Soru

Zorluk: KolayAlternatif Akım Devreleri

Şekildeki alternatif akım devresinde, alternatif gerilim kaynağının etkin gerilimi sabit tutulup frekansı artırılmaktadır. Buna göre, ideal bobinin indüktif reaktansı (XLX_L) ve devrenin etkin akımı (IetkinI_{etkin}) ilk durumuna göre nasıl değişir?

  1. A
    XLX_L azalır, IetkinI_{etkin} artar
  2. B
    XLX_L artar, IetkinI_{etkin} artar
  3. XLX_L artar, IetkinI_{etkin} azalırCevap
  4. D
    XLX_L değişmez, IetkinI_{etkin} değişmez
  5. E
    XLX_L azalır, IetkinI_{etkin} azalır

Cevap

İndüktif reaktans (XLX_L) artar, etkin akım (IetkinI_{etkin}) azalır.
Bobinin alternatif akım devrelerindeki direnci olan indüktif reaktans XL=2πfLX_L = 2\pi f L bağıntısıyla bulunur. Kaynağın frekansı (ff) artırıldığında indüktif reaktans da artar. Alternatif akım devreleri için Ohm Yasası yazıldığında, Vetkin=IetkinXLV_{etkin} = I_{etkin} \cdot X_L elde edilir. Kaynağın etkin gerilimi (VetkinV_{etkin}) sabit tutulduğuna göre, direnç görevi gören XLX_L arttığı için devrenin etkin akımı (IetkinI_{etkin}) azalır. Bu nedenle indüktif reaktansın artacağını, etkin akımın ise azalacağını ifade eden seçenek doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Bobinin alternatif akıma karşı gösterdiği direnç olan indüktif reaktans (XLX_L) formülü yazılır.
XL=2πfLX_L = 2\pi f L (veya XL=ωLX_L = \omega L) elde edilir.
Bobin direncinin frekansla olan ilişkisini belirlemek için.
2
Frekansın artırılmasının indüktif reaktans üzerindeki etkisi analiz edilir.
Formüldeki frekans (ff) artırıldığında, doğru orantılı olarak indüktif reaktans (XLX_L) da artar.
Bobinin öz-indüksiyon katsayısı (LL) sabit olduğundan, frekans artışı direnci artırır.
3
Ohm Yasası kullanılarak devrenin etkin akımındaki değişim bulunur.
Vetkin=IetkinXLV_{etkin} = I_{etkin} \cdot X_L bağıntısında kaynağın etkin gerilimi (VetkinV_{etkin}) sabit tutulduğu için, XLX_L artarken etkin akım (IetkinI_{etkin}) azalmalıdır.
Gerilim sabitken akım ile direnç ters orantılıdır.

Anahtar Kavram

İndüktif reaktansın frekansa bağlılığı ve alternatif akım devrelerinde Ohm Yasası.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla