Arkadaşlar merhaba;
aşağıdaki devrede seri bağlı dirençler gerilimi Nasıl,Neşekilde,Neden düşürür veya böler. ( Lütfen fizik boyutunda cevaplarmısınız)
5v 3adet seri bağlı 10k direnç
2. sorum: Farzedelim ikinci direçteki voltmetre yerine bu gerilime (1,67 v)uygun bir yük bağlayabilirmiyim.
Merhaba.Alışılmışın çok da dışında çok farklı bir çerçeveden “dirençlerde gerilim bölünmesi” olayını biraz olsun anlatmaya çalışayım size.Eminim ki hem çok eğlenecek ve hem de çok iyi kavrayacaksınız bu dirençlerdeki gerilim bölünmesi olayını.
5N+K ilkeli sorgulamaya çalıştığınız bu sorgulama şeklinden hiç de vazgeçmeyin,çünkü eminim ki bu hayatta size çok şeyler de kazandıracaktır.
Fizikteki akışkanlar üzerinden bu gerilim bölümünü benzeterek bir örnekle de anlatmaya çalışayım.Silindirik içi su dolu bir depodan en üstten,ortadan ve en alttan deilklerin açıldığını varsayalım.Bu deliklerden en alttaki delikten fışkıran suyun basıncı en fazladır,daha uzağa gider çıkan su.Bu suyu 3 adet direncin 1. kademesinden alınan voltaj düşümüne benzetebiliriz.1. direnç sonunda bu voltaj düşümü 5 volttan 1.65 volt kadar eksik olur.
Ortadaki delikten fışkıran su huzmesinin basıncı biraz daha düşer ve su daha az uzağa gider.Bunu suyu da 3 adet direncin 2 adet dirençten seri alınan kademesindeki 5 volttan 2* 1,65 volt kadar olan bu voltaj düşümüne de benzetebiliriz.
En üstte suya en yakın delikten fışkıran su huzmesinin basıncı iyice düşecektir veya çok az uzağa gidecektir bu su veya hiç uzağa akamayacak,delikten sızarak deponun dibine akacaktır.Bu suyu da 3 adet direncin 3. direnç noktasından seri olarak alınan voltaj düşümüne benzetebiliriz.Burada voltaj 5 volt- (1.67+167+1.67)= 0 volt olur yani voltaj farkı hiç kalmaz ve su hiç akmaz fizik olarak da benzetmek gerekirse.Burada değişik yerlerde akan suyun hidrolik basıncını elektrikte dirençlerde gerilim düşümüyle oluşan voltaj düşümüne benzeten bir simülasyon şeklinde bu olayı anlatmaya çalıştım.
Direnç nedir? Nasıl bir gerilim düşümüne de sebep olabilir?
İlk önce ansiklopedik bir tanımını okuyup da birlikte inceleyelim.
Direnç öğesi: Bir elektrik devresinde gerilim ile akım arasındaki bağıntıyı kurmada kullanılan bir elemandır. (Alıntı: Nasıl Çalışır Ansiklopedisi, Cilt 2 ,Sayfa 557)
Bu demek oluyor ki direnç öğesi sadece gerilimi değil,akımı da düzenlemiş oluyor ayni zamanda.Bir ledi yakarken hem led voltajına hem de çalışma akımına kadar akımı düşürüp ledin bozulmasını da önlüyor.Bir potansiyometrede ise bir amfi devresine giren ses şiddetini gerilimi bölerek ve geçen akımı amfiden önce sınırlayarak sesi azaltıp çoğaltıyor.Bir transistor de,MOSFET’de ise tetikleme akımını sınırlamak için gerilim bölücülü 2 direnç arasından girip transistorlerin çok güvenli ve bozulmadan da çalışmasını sağlamış oluyor ayni zamanda.
