10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 246 3.14. Soru Çözümü Üreteçlerin Bağlanması Cevapları
- sınıf fizik dersinde üreteçlerin bağlanması konusu kapsamında, bir kamp gezisinde USB fan çalıştırmak için ideal devre tasarımı inceleniyor. Fanın 0.5A akım ve 80Ω direnç gereksinimine göre, Ohm Yasası (V=IR) ile 40V potansiyel farkı gerektiği belirleniyor. Çantadaki 40V, 15V ve 65V üreteçler arasından en uygun çözüm, 40V’luk üretecin tek başına kullanılmasıdır. 65V ve 15V’luk üreteçlerin seri ters bağlanması uygun gerilimi sağlamaz. Devre, 40V’luk üreteç ve 80Ω’luk USB fanın seri bağlanmasıyla oluşturulmalıdır. Üretecin artı ucu fanın bir ucuna, fanın diğer ucu ise üretecin eksi ucuna bağlanarak kapalı devre tamamlanır ve fan güvenli bir şekilde çalışır. Sonuç olarak, tek üreteçli seri devre, 40V’luk üreteç ile fanın doğru ve güvenli çalışmasını sağlar.
10. Sınıf Fizik: Üreteçlerin Bağlanması (Sayfa 246 Soru 3.14 Çözümü)
10. Sınıf Fizik – Üreteçlerin Bağlanması (Sayfa 246)
Soru (3.14. Soru)
Kamp gezisi sırasında serinlemek amacıyla kullanılan bir USB fanını çalıştırmak için 0,5 A elektrik akımına ihtiyaç vardır. Cihaz direncinin 80 Ω ve kamp çantasının içinde 40 V, 15 V ve 65 V’luk üreteçler olduğu bilinmektedir.
Buna göre öğrenci bu devre elemanlarını kullanarak nasıl bir devre tasarlamalıdır? Çizerek gösteriniz.
Cevaplar
1) Gerekli gerilimin hesaplanması
USB fan için gerekli akım: I = 0,5 A
Cihaz direnci: R = 80 Ω
Ohm Yasası kullanılır:
V = I · R
V = 0,5 · 80 = 40 V
Fanı çalıştırmak için devrede 40 V potansiyel fark olmalıdır.
2) Üreteçlerin uygun bağlanması
Kamp çantasında bulunan üreteçler:
Fan için 40 V gerektiğinden, öğrenci:
-
40 V’luk üreteci tek başına kullanabilir
-
Ya da 65 V ve 15 V’luk üreteçleri seri ters bağlayarak
65 − 15 = 50 V elde edebilir (uygun değildir) -
65 V − 25 V olmadığı için başka kombinasyon uygun değildir
En doğru çözüm: 40 V’luk üretecin tek başına kullanılmasıdır.
3) Devre tasarımı (Açıklamalı çizim tarifi)
- 40 V’luk üreteç,
- 80 Ω’luk USB fan,
- kapalı bir devre oluşturacak şekilde seri bağlanır
Devre şeması sözel anlatım:
Üretecin artı (+) ucu fanın bir ucuna, fanın diğer ucu üretecin eksi (−) ucuna bağlanır. Böylece fan üzerinden 0,5 A akım geçer ve fan çalışır.
Sonuç
- Devre tek üreteçli seri devre şeklinde kurulmalıdır
- 40 V’luk üreteç yeterlidir
- Fan güvenli ve doğru şekilde çalışır
Yorum gönder