Çözümlü Örnekler – Akım ve Direnç – Fizik-2

Aşağıda "Akım ve Direnç" konusunu pekiştirmek için hazırlanmış 15 örnek soru bulunmaktadır. Her sorunun altındaki "Çözümü Göster" butonuna tıklayarak adım adım çözüme ulaşabilirsiniz.

Soru 1 Akım ve Yük

Bir iletkenden $I = 2.5 \text{ A}$ akım $t = 8 \text{ s}$ süresince geçiyor. Geçen yük miktarını bulunuz.

Çözüm:
$Q = I \cdot t = 2.5 \times 8 = 20 \text{ C}$
Cevap: $\boxed{Q = 20 \text{ C}}$

Soru 2 Ohm Yasası

Bir direncin üzerindeki gerilim $V = 24 \text{ V}$, direnç değeri $R = 8 \text{ Ω}$ ise akımı bulunuz.

Çözüm:
$I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{24}{8} = 3 \text{ A}$
Cevap: $\boxed{I = 3 \text{ A}}$

Soru 3 Direnç

Bir iletkenden $I = 0.5 \text{ A}$ akım geçerken uçları arasındaki gerilim $V = 25 \text{ V}$ ölçülüyor. İletkenin direncini bulunuz.

Çözüm:
$R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{25}{0.5} = 50 \text{ Ω}$
Cevap: $\boxed{R = 50 \text{ Ω}}$

Soru 4 Direnç ve Geometri

Uzunluğu $L = 5 \text{ m}$, kesit alanı $A = 1 \times 10^{-6} \text{ m}^2$ olan bir bakır telin direncini bulunuz. ($\rho_{\text{bakır}} = 1.68 \times 10^{-8} \text{ Ω·m}$)

Çözüm:
$R = \rho \dfrac{L}{A} = 1.68 \times 10^{-8} \times \dfrac{5}{1 \times 10^{-6}} = 1.68 \times 10^{-8} \times 5 \times 10^{6} = 0.084 \text{ Ω}$
Cevap: $\boxed{R = 0.084 \text{ Ω}}$

Soru 5 Sıcaklık Katsayısı

20°C'de direnci $R_0 = 50 \text{ Ω}$ olan bir bakır telin 100°C'deki direncini bulunuz. ($\alpha_{\text{bakır}} = 0.0039 \text{ 1/°C}$)

Çözüm:
$R = R_0[1 + \alpha (T - T_0)] = 50 \times [1 + 0.0039 \times (100 - 20)] = 50 \times (1 + 0.312) = 50 \times 1.312 = 65.6 \text{ Ω}$
Cevap: $\boxed{R = 65.6 \text{ Ω}}$

Soru 6 Elektriksel Güç

Bir elektrikli fırın $V = 220 \text{ V}$'luk prize takıldığında $I = 10 \text{ A}$ akım çekiyor. Fırının gücünü bulunuz.

Çözüm:
$P = V I = 220 \times 10 = 2200 \text{ W} = 2.2 \text{ kW}$
Cevap: $\boxed{P = 2.2 \text{ kW}}$

Soru 7 Enerji ve Fatura

Gücü $P = 1500 \text{ W}$ olan bir ütü günde 2 saat çalıştırılıyor. 30 günde harcadığı enerjiyi kWh cinsinden bulunuz. Elektrik birim fiyatı 2.5 TL/kWh ise faturaya ne kadar yansır?

Çözüm:
$E_{\text{gün}} = 1.5 \text{ kW} \times 2 \text{ h} = 3 \text{ kWh}$
$E_{\text{ay}} = 3 \times 30 = 90 \text{ kWh}$
${\text{Tutar}} = 90 \times 2.5 = 225 \text{ TL}$
Cevap: $\boxed{E = 90 \text{ kWh},\quad \text{Tutar} = 225 \text{ TL}}$

Soru 8 Paralel Devre (KAL)

Bir düğüm noktasına giren akımlar $I_1 = 3 \text{ A}$, $I_2 = 2 \text{ A}$, çıkan akımlar $I_3 = 4 \text{ A}$ ve $I_4$'tür. $I_4$'ü bulunuz.

Çözüm:
$I_1 + I_2 = I_3 + I_4 \Rightarrow 3 + 2 = 4 + I_4 \Rightarrow 5 = 4 + I_4 \Rightarrow I_4 = 1 \text{ A}$
Cevap: $\boxed{I_4 = 1 \text{ A}}$

Soru 9 Seri Devre

$V = 24 \text{ V}$'luk bir pile $R_1 = 6 \text{ Ω}$, $R_2 = 4 \text{ Ω}$, $R_3 = 2 \text{ Ω}$ dirençleri seri bağlanmıştır. Devreden geçen akımı ve her bir direnç üzerindeki gerilimi bulunuz.

