Üç harf,
tek denklem:
V = I · R
Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkın, üzerinden geçen akıma oranı sabittir — ve o sabit, iletkenin direncidir. Bu ünitede Ohm Kanunu, seri ve paralel bağlama, kısa devre ve ölçü aletleri var.
Bir devrede neyi ölçtüğün, aleti nereye bağladığını belirler. Üstelik yanlış bağlanan bir ölçü aleti sadece yanlış ölçmez — devrenin çalışmasını tamamen bozar. Aşağıdaki dört bağlamayı tek tek dene.
Voltmetreler, devreye seri olarak bağlandığında sahip oldukları yaklaşık sonsuz direnç nedeniyle üzerinden akımın geçmesine izin vermezler. Devrede akım oluşmaz.
Ampermetre, devreye paralel bağlandığında, direnci neredeyse sıfır olduğu için tüm akım ampermetrenin üstünden geçer.
| Ölçü aleti | Ne ölçer | Nasıl bağlanır | İç direnci | Yanlış bağlanırsa |
|---|---|---|---|---|
| Voltmetre | Potansiyel fark (V) | Elemana paralel | Çok büyük (yaklaşık sonsuz) | Seri bağlanırsa devrede akım oluşmaz |
| Ampermetre | Akım şiddeti (I) | Elemana seri | Çok küçük (yaklaşık sıfır) | Paralel bağlanırsa eleman kısa devre olur |
Dirençli bir devre elemanının iki ucu arasına, direnci ihmal edilecek kadar küçük bir iletken bağlandığında devre akımı direnç üzerinden geçmek yerine dirençsiz yolu tercih eder ve direnç çalışmaz. Bu duruma "direncin kısa devre olması" veya "kısa devre" denir.
Kısa devre olan elemandan akım geçmez. Lamba ise yanmaz: üzerinden akım geçmediği için ışık vermez. Devrenin geri kalanı çalışmaya devam eder.
Akım, paralel iki yol arasında dirençle ters orantılı dağılır. Yollardan birinin direnci sıfıra yakınsa, akımın tamamına yakını o yoldan geçer.
Ampermetre bir elemana paralel bağlandığında, direnci neredeyse sıfır olduğu için tüm akım ampermetrenin üstünden geçer ve eleman kısa devre olur.
Kısa devre olan bir lambanın yanmaması, devrede akım olmadığı anlamına gelmez. Tam tersi: akım vardır, sadece lambanın üzerinden değil, yanındaki dirençsiz telden geçer. Bunu voltmetreye karıştırma — voltmetre seri bağlandığında devrede gerçekten akım oluşmaz, çünkü onun iç direnci yaklaşık sonsuzdur. Biri "yolu kapatır", diğeri "kestirme açar".
Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkın, iletken üzerinden geçen akıma oranı sabittir ve bu oran o iletkenin direncini verir. Bu kavram, Ohm Yasası olarak bilinir.
Ohm Yasası'na göre, bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel fark artarsa, iletken üzerinden geçen akım da artar.
Şekildeki elektrik devresinde, potansiyel fark artırıldıkça akımın da arttığı ve direncin sabit kaldığı tablodaki verilerde görülmektedir.
| Potansiyel Fark (V) | Akım (A) | Direnç (Ω) |
|---|---|---|
| 2 | 0,5 | 4 |
| 4 | 1 | 4 |
| 6 | 1,5 | 4 |
| 8 | 2 | 4 |
Grafiğin her noktasında eğim aynıdır, buradan direnç değerinin değişmediği sonucunu çıkarabiliriz.
Bu durum, bir iletkenin direncinin sadece iletkenin özelliklerine bağlı olduğunu gösterir. Yani iletkenin malzemesi, boyutu ve sıcaklığı gibi özellikler, direnç değerini belirler. Direnç, ona uygulanan gerilimle değişmez.
İki veya daha fazla direncin uç uca eklenerek bir üretece bağlanmasıyla elde edilen devrede dirençler birbirine seri bağlanmış olur.
