İki akünün paralel bağlanmasında, iki akünün artı ucu artı ucuyla; eksi ucu eksi ucuyla birleştirilir. Toplam gerilim yine 12 volt olur, yani toplam gerilim değişmez. Fakat akım şiddeti (amper) kapasitesi artmış olur. Aküde bu Ah (ampersaat) olarak belirtilir. Aküsü bitmiş-azalmış araca, diğer araçtan akü takviyesi yapmak, bir paralel bağlantı örneğidir; takviye kablolarıyla iki aracın aküsü paralel olarak bağlanır ve motorun marş yapması sağlanır. (Not: Bir motorun marş yapmamasının genel sebepleri; akünün bitmiş olabilmesi gibi, kutup başı bağlantılarının gevşemiş olması, oksit yapmış olması da olabilir.) (Bkz: Seri Elektrik Devresi)
İki üreteç (pil, akü) paralel olarak bağlanırken, ikisinin de aynı gerilime (volt) sahip olması gerekir; örneğin 4 adet 3 voltluk pil veya 2 adet 12 voltluk akü.
1,5 voltluk iki adet pil seri olarak bağlanırsa; toplar gerilim 3 volt olur fakat akım şiddeti (amper) değişmez. 1,5 voltluk iki adet pil paralel olarak bağlanırsa; toplam gerilim yine 1,5 volt olur fakat akım şiddeti (amper) iki katına çıkar. Bu durumda paralel bağlı pillerin daha uzun süre dayanacağı söylenebilir.
Paralel olarak bağlanmış devre elemanlarından biri bozulursa, diğerleri çalışmaya devam edebilir. Mesela paralel bağlı lambalardan biri kesilmişse, diğerleri yanmaya devam edecektir. Seri devrede hepsi sönerdi.
Aynı aküye bağlı aynı iki lamba; seri bağlıyken daha sönük (6 volt gerilim düşer her birine); paralel bağlıyken daha parlak yanar (12 volt gerilim düşer her birine).
Paralel devrede ampullerden biri bozulursa diğeri yanmaya devam eder.
Paralel devrede ampullerden biri bozulursa diğeri yanmaya devam eder.
Paralel Bağlı Devrenin Özellikleri:
*Her bir devre elemanının gerilimi (volt), toplam gerilime eşittir.Toplam Gerilim UT = U1=U2=U3
*Toplam akım şiddeti (amper), her bir devre elemanının çektiği akım şiddetlerinin toplamına eşittir. Toplam Akım Şiddeti I T = I1+I2+I3
*Toplam direnç formülü ise şöyledir: Toplam Direnç: 1/RT = 1/R1+1/R2+1/R3
Paralel devrenin detaylı özellikleri ve açıklamaları:
*Her bir devre elemanının gerilimi (volt), toplam gerilime eşittir. Yani gerilim her yerde aynıdır. Örneğin aküde 12 volt gerilim ölçülürse, paralel bağlı lambalarda da 12 volt gerilim ölçülür.
Toplam Gerilim UT = U1=U2=U3
*Toplam akım şiddeti (amper), her bir devre elemanının çektiği akım şiddetlerinin toplamına eşittir.
Toplam Akım Şiddeti I T = I1+I2+I3
Paralel devrede akım şiddeti birçok kola ayrılır ve bu kollardaki devre elemanlarını besler. Akım şiddeti bir elektron akışı olduğuna göre, elektronlar vardan yok, yoktan var olamayacağına göre, devredeki elektron sayısı değişmez, 4 kola ayrılan 1 amperlik akım şiddeti, paralel bağlantının diğer ucunda tekrar birleşip, tekrar 4 amper akım şiddetini meydana getirir. Buna Kirchoff (kirşof) kanunun ilk maddesi denir. Yani toplam akım, kollara ayrılan akımların toplamına eşittir. I T = I1+I2+I3 . Paralel kollardaki direnç değeri küçük olandan yüksek akım; direnç değeri büyük olandan düşük akım geçer. Dirençler eşitse, eşit akım geçer.
