YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

ELEKTRİKLENME

Elektriklenme Nedir?Cisimlerin birbiriyle sürtünme, temas ve etki ile yük dağılımlarının değişmesine elektriklenme denir. Cisimlerdeki yük dengesizliği sonucunda oluşur. Yani cisimler üzerindeki pozitif ve negatif yükler eşit olmadığında cisim elektriklenir.

ELEKTRİKLENMEoluşabilir oluşabilir oluşabilir

Temas ile Etki ile Sürtünme ilesebep olur sebep olur sebep olur

Yük Dengesizliğiile oluşur

Elektrik Yükü ile belirlenir Elektroskopolabilir olabilir

Pozitif Yük eşittir Negatif YükNötr Cisim

Yük Durumlarına Göre CisimlerPozitif Yüklü

(+) > (–)Pozitif yük sayısı,

negatif yük sayısından fazla olan cisimlerdir.

Nötr(+) = (–)

Pozitif ve negatif yük sayıları eşit cisimlerdir.

Negatif Yüklü(+) < (–)Negatif yük

sayısı, pozitif yük sayısından fazla olan cisimlerdir.

Cisimlerde İtme ve ÇekmeAynı yüklü cisimler birbirini iter.

Zıt yüklü cisimler birbirini çeker.

Nötr cisimler arasında herhangi bir çekim olmaz.

Biri nötr diğeri yüklü olan cisimlerde birbirini çeker.

Fakat aralarındaki çekim kuvveti zıt yüklü iki cismin

arasındaki çekim gücünden daha zayıftır.

ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ

Sürtünme ile ElektriklenmeSürtünme ile elektriklenmede iki cisim birbirine sürtündüğünde bir cisimdeki ( – ) yükler diğer cisme geçer. Sürtünme sonucunda cisimler eşit miktarda ve zıt cins elektrik yüküyle yüklenirler.

!!! Elektriklenme olaylarında cisimler sadece negatif yük ( – ) alışverişi yaparlar. Yani hareket eden sadece negatif ( – ) yüklerdir.

Cam çubuk

İpek kumaş

Nötr Nötr

Birbirine sürtülüyor

Cam çubuk ipek kumaşa sürtülünce bir miktar ( – ) yük, cam çubuktan ipek kumaşa geçer. Böylece cam çubuk ( + ) yükle yüklenirken, ipek kumaş ( – ) yük kazanır.

Plastik çubuk

Yünlü kumaş

Nötr Nötr

Birbirine sürtülüyor

Plastik(ebonit) çubuk yünlü kumaşa sürtülünce bir miktar ( – ) yük, yünlü kumaştan plastik çubuğa geçer. Böylece plastik çubuk ( – ) yükle yüklenirken, yünlü kumaş ( + ) yük kazanır.

Temas(Dokunma) ile Elektriklenmeİki iletken cisim arasında gerçekleşir. Birbirine dokunana her iki cisim de aynı cins elektrik yüküyle yüklenir ya da her ikisi de nötr olur.

!!! Özdeş cisimler birbirine temas ettirildiğinde toplam yükü eşit olarak paylaşırlar.

Pozitif bir cisim nötr bir cisim ile temas ettirilirse her iki cisim de pozitif ( + ) yüklü olur.Cisimler özdeş olduğunda yükler eşit paylaşılır.

Özdeş İletken Küreler

( – ) yük

geçer

Nötr Nötr

Negatif bir cisim nötr bir cisim ile temas ettirilirse her iki cisim de negatif ( – ) yüklü olur. Cisimler özdeş olduğunda yükler eşit paylaşılır.

Özdeş İletken Küreler

Nötr( – ) yük

geçer

Nötr Nötr

Eşit ve zıt yüklü cisimler temas ettirilirse her iki cisim de nötr olur. Cisimler özdeş olduğunda yükler eşit paylaşılır.

Özdeş İletken Küreler

( – ) yük

geçer

Nötr

Birbirine zıt yüklü ve büyüklükleri farklı olan cisimler temas ettirilirse son durumda cisimler büyüklükleri ile orantılı olacak şekilde ve aynı cins yükle yüklenir. Yani büyük cismin yükü daha fazla, küçük cismin ise yükü daha az olur.