Fiziği,elektroniği bir yana da bırakarak atom yapısında voltaj düşmesi,güç harcanması (Kıyımı) bu dirençlerde nasıl oluyor ona bir bakalım.Elektronlar elektrik akımının çok yaramaz olan çocuklarıdır.Bu çocuklar örneğin bakır bir elde nacak kilometrelerce gittikten sonra yorulup enerjileri,hızları azalırsa da,yapay bir direnç öğesinde ise çok daha kısa mesafelerde enerjileri azalıp,hızları düşüyor.Hızlarının çok düşmesi demek direncin girişinden girip de çıkış ucunda iken başta giren volt değerinin korunmaması,azalması,düşmesi demek.Bunu düşüren asıl ciddi neden de nedir? Atomlar arasındaki elektronların direnç atomik yapısından geçerken elektronların bu atomlarla çok fazla sürtünmesi ve ısı enerjisi şeklinde bu enerjilerini bu direnç yapısı içinde (Volt * amper= watt büyüklüğü oranında) ısı enerjisine dönüştürüyor yani giren bu enerjilerinin bir kısmını,diğer giren enerji ise bu direnç öğesi içinde harcanamayacak kadar da fazla ise,bunun fazlası ise bu voltajı düşmüş ve akımı sınırlanmış olarak,örneğin bir ledi yakmakta da güvenle kullanılmış oluyor,bir transistorü çok güvenle de çalıştırıyor,vb. çok çeşitli uygulamalarda da çok çok işe yarıyor.
Son olarak da ohm. kanunu ve matematik işlemler yapılarak bu dirençlerdeki (3 adet seri dirençteki) gerilim düşümünü,seri dirençlerde geçen akımın ayni olmasından yola çıkılıp,önce 3 k.lık dirençten geçen ortak akım (Amper) bulunur.Daha sonra ohm.kanunu uygulanarak V=I*R’den V= 1.67 volt değeri,örneğin bu tek direnç uçları arasında düştüğü biraz matematik ve ohm. kanunu da uygulanarak bu gerilim düşümü değerleri de yine kolaylıkla bulunmuş olur.
En son olarak da bu seri bağlı 3 direnci geometrik tasarımla bir potansiyometrenin içinde dönerek değeri değişen ve çıkışta değişik değerleri veren bu elektronik öğeye gerilim bölücülü direnç olayını birebir olarak da benzetebiliriz.Hareketli orta ucun temas noktası örneğin 1. direncin ara kademesinde,bir sonraki turunda 2 adet direncin ara kademesinde,daha fazla turda ise 3 adet direncin en son ara kademesine gelerek bir ucundan giren dc. akımı bu şekildeki ortadaki hareketli kısmın bu lineer hareketleriyle 1/3 ; 2/3 ; 3/3 (Bölünmeden) giren bir akımı,voltaj bölümüne tabi tutarak da işlemiş oluyor.İşlenen bu akım,örneğin bir amfinin giriş sinyalinin az,orta veya yüksek volümlerde ses çıkışıyla isteğe göre bir müzik dinlenmesini de bu elektronik uygulamasıyla gerçekleştirmiş oluyor.
Yine en son olarak 1 k.lık direnç yerine daha düşük omajlı dirençlere daha yüksek güçlü yükleri bağlayabilirsiniz.Dirence bağlanan bu yükün omaj değeri ayni olursa eğer,paralel eşit dirençlerden ayni akım geçmesi prensipli,ayni akımı her ikisinden de akıtırsınız.Ama örneğin bağlanan yük çok düşük omajlı,direnç yüksek omajlı olursa dirençten çok az,yükten max.akım geçer,bir bakıma kısa devreye yakın bir özel durum da oluşmuş olur bu direnç öğesi üzerinde.Tersinde ise bağlanan yük yüksek omajlı,direnç düşük omajlı olursa,bu durumda yükten en az dirençten ise en çok akım akarak geçecektir.Bu prensibe her zaman çok dikkat edin.Kolay gelsin.Başarılar.