Seri bağlı dirençlerin üzerindeki akım değerleri hep aynıdır. Tek bir yol vardır, akımın dağılacağı bir kol yoktur.
Seri bağlı dirençlerin uçları arasındaki potansiyel farkların toplamı, pilin potansiyeline eşittir.
Seri bağlı dirençlerin eş değer direnci, devredeki dirençlerin toplamına eşittir.
Eşdeğer direnç, devredeki tüm dirençlerin yerine aynı etkiyi sağlayabilen tek bir direncin sahip olduğu değerdir. Eşdeğer direnç Rₑş olarak ifade edilir.
Her terimde ortak olan I sadeleşir ve geriye R₁ + R₂ + R₃ = Rₑş kalır.
Denklemler incelendiğinde her bir direnç için potansiyel farkın dirençle doğru orantılı olduğunu görürüz. Yani, seri bağlı dirençlerde, direnç değeri büyük olan dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark da büyük olur ve direnç değeri küçük olan dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark da küçük olur.
Reostalar, direncin değerini ayarlamak için kullanılan bir tür değişken dirençtir. Reostanın sürgüsü sağa veya sola çekilerek direnci ayarlanır. Sürgü direnci azaltacak yönde çekilirse devreden geçen akım artar; direnci artıracak yönde çekilirse devreden geçen akım azalır.
Dirençlerin birer uçlarının bir noktada, diğer uçlarının başka bir noktada birleştirilmesi ile oluşan bağlama çeşidi paralel bağlamadır.
Paralel bağlı dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark aynıdır. Hepsinin iki ucu da aynı iki noktaya bağlıdır.
Ana koldaki akım paralel kollara dirençlerle ters orantılı şekilde dağıtılır. Her kolda I = V / R geçerlidir; kolların akımlarının toplamı ana kol akımına eşittir.
Ters değerler toplanır. Sonuç daima en küçük dirençten bile küçüktür — yeni bir kol eklemek akıma yeni bir yol açar.
| Karşılaştırma | Seri bağlama | Paralel bağlama |
|---|---|---|
| Bağlanış | Dirençler uç uca eklenir | Uçlar aynı iki noktada birleşir |
| Akım | Hepsinde aynı: I₁ = I₂ = I₃ | Paylaşılır: I = I₁ + I₂ + I₃ |
| Gerilim | Paylaşılır: V₁ + V₂ + V₃ = V | Hepsinde aynı: V₁ = V₂ = V₃ |
| Eşdeğer direnç | Rₑş = R₁ + R₂ + R₃ | 1/Rₑş = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ |
| Rₑş nasıl bir değer? | En büyük dirençten büyük | En küçük dirençten küçük |
| Büyük direncin payı | Gerilimin büyük payını alır | Akımın küçük payını alır |
Aynı cümlede iki kez "orantı" geçiyor ama ikisi zıt yönde: seri bağlamada gerilim dirençle doğru orantılı paylaşılır (büyük direncin ucunda büyük gerilim), paralel bağlamada akım dirençle ters orantılı paylaşılır (büyük dirençten küçük akım). Sınavda karıştırılan yer tam burasıdır. Hatırlama yolu: ortak olan büyüklük paylaşılmaz, paylaşılan büyüklük dirençlere göre bölüşülür.
Rastgele gelen devre sorusunu oku, doğru şıkkı seç. Yanıtın ardından açıklama gelir.
Seri mi paralel mi sorusunun cevabı, odandaki her prizde ve çantandaki her kabloda saklı.
Odana astığın ışık zincirinde tek bir ampul patlayınca hepsi söndüyse o zincir seri bağlıdır: tek yol vardır, o yol kopunca akım hiçbir ampulden geçmez. Bir tanesi sönüp diğerleri yanmaya devam ediyorsa paralel bağlıdır.
Evdeki cihazlar paralel bağlıdır. Paralel bağlı elemanların uçları arasındaki potansiyel fark aynıdır; bu yüzden bilgisayarını fişten çekmen lambanın parlaklığını değiştirmez, her cihaz aynı gerilimi görür.