Büyüklükleri Birbirinden Farklı Olan İletken Küreler

( – ) yük

geçer

Etki ile ElektriklenmeYüklü cisimler birbirine yaklaştırıldığında cisimler arasında yük alışverişi olmayıp, yüklerin birbirinden etkilenmelerine etki ile elektriklenme denir. Cisimler birbirinden uzaklaştırıldığında tekrar eski haline dönerler.

!!! Zıt yükler birbirini çekip yakın kutuplarda toplanırken, aynı yükler birbirini itip uzak kutuplarda toplanırlar.

!!! Etkilenen cisim yüklü bir cismin etkisindeyken ortadan ikiye ayrıldığında zıt yüklü iki cisim elde edilir.

( – ) yüklü bir küre, nötr iletken bir cisme yaklaştırıldığında, cisimdeki ( – ) yükleri iter ve kutuplaşma olur.

( + ) yüklü bir küre, nötr iletken bir cisme yaklaştırıldığında, cisimdeki ( – ) yükleri çeker ve kutuplaşma olur.

TopraklamaYüklü cisimler toprakla temas ettirilirse, cisimle toprak arasında yük alışverişi olur. Yük alışverişinin gerçekleştiği bu olaya topraklama denir.

Toprağa bağlanan cisim fazla yüklerini kaybederek ya da topraktan yük kazanarak nötr hale geçer.

( – ) yüklü bir cisim iletken telle toprağa bağlanırsa; cisimdeki ( – ) yükler toprağa doğru akar ve cisim nötr olur.

Topraklama

( + ) yüklü bir cisim iletken telle toprağa bağlanırsa; topraktaki ( – ) yükler cisme doğru gelir ve cisim nötr olur.

Topraklama

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

ELEKTROSKOP

Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını ve aynı yüklüyse hangi bir elektrikle yüklü olduğunu anlamaya yarayan araçlara elektroskop denir.Nötr bir elektroskopun yaprakları kapalıdır.Yüklü bir elektroskopun yaprakları ise açıktır.

İletken Topuz

İletken Çubuk

Cam Fanus

İletken Yapraklar

Yalıtkan Ayak

Elektroskopun Yaprakları ve Cisimler Arasındaki İlişkiEtki İle Elektriklenen Elektroskop

Nötr bir elektroskopa (+)yüklü bir cisim yaklaştırıldığında , elektroskopun topuzu (–), yapraklar ise (+)yükle yüklenir ve yaprakları açılır.

e

Nötr bir elektroskopa (–)yüklü bir cisim yaklaştırıldığında, elektroskopun topuzu (+), yapraklar ise (–)yükle yüklenir ve yaprakları açılır.

e

(–)yüklü bir elektroskopa (+)yüklü bir cisim yaklaştırıldığında, topuzdaki (–)yük sayısı artarken yapraktaki (–)yük sayısı azalır ve yapraklar biraz kapanır.

e

(+)yüklü bir elektroskopa (+)yüklü bir cisim yaklaştırıldığında, topuzdaki (+)yük sayısı azalırken yapraktaki (+)yük sayısı artar ve yapraklar biraz daha kapanır.

e

Dokunma İle Elektriklenen ElektroskopNötr bir elektroskopa (–)yüklü bir cisim dokundurulduğunda; (–)yüklerin bir kısmı elektroskopa geçer. Topuzu ve yaprakları (–)ile yüklenir. Yapraklar birbirini iterek açılır. e

Nötr bir elektroskopa (+)yüklü bir cisim dokundurulduğunda; (+)yüklerin bir kısmı elektroskopa geçer. Topuzu ve yaprakları (+)ile yüklenir. Yapraklar birbirini iterek açılır.

e

Yüklü bir elektroskopa zıt yüklü bir cisim dokundurulduğunda üç farklı durum gözlenir:1) Elektroskop ve cismin yük miktarları eşit ise; son durumda

toplam yük sıfır olur ve her ikisi de nötr olacağından yapraklar tamamen kapanır.

