Page 52 - Fizik 11 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 11 9

2. ÜNİTE > Elektrik ve Manyetizma
Konu 11.2.5. ALTERNATİF AKIM 40 dk.
Kazanımlar 11.2.5.3. Alternatif ve doğru akım devrelerinde direncin, bobinin ve sığacın davranışını açıklar.

1. Yönerge Alternatif akım devrelerinde direncin davranışı açıklanır.
Görsel 1’de potansiyel farkı V olan üreteç ve R büyüklüğündeki
R direnç ile doğru akım devresi kurulmuştur. Doğru akım dev-
A
relerinde bulunan R direnci, elektrik enerjisini ısı enerjisine
dönüştürür. Direncin uçları arasındaki gerilim ve direnç üze-
V
rinden geçen akım şiddeti sabittir. Büyüklüğü R olan dirençten
+ _ geçen akım şiddeti i ve direncin gücü P ise
V
2
Görsel 1: Doğru akım üretecine bağlanmış direnç i = ve P = i R olur.
.
R
Görsel 2’deki gibi R direnci, alternatif akım devresine bağlanır-
R
sa yine doğru akım devrelerinde olduğu gibi akıma karşı gös-
terilen zorluğu ifade eder. Alternatif akım devrelerinde akıma
gösterdiği zorluk sebebiyle sadece ısı kayıpları ile etki gösteren
V e dirence ohmik direnç denir. Akımın yönünün ve şiddetinin de-
~ ğişmesi direncin devredeki davranışını değiştirmez. Alternatif
akıma bağlı R direncinin gücü hesaplanırken akım ve gerilimin
Görsel 2: Alternatif akım üretecine bağlanmış direnç
etkin değerleri kullanılır. Büyüklüğü R olan dirençten geçen
akımın etkin değeri i ve direncin gücü P ise
e
V
.
2
i = e ve P = i R olur.
e
e
R
Yani direnç doğru akım devrelerinde de alternatif akım devrelerinde de hep aynı değerdedir. Alternatif
akımın frekansının değişimi de direnç değerini değiştirmez.
Örnek Soru
Şekildeki X lambası doğru akım kaynağına bağlı iken direnci R’dir.

X Lamba, doğru akım kaynağı yerine alternatif akım kaynağı bağlanırsa di-
renci değişir mi?

Kaynak

Cevap: Değişmez çünkü lamba bir dirençtir ve hem doğru hem de alternatif akımda aynı davranışı gösterir.

2. Yönerge Alternatif akım devrelerinde bobinin davranışı açıklanır.
Görsel 3’te bobin, anahtar ve elektromotor kuvveti E olan doğru
L
akım üreteci kullanılarak bir elektrik devresi oluşturulmuştur.
Bu tür devrelerde anahtar kapatıldığında akım sıfırdan mak-
simum değere hemen yükselemez. Akım zamanla arttıkça bo-
E bindeki manyetik akı da artar ve bobin üzerinde öz-indüksiyon
+ _ elektromotor kuvveti oluşur. Lenz Yasası’na göre oluşan öz-in-
düksiyon elektromotor kuvvetinin yönü, devrenin elektromo-
Görsel 3: Doğru akım üretecine bağlanmış bobin tor kuvvetinin yönüne terstir. Oluşan bu öz-indüksiyon elektro
motor kuvveti, akımın aniden artmasını engeller. Anahtar açıldığında ise bobindeki manyetik akı aza-
lır ve yine devrenin elektromotor kuvvetiyle aynı yönlü bir öz-indüksiyon elektromotor kuvveti oluşur.
Oluşan bu öz-indüksiyon elektromotor kuvveti ise akımın aniden azalmasını engeller.

51