Seri ve Paralel Dirençler

1. Akım, Gerilim ve Direnç Üretme ve Ölçme Alıştırması

1. Bir akım kaynağı, bir voltaj kaynağı ve voltaj, akım ve direnci ölçebilen iki multimetre edinin.
2. İki adet 100 Ω direnç ve iki adet 10 Ω direnç edinin.
3. Farklı devre elemanlarını bağlamak ve düzenlemek için uygun bir platform olan bir devre tahtası edinin. Breadboard'un birçok pim grubu vardır. Her grubun pimleri kartın arkasında birbirine bağlanır ve aynı gruba takılan teller birbirine kısa devre yapar. Bir devre elemanının terminali ile aynı pin grubuna takılan bir tel, bu terminale bağlanır. Kısa devre yapılması amaçlanmayan bir devre elemanının farklı terminalleri farklı pin gruplarına takılmalıdır. Aşağıda, iki terminali bağlama eylemi, onları aynı pin grubuna takmak anlamına gelir (şekillerde, "a", "b" ve "c" etiketli ayırt edici düğümler, devre tahtası üzerindeki farklı pin gruplarını temsil eder). Bu, bu tür terminallerin bir pim deliğine uygun şekilde yerleştirilebilen tellerden yapılması şartıyla yapılır. Aksi takdirde, elektrik bağlantıları yapmak için kablolar, muz fişleri ve kelepçeler kullanmak mümkündür (örneğin, cihaz üzerindeki bir terminalden devre tahtası üzerindeki açıkta kalan bir pim ayağına).
4. Akım kaynağının çıkış terminalini 100 Ω direncin bir terminaline bağlayın ve ardından direncin diğer terminalini akım kaynağının diğer terminaline geri bağlayın.
5. Direnç üzerinden 1 mA akım üretin.
6. Multimetrenin voltaj ölçümünü veya voltmetre modunu seçin ve multimetrenin iki terminalini direncin iki terminaline bağlayın. Direnci geçen voltaj düşüşünü ölçün.
7. Pozitif bir okuma, multimetrenin pozitif terminalindeki potansiyelin negatif terminaldekinden daha yüksek olduğu anlamına gelir. Ohm yasası ilişkisini doğrulamak için voltaj okumasını kullanın (Şekil 3).
8. Ardından, bir voltaj kaynağının bir terminalini direncin bir terminaline bağlayın ve direncin diğer terminalini voltaj kaynağının diğer terminaline geri bağlayın. 100 Ω direnç boyunca 10 V'luk bir voltaj üretin.
9. Multimetreyi akım ölçümü veya ampermetre modunda kullanın ve probları direnç ile seri olarak bağlayın. Dirençten geçen akımı ölçün.
   1. Pozitif bir okuma, elektrik akımının multimetrenin pozitif terminalinden negatif terminale aktığı anlamına gelir. Ardından, Ohm yasasını doğrulayın (Şekil 4).
   2. Multimetrenin akımını (ampermetre) ölçmek için bir dirençle seri olması gerektiğini, ancak voltaj düşüşünü (voltmetre) ölçmek için bir dirençle paralel olması gerektiğini unutmayın. Bu ölçümlerde, ampermetrenin "iç" direncinin çok küçük olduğunu, ancak voltmetrenin direncinin çok büyük olduğunu varsayalım. Bu kesin olarak doğru değilse, sayaç tarafından ölçülen akım veya voltaj, sayacın bağlanmasından önceki değerden farklı olacaktır.
10. Son olarak, direnç ölçüm modunu seçerek multimetreyi (Şekil 5) kullanarak direnci doğrudan ölçün. Sayacın iki terminalini direncin iki terminaline bağlayın ve direnci okuyun. Önceki akım ve voltaj ölçümlerine dayanarak direncin mantıklı olduğunu onaylayın.

Şekil 3: Direnç R üzerinden bir akım sağlamanın ve voltajın ölçülmesinin devre şeması.

Şekil 4: R direnci üzerinden bir voltaj almanın ve akımı ölçmenin devre şeması.

