10 volt gerilim ve 2 amper akım ile çalışan bir cihaz 5 saniye çalıştığında harcadığı enerji kaç joule'dür?
A) 20 J B) 50 J C) 100 J D) 200 J
Adım 1: Verilen Bilgileri Belirleyelim
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir elektrikli cihazın belirli bir süre çalıştığında ne kadar enerji harcadığını bulmamız isteniyor. Öncelikle, bize verilen bilgileri ve bizden istenen değeri net bir şekilde belirleyelim.
Cihazın gerilimi (voltajı) $V = 10$ volt olarak verilmiş. Gerilim, elektrik akımını hareket ettiren kuvvettir.
Cihazdan geçen akım $I = 2$ amper olarak verilmiş. Akım, bir devreden birim zamanda geçen elektrik yükü miktarıdır.
Cihazın çalıştığı süre $t = 5$ saniye olarak verilmiş.
Bizden istenen ise cihazın bu süre zarfında harcadığı toplam enerji ($E$) kaç joule olduğudur. Enerji, iş yapabilme kapasitesidir ve birimi joule'dür.
Adım 2: Cihazın Gücünü (P) Hesaplayalım
Bir elektrikli cihazın ne kadar hızlı enerji harcadığını veya iş yaptığını gösteren değere güç denir. Güç, gerilim ile akımın çarpımıyla bulunur.
Güç ($P$) formülü şöyledir: $P = V \times I$
Şimdi, verilen değerleri bu formülde yerine koyalım: $P = 10 \text{ volt} \times 2 \text{ amper}$
Hesaplamayı yaptığımızda, cihazın gücünü buluruz: $P = 20$ watt.
Bu, cihazın her saniyede 20 joule enerji harcadığı anlamına gelir. Yani, cihazın enerji harcama hızı 20 watt'tır.
Adım 3: Harcanan Toplam Enerjiyi (E) Hesaplayalım
Cihazın gücünü (birim zamanda harcadığı enerji) bulduğumuza göre, şimdi belirli bir süre boyunca harcadığı toplam enerjiyi hesaplayabiliriz. Toplam enerji, güç ile çalışma süresinin çarpımıdır.
Enerji ($E$) formülü şöyledir: $E = P \times t$
Adım 2'de bulduğumuz gücü ($P = 20$ watt) ve soruda verilen süreyi ($t = 5$ saniye) bu formülde yerine koyalım: $E = 20 \text{ watt} \times 5 \text{ saniye}$
