Devrelerdeki Toplam Direnç Nasıl Hesaplanır?

Ortak yazar: wikiHow Kadrosu

Elektrikli bileşenleri birbirine bağlamanın iki yolu vardır. Seri devreler birbiri ardına bağlanan bileşenleri kullanırken paralel devreler bileşenleri paralel kollar boyunca birbirine bağlar. Dirençlerin bağlanma şekli, devrenin toplam direncine nasıl katkıda bulunduklarını belirler.

Yöntem 1 / 4:
Seri Devre

  1. 1
    Seri bir devreyi tanımla. Seri bir devre, kollara ayrılmayan tek bir döngüdür. Tüm dirençler veya diğer bileşenler bir hat hâlinde sıralanmıştır.
  2. 2
    Tüm dirençleri bir araya getir. Seri bir devrenin toplam direnci, tüm dirençlerin toplamına eşittir.[1] Aynı akım her dirençten geçer, bu nedenle her direnç işini olması gerektiği gibi yapar.
    • Örneğin; seri bir devrede 2 Ω (ohm), 5 Ω ve 7 Ω’luk dirençler vardır. Devrenin toplam direnci 2 + 5 + 7 = 14 Ω 'dur.
  3. 3
    Bunun yerine akım ve gerilimle başla. Tekil direnç değerlerini bilmiyorsan bunun yerine Ohm Kanunu’na güvenebilirsin: V = IR veya gerilim = akım x direnç. İlk adım, devrenin akımını ve toplam gerilimini bulmaktır:
    • Bir seri devrenin akımı devrenin her noktasında aynıdır.[2] Eğer herhangi bir noktadaki akımı biliyorsan bu değeri bu denklemde kullanabilirsin.
    • Toplam gerilim, kaynağın (pil) gerilimine eşittir. Tek bir bileşendeki gerilime eşit değildir.[3]
  4. 4
    Bu değerleri Ohm Kanunu’nda yerine koy. Direnci çözmek için V = IR eşitliğini yeniden düzenle: R = V / I (direnç = gerilim / akım). Tam direnci bulmak için bulduğun değerleri bu formülde yerine koy.
    • Örneğin; 12 voltluk bir pil ile çalışan seri bir devrenin akımı 8 amper olarak ölçülmüştür. Tüm devredeki toplam direnç RT = 12 volt / 8 amper = 1,5 ohm olmalıdır.
    Reklam

Yöntem 2 / 4:
Paralel Devre

  1. 1
    Paralel devrelerin ne olduğunu anla. Paralel bir devre, tekrar bir araya gelen çoklu kollara ayrılır. Akım, devrenin her bir kolundan akar.
    • Devrende ana yol üzerinde dirençler varsa (ayrılan kollardan önce veya sonra) veya tek bir kolda iki veya daha fazla direnç varsa bunun yerine karışık devre talimatlarına atla.
  2. 2
    Her bir koldaki dirençten toplam direnci hesapla. Her bir direnç, sadece bir koldan geçen akımı yavaşlattığından, devrenin toplam direnci üzerinde yalnızca küçük bir etkiye sahiptir. Toplam direnç RT için formül şeklinde olup R1 ilk koldaki direnç, R2 ikinci koldaki dirençtir ve böylece son koldaki direnç de Rn’dir.
    • Örneğin; bir paralel devrede 10 Ω, 2 Ω ve 1 Ω’luk dirençler bulunan üç kol vardır.
      formülünü kullan ve RT’yi çöz:
      Kesirlerin paydalarını eşitle:

      İki tarafı da RT ile çarp: 1 = 1,6RT
      RT = 1 / 1,6 = 0,625 Ω.
  3. 3
    Bunun yerine toplam akım ve gerilimle başla. Tekil dirençleri bilmiyorsan bunun yerine akım ve gerilime ihtiyacın olacaktır:
    • Paralel bir devrede, bir koldaki gerilim devredeki toplam gerilimle aynıdır.[4] Bir koldaki gerilimi bildiğin sürece, işleme devam edebilirsin. Toplam gerilim, devrenin güç kaynağının (ör., pil) gerilimine de eşittir.
    • Paralel bir devrede, akım her kol boyunca farklı olabilir. Toplam akımı bilmen gerekir, aksi taktirde toplam direnci bulamazsın.
  4. 4
    Bu değerleri Ohm Kanunu'nda kullan. Tüm devredeki toplam akımı ve gerilimi biliyorsan toplam direnci Ohm Kanunu’nu kullanarak bulabilirsin: R = V/I.
    • Örneğin; paralel bir devre 9 voltluk bir gerilime ve toplam 3 amper akıma sahiptir. Toplam direnç RT = 9 volt / 3 amper = 3 Ω.
  5. 5
    Sıfır dirençli kollara dikkat et. Paralel devre üzerindeki bir kolda direnç yoksa tüm akım o koldan akacaktır. Devrenin direnci sıfır ohm'dur.
    • Pratik uygulamalarda bu genellikle bir direcin bozulduğu ya da atlandığı (kısa devre) anlamına gelir ve yüksek akım devrenin diğer kısımlarına zarar verebilir.[5]
    Reklam

