)‘dir.
• Akım I simgesi ile gösterilir.

• Her elektrikli aracın kullanacağı elektrik miktarı farklıdır.
• Elektrikli aracın kullandığı akım miktarı arttıkça kullandığımız enerji miktarı da artacaktır.

4. ELEKTRİK GERİLİMİ (POTANSİYEL FARK)

• Devredeki gerilimi ölçmek için kullanılan araca “Voltmetre“ denir.
• Voltmetre elektrik devresine paralel bağlanır.
• Voltmetrenin direnci çok yüksektir, üzerinden çok az akım geçer.
• Gerilimin birimi Volt (V)‘tur.
• Volt V simgesi ile gösterilir.

5. DİRENÇ

• Bir elektrik devresinde gerilimin akıma oranı sabittir. Bu oran direnci verir.
• Direnci bulduğumuz bu kurala “Ohm Kanunu“ denir.
• Ohm kanunu Georg Simon Ohm tarafından bulunmuştur.
• Direnç = Gerilim/Akım
• R = V/I  formülü ile gösterilir.

• Direnç R sembolü ile gösterilir.
• Birimi ohm (Ω)‘dur.
• Direnci ölçmek için direnç ölçer (Ohmmetre) kullanılır.

• Devreye fazladan pil bağlanarak gerilim artırıldığında devrenin direnci değişmez.
• Gerilim arttıkça akımda artacaktır. (Gerilim ve akım doğru orantılı)
• İletkenin direnci arttıkça üzerinden geçen akım azalacaktır. (Direnç ve akım ters orantılı)

6.1. Seri Bağlama

• Ampullerin sadece bir ucu birbirine bağlanmasıyla oluşan bağlamaya seri bağlama denir
• Seri bağlı ampul sayısı artırıldığında dirençler artacağı için üzerlerinden geçen akım miktarı da azalır.
• Seri bağlı ampulleri sayısı arttıkça ampullerin parlaklıkları azalır.
  (Ampul parlaklığı üzerinden geçen akıma bağlıdır.)
• Seri bağlı ampullerden biri çıkarılırsa veya patlarsa diğer ampullerde ışık vermez.
• Seri bağlı ampullerde direnci büyük olan daha parlak yanar.
• Seri bağlı ampuller, paralel bağlı ampullere göre pili daha uzun sürede bitirir.
• Ampuller, üzerinden geçen akıma direnç uygular.
  Ampulleri de direnç olarak düşünebiliriz.
• Seri bağlı ampuller şerit ledlerde, yılbaşı ağacı süslerinde kullanılır.

 

Seri bağlamada eşdeğer direnç, dirençlerin toplamına eşittir.
R= R1 + R2 + R3

Seri bağlamada her dirençten aynı akım geçer.
A = A1 = A2 = A3

Seri bağlamada toplam gerilim, dirençlerin uçlarındaki gerilimlerin toplamına eşittir.
V = V1 + V2 + V3

Not: Seri bağlanmış dirençlerde ana koldaki gerilimler değiştiği için, seri bağlanmış dirençlere potansiyel bölücü‘de denir.

6.2. Paralel Bağlama

• Ampullerin bir uçları bir noktada, diğer uçları da başka noktada birleşerek yapılan bağlamaya paralel bağlama denir.
• Paralel bağlı ampullerin sayısının artması ampullerin parlaklıklarını değiştirmez.
• Paralel bağlı ampullerden biri çıkarılır veya patlarsa, diğer ampuller ışık vermeye devam eder.
• Ampuller özdeş ise üzerilerinden geçen akım miktarı da birbirine eşittir.
• Evlerde, otomobillerde ampuller birbirine paralel bağlanmıştır.
• Paralel bağlı devrelerde ampuller fazla parlak yandığı için pil daha çabuk biter.
• Paralel bağlı ampullerin direnci farklı ise, direnci küçük olan ampul daha parlak yanar.

 

Paralel bağlamada eşdeğer direnç, aşağıdaki formülle bulunur.
1/R= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Paralel bağlamada ana koldan geçen akım, yan kollardan geçen akımların toplamıdır.
A = A1 + A2 + A3

Paralel bağlamada her direncin üzerindeki gerilim birbirine ve pilin gerilimine eşittir.
V = V1 = V2 = V3

Not: Paralel bağlanmış dirençlerde ana koldaki akım bölündüğü için, paralel bağlanmış dirençlere akım bölücü‘de denir.