Bir dirençteki voltajı anında değiştirmek neden mümkün?

Bir direnç üzerindeki voltajı anında değiştirmek mümkün değildir çünkü dirençler, dirençleri nedeniyle doğal olarak voltajdaki değişikliklere karşı çıkarlar. Bir direnç üzerine voltaj uygulandığında direnç, Ohm yasasına (V = IR) göre akımın akışını kısıtlar; burada V voltaj, I akım ve R dirençtir. Direnç üzerindeki voltajdaki herhangi bir değişiklik, akımda karşılık gelen bir değişikliğe neden olur ve bu değişiklik, direncin direnci ve devre özellikleri tarafından belirlenen bir süre boyunca meydana gelir. Bu nedenle, bir dirençte voltaj değişiklikleri meydana gelse de, direncin akım akışındaki ani değişikliklere karşı doğal muhalefeti nedeniyle bunlar anında gerçekleşemez.

Bir kapasitördeki voltaj anında değişemez çünkü kapasitörler elektrik yükünü depolar ve kapasitördeki voltajın değişim hızı, kapasitöre giren veya çıkan akımla orantılıdır. Bir kapasitöre voltaj uygulandığında veya değiştirildiğinde, kapasitör akım akışı yoluyla şarj olur veya boşalır. Zaman sabiti olarak bilinen kapasitörün şarj veya deşarj olması için geçen süre (bir seri RC devresi için τ = RC), kapasitör üzerindeki voltajın ne kadar hızlı değişebileceğini belirler. Bu şarj veya deşarj işlemi anında gerçekleşmez ve kapasitörün kapasitansı ve devredeki direnç tarafından yönetilir.

Bir direnç üzerindeki voltaj değişiklikleri, direnç üzerinden elektrik akımının akışı nedeniyle meydana gelir. Akım bir dirençten aktığında Ohm kanununa göre voltaj düşüşü yaşar. Bu voltaj düşüşü dirençten geçen akım ve direncin direnç değeri (V = IR) ile orantılıdır. Akım değiştikçe veya devredeki direnç değerleri değiştikçe direnç üzerindeki voltaj da buna göre ayarlanır. Bu nedenle, bir direnç üzerindeki voltajdaki değişiklikler, içinden geçen elektrik akımının ve direncin sunduğu direncin doğrudan bir sonucudur.

İndüktör akımı anında değişemez çünkü bir indüktör, doğal endüktans özelliği nedeniyle akım akışındaki değişikliklere karşı çıkar. Akım bir indüktörden aktığında manyetik bir alan oluşturur. İndüktördeki akımdaki herhangi bir değişiklik, akımdaki değişikliğe karşı çıkan bir voltajı (geri EMF olarak bilinir) indükler. Bu olay Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasasıyla açıklanmaktadır. Sonuç olarak, bir indüktörden geçen akımın değişim hızı, indüktörün endüktans değeri ve devre özellikleri ile sınırlıdır. Bu nedenle indüktör akımı anında değişemez ve uygulanan gerilime ve devre koşullarına bağlı olarak artması veya azalması sınırlı bir süre gerektirir.