AMPULLERİN BAĞLANMA ŞEKİLLERİ

Bir elektrik devresinde birden fazla ampul kullanılacaksa bu ampuller elektrik devresine iki farklı şekilde bağlanır. Bunlar seri bağlama ve paralel bağlamadır. Ampullerin bağlanma şekilleri ampullerin parlaklığını etkiler. Bir elektrik devresinde elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Bir iletkendeki elektriksel yüklü taneciklerin titreşim hareketi ile oluşan enerjiye ise elektrik akımı denir. Ampulün parlaklığı, elektrik devresindeki toplam direncin büyüklüğü ile ters orantılıdır. Elektrik devresindeki direnç arttıkça ampul parlaklığı azalır.

AMPULLERİN SERİ BAĞLANMASI

Ampullerin bir iletken boyunca uç uca eklenmesi ile oluşan bağlanma şekline seri bağlama denir. Aşağıda seri bağlı bir elektrik devresinin fotoğrafı ve bu elektrik devresine ait devre şeması verilmiştir.

Seri bağlı ampullerden oluşan bir elektrik devresinde ampuller özdeş ise hepsi aynı parlaklıkta yanar. Bunun nedeni elektrik devresindeki ampullerden geçen akımların aynı olmasıdır. Pil tarafından sağlanan akım, ampullerin üzerinden geçerek pile geri döner.

Ampuller elektrik devresinde direnci temsil eder. Bir elektrik devresindeki seri bağlı özdeş ampullerin sayısı arttıkça devrenin toplam direnci de artar. Direncin artması ampullerin üzerinden daha az elektrik akımı geçmesine sebep olur. Bu nedenle ampullerin parlaklığı azalır.

Seri bağlı ampullerin bulunduğu bir elektrik devresinde ampullerin sayısı daha da artırılırsa kullanılan pilin enerjisi çok sayıda ampulün aynı anda ışık vermesine yeterli olmayabilir. Seri bağlı elektrik devresinde bulunan; elektrik kablolarından biri kopar, ampullerden biri patlar ya da duyundan çıkartılırsa akım kesileceği için tüm ampuller söner.

AMPULLERİN PARALEL BAĞLANMASI

Devreye eklenen her ampulün yeni bir akım yolu oluşturacak şekilde bağlanmasına paralel bağlama denir. Aşağıda paralel bağlı bir elektrik devresinin fotoğrafı ve bu elektrik devresine ait devre şeması verilmiştir.

Elektrik devresindeki özdeş K, L ve M ampulleri birbirine paralel bağlıdır. Pilin sağladığı akım. devrenin A noktasında üç kola eşit şekilde paylaştırılır. Daha sonra paralel kollardaki bu akım B noktasında tekrar birleşerek pile geri döner. K, L ve M ampullerinden aynı akımlar geçtiği için ampullerin parlaklıkları aynı olur. Buna göre birbirine paralel bağlı özdeş ampullerin aynı parlaklıkta yandığı söylenebilir.

Ampuller özdeş olmadığı zaman ise büyük dirençli ampulün bağlı olduğu koldan düşük akım, küçük dirençli ampulün bağlı olduğu koldan ise yüksek akım geçer.

Paralel bağlı ampullerden oluşan bir elektrik devresinde ampuller özdeş ise hepsi aynı parlaklıkta yanar. Bunun nedeni devredeki ampullerden geçen elektrik enerjisi miktarının aynı olmasıdır.

Bir elektrik devresindeki paralel bağlı özdeş ampullerin sayısının artması ya da azalması ampullerin parlaklığını değiştirmez. Bunun nedeni ampullerden geçen elektrik akımının değişmemesidir. Bu devrelerde ampul eklendikçe pilin ömrü kısalır.

Paralel bağlı ampullerin bulunduğu elektrik devrelerinde ampullerden biri patlar ya da duyundan çıkartılırsa diğer ampuller aynı parlaklıkta yanmaya devam eder. Bundan dolayı binalarda bulunan ampuller ve araba farları birbirine paralel bağlanmıştır.

Piller de ampuller gibi bir elektrik devresinde seri ya da paralel olarak bağlanabilir. Bir elektrik devresinde bulunan seri bağlı özdeş pillerin sayısının artması elektrik devresindeki ampulün parlaklığının artmasına neden olur. Bunun nedeni pil sayısı arttırıldıkça ampullerden daha büyük akım geçmesidir.

Bir elektrik devresinde bulunan paralel bağlı özdeş pillerin sayısının artması ya da azalması elektrik devresindeki ampulün parlaklığını değiştirmez.

ELEKTRİK AKIMI

Evlerimizde kullandığımız ütü, bilgisayar, televizyon, çamaşır makinesi, saç kurutma makinesi, su ısıtıcısı, fırın, buzdolabı gibi araçlar elektrik enerjisi ile çalışır. Bu araçların fişleri prize takılıp anahtarları kapatıldığında çalışmasını ya da bir ampulün ışık vermesini sağlayan elektrik yüklerinin hareketidir. Belirtilen bu elektrikli araçların içerisinde elektrik devreleri bulunur.

