Elektriksel Güç ve Enerji Practice Questions — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi)

Question 1Question →

Bir evde güçleri sırasıyla $2000\text{ W}$ ve $1000\text{ W}$ olan bir ütü ile bir televizyon bulunmaktadır. Ütü günde $1\text{ saat}$ , televizyon ise günde $4\text{ saat}$ çalıştırılmaktadır. Uçlarındaki potansiyel farkları sabit olan bu araçların bir günde tükettikleri elektriksel enerjilerin oranı $\frac{E_{\text{ütü}}}{E_{\text{televizyon}}}$ kaçtır?

2

1

\frac{1}{2}

\frac{1}{4}

\frac{1}{8}

Show answer & explanation

Answer: $\frac{1}{2}$

Answer

Ütü ve televizyonun bir günde tükettikleri elektriksel enerjilerin oranı yarım (1/2) olur.

Elektriksel enerji formülü olan

E = P \cdot t

kullanılarak her iki cihazın tükettiği enerjiler hesaplandığında; ütünün bir günde tükettiği enerji

2000\text{ Wh}

, televizyonun ise

4000\text{ Wh}

olarak bulunur. Bu iki değer oranlandığında sonuç yarım (1/2) çıkar.

Step-by-Step Solution

1

Ütünün bir günde tükettiği elektriksel enerjiyi hesaplama.

E_{\text{ütü}} = 2000\text{ W} \times 1\text{ saat} = 2000\text{ Wh}

Elektriksel enerji, elektriksel güç ile çalışma süresinin çarpımıyla bulunur (

E = P \cdot t

).

2

Televizyonun bir günde tükettiği elektriksel enerjiyi hesaplama.

E_{\text{televizyon}} = 1000\text{ W} \times 4\text{ saat} = 4000\text{ Wh}

Televizyonun gücü ve çalışma süresi çarpılarak tükettiği toplam enerji bulunur.

3

Tüketilen enerjilerin oranını bulma.

\frac{E_{\text{ütü}}}{E_{\text{televizyon}}} = \frac{2000\text{ Wh}}{4000\text{ Wh}} = \frac{1}{2}

Ütünün tükettiği enerjinin, televizyonun tükettiği enerjiye oranı sorulmaktadır.

Key Concept

Elektriksel enerji, bir elektrikli aracın birim zamanda harcadığı enerji olan elektriksel güç (

P

) ile bu aracın çalışma süresinin (

t

) çarpımına eşittir (

E = P \cdot t

).

Estimated Time:1m 0s

Question 2Question →

Gücü $2100\text{ W}$ olan ve $\%100$ verimle çalışan elektrikli bir su ısıtıcısına $0,5\text{ kg}$ kütleli ve $20^\circ\text{C}$ sıcaklığında saf su konuluyor. Buna göre, su ısıtıcısı çalıştırıldıktan kaç saniye sonra suyun sıcaklığı $100^\circ\text{C}$ 'ye ulaşır? (Isıtıcının ısı sığası ve çevreye olan ısı kayıpları önemsizdir; $c_{\text{su}} = 4200\text{ J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$ )

Show answer & explanation

Answer: 80

Answer

Su ısıtıcısının suyun sıcaklığını

100^\circ\text{C}

'ye ulaştırması için gereken süre 80 saniyedir.

Suyun sıcaklığını

20^\circ\text{C}

'den

100^\circ\text{C}

'ye çıkarmak için gereken ısı enerjisi

Q = m \cdot c \cdot \Delta T

formülüyle

168000\text{ J}

olarak hesaplanır. Isıtıcının gücü

2100\text{ W}

olduğuna göre,

E = P \cdot t

ilişkisinden geçen süre

168000 / 2100 = 80

saniye olur.

Step-by-Step Solution

1

Suyun sıcaklığını yükseltmek için gereken toplam ısı enerjisini (

Q

) hesaplamak.

Q = 168000\text{ J}

Sıcaklık değişimi için gereken ısı miktarı kütle, öz ısı ve sıcaklık değişiminin çarpımı ile belirlenir:

Q = 0,5 \cdot 4200 \cdot 80 = 168000\text{ J}

.

2

Elektriksel güç ve zaman ilişkisini kurarak harcanan elektriksel enerjiyi (

E

) ısı enerjisine eşitlemek.

2100 \cdot t = 168000

Çevreye ısı kaybı olmadığı ve verim

\%100

olduğu için elektrik enerjisinin tamamı ısı enerjisine dönüşür (

E = P \cdot t = Q

).

