Bir elektrik devresinde seri bağlı iki direncin değerleri 3Ω ve 6Ω'dur. Büyük direncin uçları arasındaki potansiyel fark 12V ise, küçük direncin uçları arasındaki potansiyel fark kaç volttur?
A) 4Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu adım adım çözerek, seri bağlı dirençlerin özelliklerini ve Ohm Kanunu'nu nasıl uygulayacağımızı öğrenelim.
Soruda bize verilen bilgiler şunlardır:
Bizden istenen ise küçük direncin uçları arasındaki potansiyel farkı ($V_1$) bulmaktır.
Seri bağlı bir devrede, tüm dirençlerin üzerinden geçen akım şiddeti aynıdır. Yani, $R_1$ direncinden geçen akım ($I_1$) ile $R_2$ direncinden geçen akım ($I_2$) birbirine eşittir. Bu akıma $I$ diyelim: $I_1 = I_2 = I$.
Ohm Kanunu'na göre potansiyel fark ($V$), akım ($I$) ve direnç ($R$) arasındaki ilişki $V = I \cdot R$ şeklindedir. Büyük direnç için bu formülü kullanarak devreden geçen akımı bulabiliriz, çünkü $R_2$ ve $V_2$ değerlerini biliyoruz:
$V_2 = I \cdot R_2$
$12V = I \cdot 6\Omega$
Şimdi $I$'yı bulmak için denklemi çözelim:
$I = \frac{12V}{6\Omega}$
$I = 2A$
Demek ki, devreden geçen akım $2$ Amper'dir. Bu akım hem $3\Omega$ hem de $6\Omega$ dirençten geçmektedir.
Artık küçük direncin değeri ($R_1 = 3\Omega$) ve üzerinden geçen akım ($I = 2A$) değerlerini biliyoruz. Yine Ohm Kanunu'nu kullanarak küçük direncin uçları arasındaki potansiyel farkı ($V_1$) bulabiliriz:
$V_1 = I \cdot R_1$
$V_1 = 2A \cdot 3\Omega$
$V_1 = 6V$
Buna göre, küçük direncin uçları arasındaki potansiyel fark $6$ volttur.
Cevap B seçeneğidir.