Çözüm:
$R_{\text{toplam}} = 6 + 4 + 2 = 12 \text{ Ω}$
$I = \dfrac{V}{R_{\text{toplam}}} = \dfrac{24}{12} = 2 \text{ A}$
$V_1 = I R_1 = 2 \times 6 = 12 \text{ V}$, $V_2 = 2 \times 4 = 8 \text{ V}$, $V_3 = 2 \times 2 = 4 \text{ V}$
Cevap: $\boxed{I = 2 \text{ A},\quad V_1 = 12 \text{ V},\quad V_2 = 8 \text{ V},\quad V_3 = 4 \text{ V}}$

Soru 10 Paralel Devre

$V = 12 \text{ V}$'luk bir pile $R_1 = 4 \text{ Ω}$, $R_2 = 6 \text{ Ω}$ dirençleri paralel bağlanmıştır. Her bir koldan geçen akımı ve toplam akımı bulunuz.

Çözüm:
$I_1 = \dfrac{V}{R_1} = \dfrac{12}{4} = 3 \text{ A}$, $I_2 = \dfrac{V}{R_2} = \dfrac{12}{6} = 2 \text{ A}$
$I_{\text{toplam}} = I_1 + I_2 = 3 + 2 = 5 \text{ A}$
Cevap: $\boxed{I_1 = 3 \text{ A},\quad I_2 = 2 \text{ A},\quad I_{\text{toplam}} = 5 \text{ A}}$

Soru 11 Kirchhoff Yasaları

Bir devrede $V_1 = 10 \text{ V}$, $V_2 = 5 \text{ V}$, $R_1 = 2 \text{ Ω}$, $R_2 = 3 \text{ Ω}$, $R_3 = 4 \text{ Ω}$ olduğuna göre $I_1$, $I_2$, $I_3$ akımlarını bulunuz. ($I_1 = I_2 + I_3$)

Çözüm:
Denklemler: $I_1 = I_2 + I_3$, $10 - 2I_1 - 3I_2 = 0$, $5 - 4I_3 + 3I_2 = 0$
$10 - 2(I_2+I_3) - 3I_2 = 0 \Rightarrow 10 - 5I_2 - 2I_3 = 0$
$5 - 4I_3 + 3I_2 = 0 \Rightarrow 3I_2 - 4I_3 = -5$
Çözüm: $I_2 = 1.5 \text{ A}$, $I_3 = 1.625 \text{ A}$, $I_1 = 3.125 \text{ A}$
Cevap: $\boxed{I_1 \approx 3.13 \text{ A},\quad I_2 \approx 1.50 \text{ A},\quad I_3 \approx 1.63 \text{ A}}$

Soru 12 Wheatstone Köprüsü

Bir Wheatstone köprüsünde $R_1 = 12 \text{ Ω}$, $R_2 = 18 \text{ Ω}$, $R_3 = 24 \text{ Ω}$, $R_4 = 36 \text{ Ω}$'dir. Köprü dengeli midir? Galvanometreden akım geçer mi?

Çözüm:
$\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{12}{18} = \dfrac{2}{3} \approx 0.667$, $\dfrac{R_3}{R_4} = \dfrac{24}{36} = \dfrac{2}{3} \approx 0.667$
Oranlar eşit olduğu için köprü dengelidir. Galvanometreden akım geçmez.
Cevap: $\boxed{\text{Köprü dengeli},\quad I_g = 0}$

Soru 13 Akım Yoğunluğu

Kesit alanı $A = 2 \times 10^{-6} \text{ m}^2$ olan bir telden $I = 4 \text{ A}$ akım geçiyor. Akım yoğunluğunu bulunuz.

Çözüm:
$J = \dfrac{I}{A} = \dfrac{4}{2 \times 10^{-6}} = 2 \times 10^6 \text{ A/m}^2$
Cevap: $\boxed{J = 2 \times 10^6 \text{ A/m}^2}$

Soru 14 Elektron Sayısı

Bir iletkenden $I = 3 \text{ A}$ akım $t = 2 \text{ s}$ süresince geçiyor. Bu sürede iletkenden geçen elektron sayısını bulunuz. ($e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$)

Çözüm:
$Q = I t = 3 \times 2 = 6 \text{ C}$
$n = \dfrac{Q}{e} = \dfrac{6}{1.6 \times 10^{-19}} = 3.75 \times 10^{19}$
Cevap: $\boxed{n = 3.75 \times 10^{19} \text{ elektron}}$

Soru 15 Verimlilik

Bir motorun çektiği elektriksel güç $P_{\text{giriş}} = 3000 \text{ W}$, motorun çıkış gücü $P_{\text{çıkış}} = 2400 \text{ W}$'dır. Motorun verimliliğini bulunuz.

Çözüm:
$\eta = \dfrac{P_{\text{çıkış}}}{P_{\text{giriş}}} \times 100\% = \dfrac{2400}{3000} \times 100\% = 0.8 \times 100\% = 80\%$
Cevap: $\boxed{\eta = 80\%}$

← Önceki: Kirchhoff Yasaları Sonraki: Kendinizi Test Edin →

← Modül ana sayfasına dön

📝 Çözümlü Örnekler