Paralel Devrede Akım Şiddetinin (Amper) Hesaplanması
Motorlu
araçlardaki elektrik tesisatında, tüm elektrikli alıcıların elektrik kaynağı
aküdür. Araçtaki her alt elektrik tesisatı, kendi içinde seri bağlıdır. Fakat
tüm araç tesisatı göz önüne alındığında, tüm elektrikli sistemler birbirine
paralel bağlıdır. Yani bir far lambası devresi seri bağlıdır, fakat far
tesisatı, sinyal tesisatına paralel bağlıdır. Yani sinyaller arızalanınca,
farlar bundan etkilenmez, yine onlarca alt elektrik devresinde, birbirlerine
paralel bağlı olduklarından, elektrik gerilimi eşit dağılır (12 volt). Her
donanımın elektrik tesisatında gerilim 12 volttur. Fakat akım şiddeti (amper)
bölünür, tüm tüketicilerin çektiği akım (amper), toplam akım, akü amperinden
çekilir. Örneğin kalorifer 7 amper, farlar 5 amper, silecekler 8 amper; toplam
çekilen akım 20 amper (Birinci Kirchhoff (Kirkof) Kanunu).
Birinci
Kirchhoff (Kirkof) Kanunu: Elektrik akımı elektronların hareketidir, paralel
devrede, kablo tesisatı bir düğümden
paralel hatlara (dallara) ayrılırlar ve
daha sonra tekrar birleşerek bataryanın eki kutbuna ulaşırlar. Paralel
devrede kollara ayrılan elektrik akımı, bu kollarda “kısmi akım” meydana
getirir. Kollara ayrılıp akan elektronlar, yok olamayacağına göre, kollar
birleştiğinde tekrar elektronlar da burada toplanır. Kirchhoff kanunu der ki, kısmi akımların
toplamı, toplam akıma eşittir. ITop= I1 + I2 +
I3…
Paralel
devrede gerilim tüm hatlarda eşittir. Elektrik akımı (amper), dirençlerin
büyüklüğüyle ters orantılı olarak dağılır. Yani küçük dirençten büyük akım
geçer. Büyük dirençten küçük akım geçer.
Birinci
Kirchhoff (Kirkof) Kanunu: Buna “Düğüm Kuralı” da denir. Paralel devrede,
paralel kolların oluştuğu düğüm noktalarındaki akımların toplamı sıfırdır.
Burada düğüme gelen akım pozitif, düğümden çıkan akım negatif olarak alınır. I1
+ I2 + I3 -ITop= 0
Paralel Devrede Akım Şiddeti (amper) ve Direnç İlişkisi
Paralel bağlı devrede akım şiddetinin (amper) hangi hatta ne kadar gideceğini, o hattaki direnç belirler. Hattaki direnç ile, geçen akım şiddeti ters orantılıdır. Direnç yüksekse, akım şiddeti (amper) daha düşüktür; direnç düşükse, akım şiddeti (amper) daha yüksektir. Akım şiddeti yani elektronların akışı (hareketi) her zaman kolay yolu, daha az dirençli olan yoldan geçmeyi severler, paralel bağlı devrede birden çok kollara ayrılmış ve sonuçta aynı hedefe (diğer kutuba) bağlanan yollar vardır, bu durumda akım şiddeti en kolay yol hangisiyse oradan akmak isteyecektir.
Örneğin direnci daha düşük bir lamba varsa, daha çok oradan akar, yani o lambanın çektiği akım daha fazla olur. Mesela paralel bağlı 3 adet lamba olsun, bir iletken tel ile 4. Paralel hat çekilirse, akımın tamamı bu telden geçecektir, çünkü bu iletken telin direnci çok çok azdır. Bu durumda diğer lambalardan akım geçmeyeceği için sönecektir. Bu durumunun aslında kısa devrenin tanımı olduğu da görülmektedir.
Paralel devrede akımın daha düşük dirençli devre elemanından daha fazla geçmesini, su tesisatı örneğiyle de açıklayabiliriz. Bir su borusu 3 kola ayrılsın ve daha sonra tekrar birleşsin, iki su borusu çapı küçük olsun, bir boru ise çok kalın olsun, bu durumda suyun akışı daha büyük çaplı borudan gerçekleşecektir, küçük çaplı dar borulardan daha az su akacaktır. Akan suyun toplam miktarı ise değişmez ve her bir boru hattından akan suyun toplam miktarına eşittir.Tıpkı elektrik akımının yapacağı gibi.