Basit elektrik devrelerini, bir çoğumuzun evlerinde olan kombi ve kalorifer peteğini birbirine bağlayan tesisat ile arasındaki benzerlikten yararlanarak daha kolay anlayabiliriz.

Kombi tesisatında kombinin çalışmasıyla ısınan su, kombinin pompası tarafından itilerek borular içinde ilerler ve kalorifer peteğinin içindeki kesiti dar kıvrımlı borularda dolaşır. Kıvrımlı borudan geçen su ilerleyerek tekrar kombiye ulaşır ve suyun tesisat içindeki hareketi bu şekilde devam eder.

Elektrik devresinde de buna benzer bir durum söz konusudur. Kombi tesisatındaki suyu elektrik devresindeki negatif yüklere (elektronlara), kombinin pompasını pile, vanayı anahtara. su borularını elektrik kablosuna, dar kıvrımlı boruyu ampule (dirence) benzetebiliriz.

Kombi tesisatı ile elektrik devresinin birbirine benzeyen yönleri olduğu gibi benzemeyen yönleri de vardır. Kombi tesisatındaki boru kesildiğinde suyun akışı bir süre daha devam eder. Elektrik devresinde ise teller arasında bağlantı koptuğu zaman elektrik akımı anında kesilir.

Kombi tesisatında eğer şeffaf boru kullanırsak hareket eden suyu gözlemleyebiliriz. Fakat elektrik devresinde titreşim hareketi yapan yükleri gözümüzle göremeyiz. Elektrik devresinde negatif yükler telde titreşim hareketi yaparak enerjilerini aktarır, ilerleme yapmaz.

ELEKTRİK AKIM ŞİDDETİ

Elektrik devresine elektrik enerjisi sağlayan pil, akümülatör gibi araçlara güç kaynağı ya da üreteç denir. Güç kaynakları, elektrik devresindeki elektrik enerjisinin sürekliliğini sağlar. Elektrik enerjisi devrelere akım yoluyla aktarılır. Bir iletkendeki elektriksel yüklü taneciklerin titreşim hareketi ile oluşan enerjiye elektrik akımı denir.

Bir elektrik devresinde iletken telin herhangi bir noktasından birim zamanda geçen yük miktarına akım şiddeti denir. Elektrik akım şiddetinin birimi amper‘dir. A ile gösterilir. Devredeki akım şiddeti ampermetre ile ölçülür. Devre şemalarında ampermetre sembolü ile gösterilir. Ampermetre elektrik devresine her zaman seri bağlanır.

ELEKTRİK AKIMININ YÖNÜ

Bir elektrik devresindeki pil elektrik akımının oluşmasını sağlar. Bir elektrik devresinde negatif yüklerin hareket yönü pilin negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru iken elektrik akımının yönü pilin pozitif kutbundan negatif kutbuna doğrudur.

POTANSİYEL FARK (GERİLİM)

Elektrik akımı oluşması için enerji kaynağına ihtiyaç duyulur. Devrelerde enerji akışını sağlayan pilin uçları arasındaki elektrik yüklerinin enerjilerinin farkına potansiyel fark ya da gerilim denir. Gerilim birimi volttur. V ile gösterilir. Pil ve diğer üreteçlerin gerilimi voltmetre ile ölçülür. Devre şemasında voltmetre sembolü ile gösteri Voltmetre, elektrik devresine her zaman paralel bağlanır ve bağlandığı yerdeki gerilimi ölçer. Voltmetrenin “+” ucu gerilimi ölçülecek devre elemanının ”+” ucuna, ”—” ucu ise gerilimi ölçülecek devre elemanının ”—” ucuna bağlanır.

Pillerin üzerinde yazan 1,5 V, 6 V, 9 V gibi ifadeler pilin kutupları arasındaki gerilimi ifade eder. Elektrikli aletlerin hepsi aynı gerilim altında çalışmaz. Çalışabilmeleri için farklı gerilimlere sahip enerji kaynaklarına ihtiyaç vardır. Pil, akü, güç kaynağı vb. enerji kaynakları elektrik devrelerinde gerilim oluşturarak elektrik akımının meydana gelmesine sebep olur. Örneğin bir el feneri 1,5 voltluk pil ile çalışırken bir oyuncak araba 9 voltluk pil ile çalışabilir.

GERİLİM VE AKIM ŞİDDETİ İLİŞKİSİ (OHM YASASI)

Bir iletkenin uçları arasındaki gerilimin o iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir. Bu oran iletkenin direncini oluşturur. Elektrik devresindeki iletkenin gerilimi, akım şiddeti ve ortaya çıkan direnç arasındaki ilişkiye Ohm Yasası adı verilir. Bu ilişkiyi ilk bulan kişi George Simon Ohm (Corç Simon Om) olduğu için bu ilişki Ohm Yasası olarak adlandırılmıştır.

Direnç R harfi ile gösterilir. Direncin birimi ise ohm‘dur ve Ω ile gösterilir. Bir iletkenin direnci direnç ölçer ile ölçülür. Maddelerin elektrik iletkenlikleri yani akıma karşı gösterdikleri dirençler birbirinden farklıdır.