Seri ve Paralel Devrelerde Akım Rehber

Genel Bakış

Elektrik yükünün akışı katı koruma yasalarını takip eder. Seri bir devrede, akım için sadece bir yol varken; paralel bir devrede, akım birden fazla yola ayrılır. Bu deney, gerçek zamanlı simülasyon ve veri karşılaştırması yoluyla seri ve paralel devrelerdeki akım kurallarını keşfetmenize yardımcı olacaktır.

Arka Plan

• Volta Pili: 1800 yılında Volta pili icat ederek, sürekli elektrik akımlarının incelenmesini mümkün kıldı.
• Kirchhoff Yasaları: 1845 yılında Gustav Kirchhoff, düğüm akımları ve döngü voltajlarının korunum ilişkilerini titizlikle tanımlayan devre yasalarını önerdi.
• Elektrifikasyon Çağı: Edison başlangıçta doğru akım (DC) ağlarını (paralel yüklere odaklanarak) desteklerken, Tesla alternatif akımı (AC) destekledi ve sonunda modern güç sistemlerinin temelini attı.

Temel Kavramlar

Formüller ve Türetme

Deney Adımları

1. 1

   Seri Akımı Gözlemle

   Kontrol panelinde "Seri Devre"yi seçin. $R_1=10\Omega$, $R_2=20\Omega$ olarak ayarlayın ve anahtarı kapatın. $I$, $I_1$ ve $I_2$ ampermetrelerinin okumalarını gözlemleyin. Dirençler farklı olsa bile akımlar tamamen aynı mı?
2. 2

   Paralel Devreye Geç

   Devreyi "Paralel Devre"ye geçirin. Devre şemasında akımın nasıl bölündüğünü gözlemleyin. Ana akım ile kol akımları arasındaki ilişki nedir?
3. 3

   Paralel Akım Bölünmesini Keşfet

   Paralel modda, $R_1=10\Omega$ değerini sabit tutun ve $R_2$ direncini artırmayı deneyin. $I_1$ ve $I_2$ deki değişiklikleri gözlemleyin. Kol direnci ne kadar büyükse, aldığı akım o kadar ____ olur?
4. 4

   Toplam Akım Formülünü Doğrula

   Belirli bir andaki $I_1$ ve $I_2$ okumalarını kaydedin ve toplamlarının toplam akım $I_{total}$'a eşit olup olmadığını hesaplayın. Bu kuralın hala geçerli olup olmadığını görmek için güç kaynağı voltajını değiştirmeyi deneyin.

Öğrenme Çıktıları

• Seri ve paralel devrelerin yapısal özelliklerini ayırt etmeyi öğrenmek.
• Seri bir devrede akımın her yerde aynı olduğu kuralını deneysel olarak doğrulamak.
• Paralel bir devrede ana akımın kol akımlarının toplamına eşit olduğu kuralını deneysel olarak doğrulamak.
• Direncin paralel devrelerdeki akım bölünmesi üzerindeki etkisini anlamak: daha büyük direnç daha küçük akıma yol açar.

Gerçek Dünya Uygulamaları

• Ev Devreleri: Prizler ve ışıklar genellikle paralel bağlanır, böylece bir ışık bozulursa diğerleri yanmaya devam eder ve her cihaz ana kaynaktan akım çekebilir.
• Dekoratif Işıklar: Eski tarz şerit ışıklar seri bağlantı kullanırdı, bu yüzden bir ampul bozulursa tüm şerit sönerdi.
• Araba Gösterge Paneli: Çeşitli sensörler ve göstergeler birbirini etkilememesi için paralel bağlanmıştır.

Yaygın Hatalar

Ek Okuma

• Wikipedia - Seri ve paralel devreler