Şekil 5: Bir direncin direncini ölçmek için bir multimetrenin bağlanması.

2. Serideki Dirençler

1. İki adet 100 Ω direnci seri olarak bağlayın (bkz. Şekil 1). Breadboard üzerinde bu, birinci direncin iki ucunu iki farklı pin grubuna (kısa devre yapılmamış), örneğin a ve b grubuna takmak ve ikinci direncin iki ucunu b ve c pin gruplarına takmak anlamına gelir (c, a ve b'ye kısa devre yapılmamış başka bir pin grubudur).
   1. Adım 1.4'te açıklandığı gibi bir akım kaynağı kullanarak her iki direnç üzerinden 10 mA'lık ortak bir akım bağlayın.
   2. Voltmetre modunda bir multimetre kullanarak, her dirençteki voltaj düşüşünü ölçün. Ardından Ohm yasasını kullanarak_R1 ve_R2'nin direnç değerlerini onaylayın.
   3. Şimdi voltmetreyi kullanarak tüm seri kombinasyonu boyunca (Şekil 1'deki a ve c noktaları arasında) V voltajını ölçün ve toplam seri direncini elde edin.
   4. Tablo 1'de gösterildiği gibi ölçülen direnç değerlerini girin.
   5. Güç kaynaklarının ve sayaçların bağlantısını kesin, ardından her iki dirençte (a ve c noktaları arasında) toplam 10 V sağlamak için bir voltaj kaynağı kullanın.
   6. R_1'e giren akımı (I 1) ve R_2'ye giren akımı (I 2) ölçmek için ampermetre modunda bir multimetre kullanın.
   7. I_1'in I_2'ye eşit olduğunu doğrulayın (veya yaklaşık olarak eşit; herhangi bir küçük fark, biraz değişen tel dirençleri de dahil olmak üzere biraz farklı konfigürasyonlardan kaynaklanıyor olabilir).
2. Seri olarak iki adet 10 Ω direnç için adım 2.1'deki prosedürü tekrarlayın ve multimetreyi kullanarak kablo direncini ölçün.
3. Bir adet 100 Ω direnç ile seri olarak bir adet 10 Ω direnç için adım 2.1'deki prosedürü tekrarlayın ve direnç ölçümlerini tekrarlayın.

3. Paralel Dirençler

1. İki adet 100 Ω direnci paralel olarak bağlayın (bkz. Şekil 2). Devre tahtasında, her bir direncin iki ucunu a ve b gibi iki pin grubuna takın.
   1. Bir voltaj kaynağı kullanarak V = 10 V'luk ortak bir voltaj düşüşü sağlayın.
   2. R_1'e giren I 1 akımını ölçmek için bir multimetre kullanın, böylece R₁ = V/I₁ olduğunu doğrulayın. Ardından, R_2'yi girerek I_2'yi ölçün, böylece R₂ = V/I₂ olduğunu doğrulayın.
   3. Şimdi ampermetreyi paralel kombinasyonun önüne koyun (Şekil 2'deki a noktasından önce) ve toplam seri direncini elde edin R = V/I.
2. Paralel olarak iki adet 10 Ω direnç için ve bir adet 100 Ω dirençle paralel olarak bir adet 100 Ω direnç için yukarıdakileri adım 3.1'de tekrarlayın.

4. Seri ve Paralel Bağlantıdaki LED'ler

1. İki direnç olarak değerlendirilebilecek iki küçük LED ışık kaynağı elde edin.
2. 1 V kaynağı 1 LED'e güç sağlamak için bağlayın (adım 1.5'e benzer bağlantı) ve parlaklığını gözlemleyin.
3. Şimdi iki LED'i 1 V kaynağı arasına paralel olarak bağlayın (adım 3.1'deki bağlantıya benzer şekilde) ve parlaklıklarını gözlemleyin.
4. Şimdi iki LED'i seri olarak ve 1 V kaynağı arasına bağlayın (adım 2.1.5'teki bağlantıya benzer) ve parlaklıklarını tekrar gözlemleyin.