Bir elektrik devresinde 6 voltluk pil, anahtar ve direnç seri bağlanmıştır. Devreden 2 amper akım geçtiğine göre, 5 dakikada dirençte açığa çıkan enerji kaç joule'dür?
A) 60
B) 360
C) 3600
D) 7200
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir elektrik devresinde harcanan enerjiyi bulmamız isteniyor. Enerjiyi bulmak için öncelikle devrede harcanan gücü hesaplamamız, ardından bu gücün belirli bir süre boyunca ne kadar enerjiye dönüştüğünü bulmamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Verilen Bilgileri Belirleyelim:
- Devrenin gerilimi (voltajı), $V = 6$ volt.
- Devreden geçen akım, $I = 2$ amper.
- Akımın geçtiği süre, $t = 5$ dakika.
- 2. Süreyi Standart Birime Çevirelim:
- Fizik problemlerinde enerji hesaplamaları yaparken, zaman birimi genellikle saniye (s) olarak kullanılır. Bu yüzden 5 dakikayı saniyeye çevirmeliyiz.
- $1$ dakika $= 60$ saniye olduğuna göre,
- $t = 5 \text{ dakika} \times 60 \text{ saniye/dakika} = 300$ saniye.
- 3. Devrenin Gücünü (P) Hesaplayalım:
- Bir elektrik devresinde harcanan güç (P), gerilim (V) ile akımın (I) çarpımına eşittir. Formülü şöyledir: $P = V \cdot I$.
- Verilen değerleri yerine koyalım:
- $P = 6 \text{ volt} \times 2 \text{ amper} = 12$ watt.
- Bu, devrenin her saniyede $12$ joule enerji harcadığı anlamına gelir.
- 4. Dirençte Açığa Çıkan Enerjiyi (E) Hesaplayalım:
- Enerji (E), güç (P) ile zamanın (t) çarpımına eşittir. Formülü şöyledir: $E = P \cdot t$.
- Hesapladığımız güç değerini ve saniyeye çevirdiğimiz süreyi yerine koyalım:
- $E = 12 \text{ watt} \times 300 \text{ saniye} = 3600$ joule.
- Demek ki, 5 dakikada dirençte $3600$ joule enerji açığa çıkmıştır.
Bu adımları takip ettiğimizde, doğru cevabın $3600$ joule olduğunu buluruz.
Cevap C seçeneğidir.