3

Zaman değişkenini (

t

) yalnız bırakarak süreyi saniye cinsinden bulmak.

t = 80\text{ saniye}

Toplam enerjinin güce bölünmesiyle süre elde edilir:

t = 168000 / 2100 = 80

.

Key Concept

Elektriksel gücün birim zamanda harcanan enerji olduğu ve bu enerjinin ısı enerjisine dönüşümü.

Question 3Question →

Gücü $880\text{ W}$ olan bir elektrikli fırın ile gücü $1320\text{ W}$ olan bir ütü, $220\text{ V}$ 'luk şehir geriliminin kullanıldığı bir evde aynı prize takılı çoklu soket vasıtasıyla aynı anda çalıştırılmaktadır.

Buna göre;

I. Çoklu soketin bağlı olduğu prizden çekilen toplam akım $10\text{ A}$ 'dir.
II. Fırının elektrik direnci, ütünün elektrik direncinden küçüktür.
III. Fırın ve ütü $2\text{ saat}$ boyunca birlikte çalıştırıldığında harcadıkları toplam elektrik enerjisi $4,4\text{ kWh}$ 'dir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

I ve II

II ve III

I ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: I ve III

Answer

I ve III ifadeleri doğrudur.

Çoklu sokete bağlı fırın ve ütü paralel kollardan beslenir ve her ikisinin de uçları arasındaki potansiyel fark

220\text{ V}

olur. Fırının akımı

4\text{ A}

, ütünün akımı

6\text{ A}

olduğundan ana koldan çekilen toplam akım

10\text{ A}

'dir.

P = V^2/R

bağıntısından gücü büyük olan ütünün direncinin daha küçük olması gerektiği görülür (

R_{\text{fırın}} > R_{\text{ütü}}

). Aletlerin toplam gücü

2200\text{ W} = 2,2\text{ kW}

olup

2\text{ saat}

çalıştıklarında harcadıkları enerji

2,2 \times 2 = 4,4\text{ kWh}

'dir. Bu nedenle akımın 10 A olduğunu belirten birinci öncül ile harcanan enerjinin 4,4 kWh olduğunu belirten üçüncü öncül doğrudur.

Step-by-Step Solution

1

Aletlerin paralel bağlandığını belirleme ve çektikleri akımları hesaplama

Fırının çektiği akım

I_{\text{fırın}} = \frac{P_{\text{fırın}}}{V} = \frac{880}{220} = 4\text{ A}

, ütünün çektiği akım ise

I_{\text{ütü}} = \frac{1320}{220} = 6\text{ A}

olarak bulunur. Çoklu soket paralel bağlandığı için prizden çekilen toplam akım

I_{\text{toplam}} = 4\text{ A} + 6\text{ A} = 10\text{ A}

olur. Birinci öncül doğrudur.

Ev şebekesindeki tüm prizler ve bağlı aletler birbirine paraleldir. Dolayısıyla her iki alet de

220\text{ V}

gerilimle çalışır. Güç formülü olan

P = V \cdot I

kullanılarak çekilen akımlar bulunur.

2

Fırın ve ütünün elektriksel dirençlerini karşılaştırma

Fırının direnci

R_{\text{fırın}} = \frac{V}{I_{\text{fırın}}} = \frac{220}{4} = 55\ \Omega

, ütünün direnci ise

R_{\text{ütü}} = \frac{220}{6} = \frac{110}{3}\ \Omega \approx 36,7\ \Omega

bulunur. Dolayısıyla fırının direnci ütünün direncinden büyüktür. İkinci öncül yanlıştır.

Ohm Yasası (

V = I \cdot R

) veya güç formülü (

P = \frac{V^2}{R}

) kullanılarak direnç değerleri hesaplanır. Aynı gerilim altında çalışan cihazlardan gücü büyük olanın direnci küçüktür.

3

2 saat boyunca tüketilen toplam elektriksel enerjiyi hesaplama

Toplam güç

P_{\text{toplam}} = 880\text{ W} + 1320\text{ W} = 2200\text{ W} = 2,2\text{ kW}

'dır.

2\text{ saat}

çalıştırıldıklarında harcanan toplam enerji

E_{\text{toplam}} = P_{\text{toplam}} \cdot t = 2,2\text{ kW} \times 2\text{ h} = 4,4\text{ kWh}

olarak hesaplanır. Üçüncü öncül doğrudur.

Elektriksel enerji, gücün zamanla çarpımıyla (

E = P \cdot t

) bulunur. Enerjinin yaygın birimi olan kilovatsaat (kWh) elde edilmek istendiğinden güç kW, zaman ise saat (h) cinsinden işleme alınır.

Key Concept

Elektriksel Güç ve Enerji

Elektriksel Güç ve Enerji

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes