Elektrik devrelerinde akımın oluşması, potansiyel fark ve direnç ile yakından ilişkilidir. Bu üç temel kavram, devrelerin çalışma prensibini anlamak için oldukça önemlidir.

Elektrik Akımı

Elektrik akımı, elektrik yüklerinin bir iletken üzerinden hareket etmesiyle oluşur. Yükler genellikle negatif yüklü elektronlardır ve devrede bir potansiyel farkı olduğunda bu elektronlar hareket eder. Elektrik akımının yönü, pozitif yüklerin hareket yönü olarak kabul edilir, ancak aslında devrede hareket edenler negatif yüklü elektronlardır. Elektrik akımının birimi amper (A) olup, I harfi ile gösterilir.

Elektrik akımının formülü şu şekildedir: I = q / t
Burada:

• I, akım (amper),
• q, devreden geçen yük miktarı (coulomb),
• t, geçen süredir (saniye).

Potansiyel Farkı

Potansiyel farkı, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki elektriksel gerilim farkını ifade eder. Bu fark, elektrik yüklerinin devre üzerinde hareket etmesi için gerekli olan kuvveti sağlar. Potansiyel farkı, volt (V) ile ölçülür ve voltmetre ile ölçülür. Voltmetre devreye paralel bağlanır. Potansiyel farkı olmadan, devrede elektrik akımı oluşmaz.

Potansiyel farkının formülü: V = I * R

Burada:

• V, potansiyel farkı (volt),
• I, akım şiddeti (amper),
• R, dirençtir (ohm).

Direnç

Direnç, bir elektrik devresinde elektrik akımına karşı gösterilen zorluktur. Direnç, devredeki akımın büyüklüğünü kontrol eder ve sınırlar. Direncin birimi ohm (Ω) olup, R harfi ile gösterilir. Bir iletkenin direnci, iletkenin boyutlarına ve malzemesine bağlıdır. Örneğin, bakır gibi iletkenler düşük dirence sahipken, cam gibi yalıtkanlar yüksek dirence sahiptir.

Direncin formülü: R = V / I
Burada:

• R, direnç (ohm),
• V, potansiyel fark (volt),
• I, akım (amper).

Direnç, iletkenin uzunluğu, kesit alanı, malzeme türü ve sıcaklığı gibi faktörlere bağlıdır:

• Uzunluk: Uzun iletkenler daha fazla direnç gösterir.
• Kesit Alanı: Daha geniş kesitli iletkenler daha az direnç gösterir.
• Malzeme: Farklı malzemeler farklı dirençlere sahiptir.
• Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça iletkenlerin direnci genellikle artar.

Çözümlü Örnek Test Soruları

Soru 1: Bir devrede, 12 ohm direnç ve 2 amperlik akım bulunmaktadır. Devredeki potansiyel farkı kaç volttur?

A) 12 V
B) 24 V
C) 36 V
D) 48 V

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre potansiyel farkı şu formülle hesaplanır:
V = I * R
Verilenler: I = 2 amper, R = 12 ohm olduğuna göre:
V = 2 * 12 = 24 volt
Cevap: B

Soru 2: 18 V potansiyel farkı olan bir devrede 3 ohm’luk bir direnç bulunuyor. Devreden geçen akım şiddeti kaç amperdir?

A) 2 A
B) 3 A
C) 4 A
D) 6 A

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre:
I = V / R
Verilenler: V = 18 volt, R = 3 ohm olduğuna göre:
I = 18 / 3 = 6 amper
Cevap: D

Soru 3: Bir devrede 4 ohm’luk dirençten 5 amperlik akım geçmektedir. Bu durumda devredeki potansiyel fark kaç volttur?

A) 10 V
B) 15 V
C) 20 V
D) 25 V

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre:
V = I * R
Verilenler: I = 5 amper, R = 4 ohm olduğuna göre:
V = 5 * 4 = 20 volt
Cevap: C

Soru 4: 6 ohm’luk bir dirençte 2 amperlik akım geçmektedir. Bu devredeki potansiyel farkı nedir?

A) 8 V
B) 10 V
C) 12 V
D) 14 V

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre potansiyel farkı V = I * R formülü ile hesaplanır.
Verilenler: I = 2 amper, R = 6 ohm.
V = 2 * 6 = 12 volt
Cevap: C

Soru 5: 15 V’luk bir potansiyel farkı olan devrede 5 ohm’luk bir direnç bulunmaktadır. Bu devreden geçen akım şiddeti kaç amperdir?

A) 1 A
B) 2 A
C) 3 A
D) 4 A

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre:
I = V / R
Verilenler: V = 15 volt, R = 5 ohm.
I = 15 / 5 = 3 amper
Cevap: C

Soru 6: 100 ohm’luk bir direnç üzerinden 0.5 amperlik akım geçmektedir. Bu durumda devredeki potansiyel fark kaç volttur?

A) 20 V
B) 30 V
C) 40 V
D) 50 V

Çözüm:
Ohm Yasası’na göre:
V = I * R
Verilenler: I = 0.5 amper, R = 100 ohm.
V = 0.5 * 100 = 50 volt
Cevap: D