Paralel Bağlı Devreler

Paralel bağlı devreleri incelemek üzere yeni bir şematik sayfası açalım. Bunun için araç çubuğundaki

simgesine tıklayın. Küme bileşenlerden bir adet direnç, bir adet ampermetre ve bir adet toprak alıp çalışma alanına koyun. Güç kaynaklarından bir adet DC Voltaj kaynağı alıp çalışma alanına getirin.

Dirençlerin Paralel Bağlanması

Çalışma alanındaki bileşenler ile Şekil-1'de görülen devreyi kurun. Güç kaynağının değerini 24 Volt, R1 direncinin değerini 3 Ohm yapın. Simulasyonlardan bir adet DC-Simulasyonunu çalışma alanına getirin ve devreyi çalıştırın. Size dosya ismi sorduğunda devre3 ismini verin. Şimdi devreden geçen akımı ölçmek üzere diyagramlardan bir adet tabloyu çalışma alanına koyalım.

Şekil-1

Devreden geçen akımın 8 amper olduğunu görüyoruz. Şimdi küme bileşenlerden bir adet direnç alıp, Şekil-2'de görüldüğü gibi ikinci direncin iki ucunun birinci direncin iki ucu ile birleştirin. Bu devrede görüldüğü gibi, iki ucu birbirine bağlı dirençlere paralel bağlı dirençler denir. R2 direncinin değerini 6 Ohm yapın ve devreyi çalıştırın.

Şekil-2

Pr1 ampermetresinden geçen akımın değeri değişti mi? Akımın çoğaldığını göreceksiniz. I=V/R denklemine göre akımın artabilmesi için direncin azalması gerekiyor (güç kaynağının değeri sabit). O halde bir devreye paralel bir direnç bağlayınca toplam direncin azalacağını söyleyebiliriz. Akımın 12 Amper olabilmesi için R=24/12=2 Ohm olması gerekir. Şimdi bunu nasıl hesaplayabileceğimize bakalım. Eğer dirençlerin değerlerinin terslerini toplayıp sonucun tersini alırsak 2 Ohm değerine ulaşabiliriz. Diğer bir deyişle paralel bağlı dirençler için:

Bu devrede dikkatinizi çekmek istediğimiz bir başka şey, güç kaynağından geçen akımın da artmış olması. Yani güç kaynağı daha fazla akım üretmeye başlamıştır. O halde bir kere daha tekrar ediyoruz, güç kaynakları aksi belirtilmedikçe sabit potansiyel farkına sahip olup, ürettikleri akım kaynağa bağlanan direnç ile değişmektedir.

Şimdi her direnç üzerinden geçen akımı ölçmek üzere, küme bileşenlerden iki adet ampermetre alıp çalışma alanına getirin. Pr1 ampermetresini (ilk alınan ampermetre) R1 direncinin önüne (sağına), Pr2 ampermetresini R2 direncinin önüne (sağına) ve Pr3 ampermetresini toplam akımı ölçecek şekilde, Şekil-3'de görüldüğü bağlayın. kol-t, kol-1, kol-2 etiketlerini yazmanıza gerek yoktur. Bunlar bizim açıklamalarımız için yazılmıştır. Devreyi çalıştırın ve tablo üzerine çift tıklayın. Pr2 ve Pr3 üzerinden geçen akımları da ölçmek istediğiniz belirtmek üzere üzerlerine çift tıklayarak Grafik paneline geçmelerine sağlayın.

Şekil-3

Şimdi yaptığımız ölçümler üzerinde biraz tartışalım. R1 üzerinden geçen akımı(I₁) Pr1 ampermetresi, R2 direnci üzerinden geçen akımı (I₂) Pr2 ampermetresi, devreden geçen toplam akımı (I_toplam) ise Pr3 ampermetresi okumaktadır. I₁, I₂ ve I_toplam değerleri arasındaki matematiksel ilişkiyi bulabildiniz mi? Eğer değerlere bakacak olursak,

I_toplam = I₁ + I₂

olduğunu göreceğiz. Bunun anlamı nedir? kol-t'den gelen akım ikiye ayrılmıştır; bir kısmı kol-1'den diğer kısmı da kol-2'den geçmiştir. Peki akımların bölünmesi hangi kurala göre yapılmıştır? Akımlar ve dirençlerin değerlerine bakarak bu sorunun cevabını bulabilmeniz gerekir. Akımlar kollara bölünürken dirençler ile ters orantılı olarak bölünürler. Yani az dirençli koldan çok akım, çok dirençli koldan daha az akım geçecek şekilde bölünür. Paralel bölgedeki dirençlerin değerleri toplamı 9 Ohm olduğuna göre, geçen akımın 6/9'u 3 Ohmluk dirençten 3/9'u ise 6 Ohmluk dirençten geçecektir:

I₁ = (6/9) · 12 = 8 Amper
I₂ = (3/9) · 12 = 4 Amper

Bu hesaplamalar ile ölçülen değerlerin aynı olduğuna dikkatinizi çekmek istiyoruz.

Şimdi dirençlerin uçları arasındaki potansiyel farkını ölçmeye çalışalım. Bunun için R1 ve R2 dirençlerinin önündeki (sağındaki) düğüm noktalarına birer isim verelim. İsimlerin Vr1 ve Vr2 olduğunu varsayalım. Devremiz Şekil-4'deki gibi olduğunda çalıştırın ve tablo üzerine çift tıklayın. Vr1.V ve Vr2.V değerlerini okumak istediğinizi söylemek için üzerlerine çift tıklayarak Grafik paneline geçmesini sağlayın.

Şekil-4

Şekil-4'de görüldüğü gibi, her direncin uçları arasındaki potansiyel farkının, güç kaynağının uçları arasındaki potansiyel farkına eşit olduğunu görüyorsunuz. Buradan dirençlerden geçen akımları hesaplayarak, yapılan ölçümler ile aynı olup olmadığını denetleyin.