Direnci R olan bir lamba, öz-indüksiyon katsayısı L olan ideal bir bobin ve sığası C olan … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Direnci $R$ olan bir lamba, öz-indüksiyon katsayısı $L$ olan ideal bir bobin ve sığası $C$ olan ideal bir sığaç, bir AC jeneratörünün uçlarına seri olarak bağlanmıştır. Başlangıçta bobinin indüktif reaktansı ( $X_L$ ), sığacın kapasitif reaktansından ( $X_C$ ) büyüktür ( $X_L > X_C$ ). Kaynağın etkin gerilimi sabit tutularak frekansı, devrenin rezonans frekansına eşit oluncaya kadar azaltılıyor. Buna göre, devrenin rezonans durumuna gelme sürecinde empedans ( $Z$ ) ve lambanın parlaklığı nasıl değişir?

A
Empedans artar, lambanın parlaklığı azalır.
B
Empedans artar, lambanın parlaklığı artar.
Empedans azalır, lambanın parlaklığı artar.Cevap
D
Empedans azalır, lambanın parlaklığı değişmez.
E
Empedans değişmez, lambanın parlaklığı artar.

Cevap

Empedans azalır, lambanın parlaklığı artar.

Frekansın azaltılmasıyla indüktif reaktans azalırken kapasitif reaktans artar. Başlangıçta indüktif reaktans daha büyük olduğundan, frekansın azaltılması bu iki değeri birbirine yaklaştırarak rezonans durumuna (

X_L = X_C

) ulaşılmasını sağlar. Bu süreçte devrenin empedansı azalır. Devre empedansı azaldığı için etkin akım artar ve buna bağlı olarak lambanın parlaklığı artar.

Adım Adım Çözüm

Alternatif akım devresindeki bileşenlerin reaktanslarının frekansa bağlılığını belirlemek.

Bobinin indüktif reaktansı (

X_L = 2\pi f L

) frekansla doğru orantılı, sığacın kapasitif reaktansından (

X_C = \frac{1}{2\pi f C}

) ise frekansla ters orantılıdır.

Kaynak frekansının değiştirilmesinin devredeki etkilerini görebilmek için.

Frekans azaltıldığında reaktansların ve empedansın değişim yönünü bulmak.

Frekans azaltıldıkça

X_L

azalır,

X_C

artar. Başlangıçta

X_L > X_C

olduğu için aradaki fark (

|X_L - X_C|

) küçülür. Rezonans anında fark sıfır olur. Dolayısıyla

Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}

formülüne göre devrenin toplam empedansı (

Z

) azalır.

Empedanstaki değişimi belirleyerek akımı yorumlamak için.

Etkin akım ve lamba parlaklığı ilişkisini kurmak.

Kaynağın etkin gerilimi (

V_e

) sabitken empedans (

Z

) azaldığı için devredeki etkin akım (

I_e = V_e / Z

) artar. Lambanın parlaklığı gücüyle (

P = I_e^2 R

) orantılı olduğundan akım artışıyla birlikte parlaklığı da artar.

Sürecin lambanın parlaklığı üzerindeki nihai etkisini bulmak için.

Anahtar Kavram

Alternatif akım devrelerinde rezonans durumu ve empedans değişimi

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru