İçeriğe geç
Physics with Thomas

Potansiyel fark ve kapasite · iki pil, aynı sayı

Süre 4:43YouTube'da

Potansiyel fark, yük başına enerjidir: U eşittir delta E bölü Q, ve bir volt coulomb başına bir joule'dur. Bir buçuk volt, her coulomb'un yanında bir buçuk joule götürdüğü anlamına gelir ve kaynakta ne kadar yük olduğu hakkında hiçbir şey söylemez. Buna kapasite denir. Bu yüzden volt değeri aynı olan iki pil çok farklı süre dayanabilir.

العربية, English, Français ve Türkçe altyazı da var. Dilini oynatıcıdaki dişli simgesi altından, Altyazı bölümünden seç.

İki pil, ikisi de bir buçuk volt. İkisinin üstünde de aynı sayı yazıyor, ama biri neredeyse iki kat kalın. Kimse küçüğünü aynı volta sahip diye satın almaz. Neden?

Çünkü volt, içinde ne kadar olduğunu söylemez. Potansiyel fark, kaynağın dışarı çıkan her coulomb'a ne kadar enerji verdiğinin ölçüsüdür: U eşittir delta E bölü Q. Bir volt, coulomb başına bir joule'dan başka bir şey değildir, yani bir buçuk volt her coulomb'un yanında bir buçuk joule götürdüğü anlamına gelir. Kaç coulomb çıktığı bundan bağımsızdır.

Bu farkı iki pilde görürsün. Büyük olan bitene kadar yaklaşık dokuz bin coulomb verir, küçük olan yaklaşık üç bin altı yüz. Bir buçuk voltta bu, 1,4 çarpı onun dördüncü kuvveti joule'a karşı 5,4 çarpı onun üçüncü kuvveti joule eder: etikette tam olarak aynı sayı varken iki buçuk kat enerji. Bir kaynağın verebileceği yük miktarına kapasite denir. Volt ne kadar sert itildiğidir, kapasite içinde ne kadar olduğudur.

Ardından karışıklığın en net görüldüğü dokuz voltluk pil. Dokuz volt, bir buçuğun altı katıdır; peki altı kat uzun mu dayanır? Hayır, tam tersi: içinde yaklaşık iki bin coulomb var, büyük pilde ise dokuz bin. Daha az yük, daha fazla değil. Altı çarpı dokuz bin ile hesaplarsan yüz bin joule'dan fazlasına ulaşırsın ve potansiyel farkı miktarla karıştırmış olursun.

Son olarak kaynakları birleştirmek. Seri bağlamada, artıyı eksiye, potansiyel farklar toplanır: bir buçukluk iki pil üç volt verir. Ters takarsan, artıyı artıya, birbirlerine karşı çalışırlar. Paralel bağlamada potansiyel fark bir buçuk kalır ve çalışma süresi kazanırsın.

Lise fiziği, elektrik konusu.

Bu videoda

  1. 0:00İki boy, aynı sayı
  2. 0:17Potansiyel fark, yük başına enerjidir
  3. 1:06Büyük olan neden daha uzun dayanır
  4. 2:01Cevap, yanında yanlış sayıyla
  5. 2:42Kaynakları birleştirmek
  6. 3:11Akılda tutulacak üç şey
  7. 3:37İki soru
  8. 3:56Cevaplar
  9. 4:27Volt, kapasite ve kaynakları birleştirmek

Anlatımın tamamı, yazılı olarak

İki boy, aynı sayı

0:00Bu ikisinin ikisi de bir buçuk volt. İkisinin üstünde de aynı sayı yazıyor. Biri diğerinin neredeyse iki katı kalınlığında. Yine de kimse küçüğünü hiçbir zaman aynı voltaja sahip diye satın almaz.

Potansiyel fark, yük başına enerjidir

0:18Yükü dolaştırmak için enerji gerekir, ve bu enerji gerilim kaynağından gelir. Pil onu kimyasal bir tepkimeden alır, güneş pili ise güneş ışığından. Potansiyel fark, kaynağın ne kadar enerjiyi dışarı çıkan her coulomb'a verdiğinin ölçüsüdür. Formül olarak: U eşittir delta E bölü Q.

