Seri bağlı devrelerde ampul sayısı arttıkça parlaklık nasıl değişir?
Seri Bağlı Devrelerde Ampul Sayısı ve Parlaklık İlişkisi
Seri bağlı devrelerde ampul sayısı arttıkça parlaklığın nasıl değiştiğini merak ediyorsan, hemen konuya girelim. Deneyimlerime göre, bu durum biraz dolaylı bir ilişkiyi ifade ediyor ve bazen beklediğimiz gibi olmayabiliyor.
- Devrenin Toplam Direnci ve Akım
Bir seri devrede, tüm bileşenler (bu durumda ampuller) aynı akımı paylaşır. Ohm Yasası'nı hatırlarsan, V = I * R formülü bize gerilim, akım ve direnç arasındaki ilişkiyi söyler. Bir seri devrede toplam direnç, tüm bileşenlerin dirençlerinin toplamıdır. Yani, ampul sayısını artırdığında, devrenin toplam direnci de artar.
Diyelim ki tek bir ampulün direnci 10 Ohm olsun ve güç kaynağının gerilimi 12 Volt. Devreden geçen akım I = V / R = 12V / 10 Ohm = 1.2 Amper olurdu. Bu ampulün parlaklığı bu akıma bağlı.
Şimdi bu devreye aynı 10 Ohm'luk ikinci bir ampulü seri bağladığını düşün. Toplam direnç 10 Ohm + 10 Ohm = 20 Ohm olur. Akım ise I = 12V / 20 Ohm = 0.6 Amper'e düşer. Akım yarıya indiği için, ampullerin parlaklığı da önemli ölçüde azalır. Hatta her iki ampul de tek başına bağlı oldukları duruma göre daha sönük yanacaktır.
Pratik İpucu: Eğer daha fazla ampulü aynı parlaklıkta yakmak istiyorsan, tek bir ampulün direncinin daha düşük olması gerekir veya güç kaynağının gerilimini artırman gerekebilir. Ancak bunu yaparken güç kaynağının kapasitesini ve ampullerin kaldırabileceği akımı göz önünde bulundurmalısın.
- Ampullerin Üzerindeki Gerilim Dağılımı
Seri bağlı devrelerde gerilim, devredeki dirençlere göre paylaşılır. Dirençler eşitse, gerilim de eşit olarak bölünür. Eğer ampuller aynı özelliklere (aynı dirence) sahipse, her bir ampul güç kaynağından gelen gerilimin eşit bir kısmını alır.
Tek bir ampul bağladığında, 12 Volt'un tamamı o ampule uygulanır. İki aynı ampulü seri bağladığında ise her birine 6 Volt düşer. Üç ampul bağlarsan, her birine 4 Volt düşer. Gerilim azaldıkça, ampulün gücü (P = V * I veya P = V^2 / R) de azalır, bu da parlaklığın düşmesi anlamına gelir.
Önemli Not: Eğer seri bağladığın ampuller farklı dirençlere sahipse, gerilim daha yüksek dirence sahip olan ampule daha fazla düşer. Bu da farklı parlaklıklara neden olabilir.
- Güç Tüketimi ve Isınma
Ampulün parlaklığı, tükettiği güçle doğrudan ilişkilidir. Güç, P = I^2 R formülüyle de ifade edilebilir. Akım azaldığında, güç de azalır. Yukarıdaki örneğimizde, akım 1.2 Amper'den 0.6 Amper'e düştüğünde, güç tüketimi (tek bir ampul için) (0.6A)^2 10 Ohm = 0.36 10 = 3.6 Watt'a düşer. Tek ampul bağlıyken ise güç 1.2A 12V = 14.4 Watt idi.
Bu, ampullerin daha az ısınıp daha az ışık yayacağı anlamına gelir. Seri bağlantılarda daha fazla ampul eklemek, devrenin toplam direncini artırarak akımı düşürür ve her bir ampule düşen gerilimi azaltır. Sonuç olarak, ampuller daha sönük yanar.
- Seri Devrelerin Uygulama Alanları ve Paralel Bağlantı Karşılaştırması
Seri devreler genellikle pil ömrünü uzatmak veya belirli bir voltajı bölmek için kullanılır. Örneğin, bazı oyuncak veya süs ışıklarında bu mantık görülebilir. Ancak genel aydınlatma için pek tercih edilmez çünkü bir ampul patladığında tüm devre kesilir.
Paralel bağlı devrelerde ise durum tam tersidir. Paralel bağladığın her ampul güç kaynağından aynı gerilimi alır ve her birinin akımı bağımsızdır. Bu yüzden paralel bağlantıda ampul sayısı artsa da her bir ampulün parlaklığı (genellikle) aynı kalır, ancak toplam akım ve güç tüketimi artar.
Özetle, seri bağlı devrelerde ampul sayısı arttıkça, devrenin toplam direnci artar, akım düşer ve her bir ampule düşen gerilim azalır. Bu faktörlerin birleşimi, ampullerin parlaklığının önemli ölçüde azalmasına neden olur. Eğer amacın daha fazla ampulü parlak bir şekilde yakmaksa, paralel bağlantı çok daha uygun bir çözümdür.