Yöntem 3 / 4:
Karışık Devre

  1. 1
    Devreni seri ve paralel bölümlere ayır. Bir karışık devresinde bir kısım bileşenler seri (birbiri ardına) ve diğerleri paralel (farklı kollarda) olarak birbirine bağlıdır. Şemandaki tek bir seri veya paralel bölüme ayrılan alanları ara. Takip etmene yardımcı olması için her birini daire içine al.
    • Örneğin; bir devrede seri bağlı 1 Ω ve 1,5 Ω’luk dirençler vardır. İkinci dirençten sonra devre, biri 5 Ω diğeri 3 Ω dirençli iki paralel kola ayrılır.
      Devrenin geri kalanından ayırmak için iki paralel kolu daire içine al.
  2. 2
    Her bir paralel bölümün direncini bul. Devrenin tek paralel bölümündeki toplam direnci bulmak için paralel direç formülünü kullan.
    • Örnek devrede R1 = 5 Ω ve R2 = 3 Ω dirençleri olan iki kol bulunsun.


      Ω
  3. 3
    Şemanı basitleştir. Bir paralel bölümün toplam direncini bulduktan sonra şeman üzerinde o bölümün üzerini çizebilirsin. Bu alanı bulduğun değere eşit olan tek bir kablo gibi düşün.
    • Yukarıdaki örnekteki iki kolu görmezden gel ve bunları 1,875Ω dirence sahip bir direnç gibi düşün.
  4. 4
    Seri dirençleri topla. Her bir paralel bölümü tek bir direnç olarak düşündükten sonra şeman tek bir döngü olmalıdır: Seri bir devre. Seri bir devrenin toplam direnci tüm tekil dirençlerin toplamına eşittir, bu nedenle cevabı bulmak için bu değerleri topla.
    • Basitleştirilmiş şemada 1 Ω, 1,5 Ω’luk dirençler ve az önce hesapladığın 1,875 Ω’luk bir direnç bulunuyor. Bunların hepsi seri bağlıdır, bu nedenle Ω.
  5. 5
    Bilinmeyen değerleri bulmak için Ohm Kanunu’nu kullan. Eğer devredeki bir bileşenin direncini bilmiyorsan bunu hesaplama yollarını ara. Eğer o bileşendeki V gerilimini ve I akımını biliyorsan Ohm Kanunu ( R = V / I) yardımıyla onun direncini bulabilirsin.
    Reklam

Yöntem 4 / 4:
Güç Formülü

  1. 1
    Güç formülünü öğren. Güç, devrenin tükettiği ve devrenin güç sağladığı şeye (bir ampül gibi) giden enerjinin oranıdır.[6] Bir devrenin toplam gücü toplam gerilim ve toplam akımın çarpımına eşittir. Veya denklem formunda: P = VI.[7]
    • Unutma, toplam direnci bulurken devrenin toplam gücünü bilmen gerekir. Bir bileşenden geçen gücü bilmen yeterli değildir.
  2. 2
    Güç ve akımı kullanarak direnci bul. Bu iki değeri biliyorsan direnci bulmak için iki formülü birleştirebilirsin:
    • P = VI (güç = gerilim x akım)
    • Ohm Kanunu bize V = IR olduğunu söyler.
    • İlk formülde V yerine IR’yi koy: P = (IR)I = I2R.
    • Direnci bulmak için eşitliği düzenlersek: R = P / I2.
    • Seri bir devrede bir bileşenden geçen akım toplam akıma eşittir. Bu, paralel bir devre için doğru değildir.
  3. 3
    Güç ve gerilimden direnci bul. Eğer sadece güç ve gerilimi biliyorsan direnci bulmak için benzer bir yaklaşımı kullanabilirsin. Devreden geçen toplam gerilimi veya devreye güç veren pilin gerilimini kullanmayı unutma:
    • P = VI
    • Ohm Kanunu’nu I’ya göre düzenle: I = V / R.
    • Güç formülündeki I yerinde V / R’yi koy: P = V(V/R) = V2/R.
    • Direnci bulmak için eşitliği düzenle: R = V2/P.
    • Paralel bir devrede, bir koldaki gerilim toplam gerilime eşittir. Bu, seri bir devre için doğru değildir: Bir bileşenin gerilimi toplam gerilimle aynı değildir.
    Reklam

İpuçları

  • Güç vat (W) biriminde ölçülür.
  • Gerilim volt (V) biriminde ölçülür.
  • Akım amper (A) ya da milliamper (mA) biriminde ölçülür. 1 ma = A = 0.001 A.
  • Bu formüllerde kullanılan güç değeri P, anlık gücü ya da belirli bir andaki gücü ifade eder. Eğer devre AC (alternatif akım) güç kullanıyorsa güç sürekli değişiyordur. Elektrikçiler, AC devreleri için ortalama gücü Portalama = VIcosθ (cosθ devrenin güç çarpanıdır) formülünü kullanarak hesaplar.[8]

Reklam

Bu makale işine yaradı mı?

Reklam