0:39U, potansiyel fark, volt cinsinden; delta E, joule cinsinden verilen enerji, Q, coulomb cinsinden elektrik yükü. Yani bir volt, coulomb başına bir joule'dan başka bir şey değildir. Bir buçuk volt şu demek: bu pilden çıkan her coulomb yanında bir buçuk joule götürür.

0:59Yani volt, içinde ne kadar yük olduğu hakkında hiçbir şey söylemez. Sadece her parçanın ne kadar enerji aldığını söyler.

Büyük olan neden daha uzun dayanır

1:06O iki pile geri dönelim. Büyük olan bitene kadar yaklaşık dokuz bin coulomb verir, küçük olan yaklaşık üç bin altı yüz. Bir buçuk voltta enerji, yani delta E eşittir U çarpı Q: bir buçuk çarpı dokuz bin, büyük için bir virgül dört çarpı onun dördüncü kuvveti joule eder, küçük için ise beş virgül dört çarpı onun üçüncü kuvveti joule.

1:32İki buçuk kat enerji, etikette tam olarak aynı sayı varken. Bunun ayrı bir adı var: bir kaynağın verebileceği yük miktarına kapasite denir. Volt, ne kadar sert itildiğidir; kapasite, içinde ne kadar olduğudur. Bu dokuz volt, o bir buçuğun altı katı.

1:55Peki aynı cihazda altı kat uzun mu dayanır?

Cevap, yanında yanlış sayıyla

2:02Hayır, tam tersi. Bu dokuz voltluk pil yaklaşık iki bin coulomb verir, büyük olan ise dokuz bin. İçinde daha az yük var, daha fazla değil. Enerjisi: dokuz çarpı iki bin, bir virgül sekiz çarpı onun dördüncü kuvveti joule eder. Yani enerji bakımından o ve büyük olan birbirine yakın, oysa birinin voltajı altı kat fazla.

2:26Dokuz voltun altı kat uzun dayandığını düşünürsen, altı çarpı dokuz bin coulomb hesaplarsın ve yüz bin joule'dan fazlasına ulaşırsın. Bu, potansiyel farkı miktarla karıştırmaktır, ve bu videonun tamamı bu karışıklıkla ilgili.

Kaynakları birleştirmek

2:42Gerilim kaynakları hakkında bir şey daha: onları iki şekilde birleştirebilirsin. İki pili seri bağlarsan, artıyı eksiye, potansiyel farklar toplanır. Bir buçukluk iki pil üç volt verir. Ters takarsan, yani artıyı artıya, birbirlerine karşı çalışırlar ve elinde sıfır kalır.

3:00Paralel bağlarsan, artıyı artıya ve eksiyi eksiye, potansiyel fark bir buçuk kalır. Kazandığın şey yük: iki kat uzun dayanır.

Akılda tutulacak üç şey

3:12Üç şey. Potansiyel fark, yük başına enerjidir: U eşittir delta E bölü Q, ve bir volt, coulomb başına bir joule'dur. Volt ne kadar sert itildiğini söyler, kapasite içinde ne kadar yük olduğunu söyler. Aynı sayıyı taşıyan iki pil, ne kadar dayandıkları konusunda çok büyük farklılık gösterebilir.

3:32Seri bağlamada potansiyel farklar toplanır, paralelde toplanmaz; paralelde çalışma süresi kazanırsın.

İki soru

3:38İki soru. Bir. Bir kaynak üç coulomb'a on iki joule verir. Bu kaç volttur? İki. Bir buçuk voltluk dört pili bir el fenerine seri olarak takıyorsun. Potansiyel fark nedir, ve bir tanesini ters takarsan ne olur?

Cevaplar

3:57Birincisi: U eşittir delta E bölü Q, yani on iki bölü üç, dört volt eder. Joule bölü coulomb volttur, yani birim doğru. İkincisi: dört çarpı bir buçuk, altı volt eder. Birini ters çevirirsen onu sadece çıkarıp dört buçuğa inmezsin, üç volta inersin: o bir tanesi hem sayılmaz hem de karşı çalışır.

4:19Dört buçuk, tam olarak onu sadece çıkarırsan bulduğun cevaptır, karşı çalışmasına izin vermek yerine.

Volt, kapasite ve kaynakları birleştirmek

4:27Artık bir voltun aslında ne söylediğini biliyorsun. Kanalda, bir devrede o potansiyel farkı ve o akımı nasıl ölçeceğine dair ayrı bir video var, ölçü aletini yakmadan.