Uzatmaya taktığın her cihaz yeni bir paralel kol açar. 1/Rₑş = 1/R₁ + 1/R₂ + … olduğu için eşdeğer direnç düşer, ana koldan geçen toplam akım artar. Kablo bu yüzden ısınır ve sigorta bu yüzden atar.
Reostalar, direncin değerini ayarlamak için kullanılan bir tür değişken dirençtir. Ses tuşunu kısmak devredeki direnci artırır, akım azalır ve hoparlöre giden enerji düşer. Açtığında direnç azalır, akım artar.
Deney föyünde "ampermetreyi devreye seri, voltmetreyi elemana paralel bağla" yazmasının sebebi basit: ampermetre devreden geçen akımı ölçer, voltmetre iki nokta arasındaki potansiyel farkı ölçer. Ters bağlarsan ölçüm değil, devre bozulur.
Parlaklığı azaltmak ekranın çektiği akımı düşürür. V = I · R ilişkisinde gerilim sabitken akımı belirleyen dirençtir; çekilen akım azalınca pilden birim zamanda giden yük azalır ve telefon daha uzun dayanır.
Su, vücudunla priz arasında direnci çok düşük bir yol açar. Aynı gerilimde direnç düştükçe akım artar — Ohm Kanunu'nun en tehlikeli okunuşu budur.
Kablonun içindeki iki tel yalıtımı yıprandığı yerde birbirine değerse kısa devre oluşur: akım, dirençli kısım yerine dirençsiz yolu tercih eder. Bir kulaklık sessizleşir, cihaz bazen hiç ses vermez.
Bir devre sorusunda önce dirençsiz tel var mı diye bak: varsa oradaki eleman kısa devredir, üzerinden akım geçmez. Sonra ortak nokta ara: iki uç da aynı iki noktadaysa paralel, uç uca dizilmişse seridir.
40 sorudan oluşan bu test ile "Ohm Yasası ve Dirençlerin Bağlanması" ünitesini ne kadar kavradığını gör. Her sorudan sonra anında geri bildirim alacaksın.
Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkın, üzerinden geçen akıma oranı sabittir; bu oran o iletkenin direncini verir.
V–I grafiğinin her noktasında eğim aynıdır; bu, direncin değişmediğini gösterir. Direnç yalnız iletkenin özelliklerine bağlıdır.
Potansiyel farkı ölçer, elemana paralel bağlanır. Yüksek iç direnci olduğu için üzerinden akım geçmez; seri bağlanırsa devrede akım oluşmaz.
Devreden geçen akımı ölçer, elemana seri bağlanır. İç direnci mümkün olduğunca küçük olmalıdır; paralel bağlanırsa eleman kısa devre olur.
Bir direncin iki ucu arasına direnci ihmal edilecek kadar küçük bir iletken bağlanırsa akım o yoldan geçer ve direnç çalışmaz.
Seri bağlı dirençlerin üzerindeki akım değerleri hep aynıdır. Gerilimler ise toplanır: V₁ + V₂ + V₃ = V.
Seri bağlı dirençlerin eş değer direnci, devredeki dirençlerin toplamına eşittir. Sonuç en büyük dirençten de büyüktür.
Paralel bağlı dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark aynıdır. Ana koldaki akım kollara dirençlerle ters orantılı dağıtılır.
Ters değerler toplanır; eşdeğer direnç en küçük dirençten bile küçük çıkar. Ana kol akımı I = I₁ + I₂ + I₃'tür.
Direncin değerini ayarlamak için kullanılan değişken dirençtir. Direnç azaltılırsa akım artar, artırılırsa akım azalır.
Seri bağlamada potansiyel fark dirençle doğru orantılıdır: direnci büyük olanın uçları arasındaki gerilim de büyüktür.
Paralel bağlamada ana kol akımı kollara dirençlerle ters orantılı dağılır; her kolda I = V/R geçerlidir.