Examkin

Soru

Zorluk: KolayÜreteçlerin Bağlanması ve Tükenme Süresi

İç dirençleri önemsiz özdeş üreteçler ve özdeş RR dirençleri kullanılarak aşağıdaki üç farklı devre kuruluyor:

* K devresi: Bir adet üreteç RR direncine bağlıdır.
* L devresi: Seri ve aynı yönlü akım üretecek şekilde bağlanmış iki üreteç RR direncine bağlıdır.
* M devresi: Paralel bağlanmış iki üreteç RR direncine bağlıdır.

Buna göre, bu devrelerdeki üreteçlerin (M ve L devreleri için üreteçlerin her birinin) tükenme sürelerini en uzundan en kısaya doğru sıralayınız.

  1. 1M devresindeki üreteçlerden birinin tükenme süresi (tMt_M)
  2. 2K devresindeki üretecin tükenme süresi (tKt_K)
  3. 3L devresindeki üreteçlerden birinin tükenme süresi (tLt_L)

Cevap

M devresindeki üreteçlerden birinin tükenme süresi (tMt_M), K devresindeki üretecin tükenme süresinden (tKt_K) büyük; o da L devresindeki üreteçlerden birinin tükenme süresinden (tLt_L) büyüktür.
Üreteçlerin tükenme süreleri, üreteçlerin kendilerinden çekilen akım şiddetleri ile ters orantılıdır. K devresinde tek üreteçten εR\frac{\varepsilon}{R}, L devresinde seri bağlı üreteçlerin her birinden 2εR\frac{2\varepsilon}{R} ve M devresinde paralel bağlı üreteçlerin her birinden ε2R\frac{\varepsilon}{2R} akım çekilmektedir. Bu durumda en az akım M devresindeki üreteçlerden çekildiği için tükenme süresi en uzun M devresinde olur. En fazla akım ise L devresindeki üreteçlerden çekildiği için bu üreteçlerin tükenme süresi en kısadır. K devresindeki üreteç ise bu iki değerin arasında yer alır. Bu nedenle doğru sıralama M, K, L şeklinde olmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Her bir devrenin toplam potansiyel farkını (eşdeğer emk) ve ana kol akımını Ohm Yasası (I=VRes\cI = \frac{V}{R_{eş}}) kullanarak bulunuz.
K devresi için potansiyel farkı ε\varepsilon, ana kol akımı IK=εRI_K = \frac{\varepsilon}{R} olur. L devresi için seri bağlı üreteçlerden dolayı toplam potansiyel farkı 2ε2\varepsilon, ana kol akımı IL=2εRI_L = \frac{2\varepsilon}{R} olur. M devresi için paralel bağlı üreteçlerden dolayı toplam potansiyel farkı ε\varepsilon, ana kol akımı IM=εRI_M = \frac{\varepsilon}{R} olur.
Üreteçlerin tükenme sürelerini belirleyebilmek için öncelikle devrede dolaşan akımları hesaplamak gerekir.
2
Her bir devrede tek bir üreteç üzerinden geçen (çekilen) akım şiddetini belirleyiniz.
K devresinde tek üreteç olduğundan üreteçten çekilen akım iK=εRi_K = \frac{\varepsilon}{R} olur. L devresinde üreteçler seri bağlı olduğundan her bir üreteçten ana kol akımının tamamı geçer, yani iL=2εRi_L = \frac{2\varepsilon}{R} olur. M devresinde üreteçler paralel bağlı olduğundan ana kol akımı iki üreteç tarafından eşit paylaşılır, yani her bir üreteçten iM=ε2Ri_M = \frac{\varepsilon}{2R} akım çekilir.
Bir üretecin tükenme süresi, o üretecin kendi içinden birim zamanda geçen (çekilen) akım miktarı ile doğrudan ilişkilidir.
3
Tükenme süresinin çekilen akımla ters orantılı (t∝1it \propto \frac{1}{i}) olduğu bilgisini kullanarak süreleri sıralayınız.
Çekilen akımlar arasında iL>iK>iMi_L > i_K > i_M ilişkisi bulunduğundan, üreteçlerin tükenme süreleri arasında tM>tK>tLt_M > t_K > t_L sıralaması elde edilir.
Üreteçten ne kadar fazla akım çekilirse kimyasal enerji o kadar hızlı harcanır ve üreteç daha kısa sürede tükenir.

Anahtar Kavram

Üreteçlerin tükenme süresi, üreteçten çekilen akım şiddeti ile ters orantılıdır (t∝1it \propto \frac{1}{i}).
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Üreteçlerin Bağlanması ve Tükenme Süresi

Bu konudan daha fazla soru