Örneğin araçlarda kullanılan çift flamanlı stop (fren) ve park lambası. Tek bir ampul içerisinde birbirine paralel bağlı iki adet ampul teli (flaman) bulunur.
Parklar açıldığında daha ince telli olan ve direnci daha yüksek (3ohm) olan park lambası teli yanar, daha az akım (amper) çeker, daha sönüktür. (Yüksek direnç, düşük akım çeker)
Fren pedalına basıldığındaysa, daha kalın telli ve direnci daha düşük (1ohm) olan tel yanar, daha çok akım çeker, daha parlaktır. (Düşük direnç, yüksek akım çeker)
Bu durum ohm kanunu formülüyle de açıklanabilir. V=IxR olduğuna göre I= V/R olur, yani akım eşittir gerilim bölü direnç, gerilim 12Volt sabit olduğuna göre, direnç arttıkça akım şiddeti düşer, direnç azaldıkça akım şiddeti artar. Paralel bağlı devrede her bir devre elemanı için I=V/R formülü uygulanırsa, her birinin çektiği akım hesaplanabilir.
Motorlu araçlarda (otomobillerde) bulunan onlarca elektrik devresi, örneğin; park lambası, stop lambası, sinyal, fan, far devresi, hepsi aküden beslenir ve araç tesisatı göz önüne alınırsa bir birlerine göre bir paralel devre oluştururlar. Farlar bozulduğunda fan çalışması etkilenmez, tümü 12 volt gerilimle beslenir, çektikleri akım (amper) toplam olarak aküden (alternatörden) karşılanır.
*Toplam direnç formülü ise şöyledir: Toplam Direnç: 1/RT = 1/R1+1/R2+1/R3 bu formüldeki RT değeri bize toplam direnci verir.
Paralel bağlı devrede birden fazla devre elemanı paralel olarak bağlanmıştır ve her birinin direnci farklı farklı (aynı da) olabilir. Tüm dirençlerin toplamı (RT) (yani eşdeğer direnç), her zaman, devredeki en düşük direnç değerine sahip elemanın direncinden daha küçüktür.
Paralel Devre Eşdeğer (Toplam) Direnç Hesaplaması
Paralel
bağlanmış dirençlerin eşdeğer direnci (toplam direnci) hesaplandığında. Eşdeğer
direnç her zaman, paralel bağlı dirençlerin ayrı ayrı en küçük değerinden daha
düşüktür.
Örnek: R1= 3 ve R2 = 8 ohm’ luk iki direnç paralel bağlanmış olsun ve 12 V gerilimle beslensin.
I1 ve I2 akımlarını, toplam akımı, R1 ve R2 yerine geçen toplam direnci hesaplayınız.
UT=U1=U2 Devre gerilimi her bir elemana eşit uygulanır.
Ohm kanunu her bir devre elemanına teker teker uygulanarak, I akım şiddeti değerleri bulunur.
U=I.R ise I=U/R formülünden;
I1=U/R1--> I1=12/3 -->I1=4 amper
I2= U/R2--> I2=12/8 -->I2= 1,5 amper
Toplam akım: IT= I1 + I2--> IT= 4 + 1,5 -->IT= 5,5 amper.
Eşdeğer (toplam) direnç;
1/RT = 1/R1 +1/R2--> 1/RT = 1/3+ 1/8 -->1/RT=11/24-->RT=24/11 -->RT= 2,18 ohm
Seri ve Paralel Devre Arasındaki Farkları
Seri devrede akım şiddeti eşittir. Gerilimler toplanır.
Paralel devrede gerilimler eşittir. Akımlar toplanır.
Paralel Devrede Akım Şiddetinin Hesaplanması ve Kirşof Kanunu
Paralel elektrik devresinde, toplam akım şiddeti, kollara ayrılan akım şiddetlerinin toplamına eşittir. Kirşof kanununa göre (kirşof düğümler kuralı); paralel devrede bir düğümden giren akım, kollara ayrılan akımların toplamına eşittir.
(Bkz: Seri Elektrik Devresi)
(Bkz: Hesaplama Örnekleri)
(Bkz: Hesaplama Örnekleri)
Ana konu (Bkz: Temel Elektrik- Elektriğin Esasları)
Yorumlar
Yorum Gönder