Sık sorulan sorular

Aynı volttaki büyük bir pil neden küçüğünden daha uzun dayanır?

Çünkü potansiyel fark ile kapasite iki farklı şeydir. Potansiyel fark her coulomb'un ne kadar enerji aldığını söyler, kapasite toplamda kaç coulomb çıkabileceğini. Büyük bir AA pil yaklaşık dokuz bin coulomb verir, küçüğü yaklaşık üç bin altı yüz. Aynı bir buçuk voltta bu, 1,4 çarpı onun dördüncü kuvveti joule'a karşı 5,4 çarpı onun üçüncü kuvveti joule eder, yani iki buçuk kat enerji.

9 voltluk bir pil, 1,5 voltluk bir pilden altı kat uzun mu dayanır?

Hayır, tam tersi. Dokuz voltluk bir pil yaklaşık iki bin coulomb verir, büyük bir AA pil ise dokuz bin. Yani içinde daha az yük var, daha fazla değil. Enerji bakımından birbirlerine yakınlar: dokuz çarpı iki bin, 1,8 çarpı onun dördüncü kuvveti joule eder. Altı çarpı dokuz bin ile hesaplayan yüz bin joule'dan fazlasına ulaşır ve potansiyel farkı miktarla karıştırır.

Pilleri seri veya paralel bağlarsan ne olur?

Seri bağlamada, artıyı eksiye, potansiyel farklar toplanır: bir buçuk voltluk iki pil üç volt verir. Ters takarsan, artıyı artıya, birbirlerine karşı çalışırlar ve elinde sıfır kalır. Paralel bağlamada, artıyı artıya ve eksiyi eksiye, potansiyel fark bir buçuk volt kalır ve çalışma süresi kazanırsın: iki kat fazla yük çıkabilir.

Bundan önce elektrik akımı vardı: bir telde ne hareket eder ve ne kadar hızlı. Sırada: ölçü aletini yakmadan bir devrede potansiyel farkı ve akımı nasıl ölçersin.

Bu video birden fazla dilde ses parçaları ve altyazılar alıyor. Oynatıcıda dişli simgesinin altında, Ses parçası ve Altyazılar bölümünden dilini seç.

Physics with Thomas: görüntünün bir şey kattığı yerde görüntüyle, dikkat dağıttığı yerde görüntüsüz anlatılan fizik.

Bu seride

Hakkımda

Thomas Schuurmans

Adım Thomas Schuurmans; fiziğe ve şeylerin neden böyle çalıştığını anlamaya karşı bir tutkum var. İstediğim şey, gençlerin daha sık “bu neden böyle?” ve “bu nasıl çalışıyor?” diye sorması ve fiziğin araçlarını onlara kolay ve görülebilir bir biçimde vermek.

2003 yılında Delft Teknik Üniversitesi'nde uygulamalı fizik alanından mezun oldum. Sonrasında yirmi yılı aşkın süre eğitim dışında çalıştım: önce TNO adlı uygulamalı araştırma enstitüsünde, sonra bir tasarım ajansında ve nihayet Proportion Global'i kurarak; onunla Afrika, Latin Amerika ve Güney Asya'da inovasyon sorularına çalışıyorum. Bu iş fiziğe sandığınızdan çok benziyor: çözümden başlama, önce neyin olup bittiğini anla, bir şey dene, yanıl ve yeniden bak.

2026'dan beri hem alt hem üst sınıflarda fizik öğretiyorum ve tam öğretmenlik yetkim için Amsterdam Üniversitesi'nde yüksek lisansa başladım. Orada öğrendim ki bir lise öğrencisinin yeni bir konuya gerçek dikkati yaklaşık yedi dakika sürüyor. Benim zaafım ise tam da konunun etrafında fazla hikâye anlatmak.

Fikir buradan doğdu: tek bir konuyu net ve görsel biçimde, o yedi dakikanın içinde anlatan videolar. Onları kendi öğrencilerim için yapıyorum. Sonra herkese açık hale getiriyorum, çünkü iyi bir anlatım, nerede yaşarsan yaşa ve hangi dilde düşünüp konuşursan konuş, ona ihtiyacı olan herkesin erişebileceği yerde olmalı.