e

2) Elektroskopun yük miktarı cismin yük miktarından büyük ise; son durumda elektroskopun ve cismin yük cinsleri aynı ve yük büyüklükleri eşit olur. Elektroskopun yaprakları biraz kapanır.

e

3) Elektroskopun yük miktarı cismin yük miktarından küçük ise; son durumda elektroskopun ve cismin yük cinsleri aynı ve yük büyüklükleri eşit olur. Elektroskopun yaprakları önce tamamen kapanır sonra tekrar açılır.

e

Yüklü bir elektroskopa aynı yüklü bir cisim dokundurulduğunda üç farklı durum gözlenir:1) Elektroskop ve cismin yük miktarları eşit ise; yük geçişi

olmaz ve yaprakların durumu değişmez.e

2) Elektroskopun yük miktarı cismin yük miktarından daha fazla ise son durumda toplam yük paylaşırlar ve elektroskopun yaprakları biraz kapanır.

e

3) Elektroskopun yük miktarı cismin yük miktarından daha az ise son durumda toplam yük paylaşırlar ve elektroskopun yaprakları biraz açılır.

e

ŞİŞEK ve YILDIRIMAtmosferde rüzgarın etkisiyle sürüklenen bulutlar hem havayla hem de birbiriyle temas edince etkilenirler. Birbirine yaklaşan elektrik yüklü bulutlar arasında yük boşalması olur. Bu olaya şimşek denir.

Bulutların altındaki (-) yükler yeryüzündeki (+) yüklerle etkileşime girerler. Bulut ve yer arasındaki elektrik boşalmasına da yıldırım denir.

Yıldırım düşmesi sırasında çok büyük bir enerji açığa çıkar. Yıldırımdan korunmak için minare gibi yüksek yapılara paratoner (yıldırımsavar) adı verilen sivri uçlu metal bir çubuk takılır. Metal çubuğa bağlı iletken telin diğer ucu toprağa gömülür. Çubuk yükleri çekerek toprağa iletir.

YILDIRMDAN KORUNMAK İÇİN;Sudan uzak durun, denizdeyseniz hemen karaya çıkın.Metal boru, tren rayı gibi tüm iletkenlerden uzak durun.Yüksek yerlerde bulunmayın.Ağaç ve direklerin altında beklemeyin.

Bulmacayı çözerek şifreyi bulunuz.1. Bulutla yer arasında olan yük

boşalmasına denir.2. Yıldırımdan koruyan iletken

metal çubuk3. Bir cismin elektrikle yüklü olup

olmadığını anlamamızı sağlayan araç.

4. Bulutlar arasında olan yük boşalmasına denir.

I

II

III

IV

V

VI

VII

1

2

3

4I II III IV V VI VII

Yüklü cisimler iletken bir telle toprağa bağlandığında yüksüz hale gelirler.

Yer küre yük taşıma kapasitesi büyük negatif dev bir küredir.

(-) bir cisim topraklandığında (+) yükler topraktan cisme geçer ve cisim nötr olur.

Hareket eden yükler(+) yüklerdir.

Ameliyathanelere, laboratuvar gibi yerlerin zeminleri elektrik yüklerinin toprağa akışını sağlamak için iletken maddelerle kaplıdır.

(+) yükler hareket edemez.

(+) yüklü bir cisim topraklandığında topraktan (–) yük gelir ve cisim nötr olur.

1.Çıkış

2.Çıkış3.Çıkış

4.Çıkış5.Çıkış

6.Çıkış

7.Çıkış

8.Çıkış

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

ELEKTRİK AKIMI NEDİR?

Elektrik yüklerinin hareket özelliği kazanması sonucu oluşan yük hareketine elektrik akımı denir.Elektrik akımının oluşması için devrenin kapalı olması ve devrede elektrik enerjisi kaynağının bulunması gerekir.

Elektrik akımının yönü pilin (+) kutbundan

(–) kutbuna doğrudur.

I

I I

I

I I

Elektronların hareket yönü pilin (–) kutbundan

(+) kutbuna doğrudur.

ee e

ee e

AKIM: Bir iletkenden birim zamanda geçen yük miktarına akım denir. Elektrik akımının birimi amper’dir. Kısaca ‘A’ ile gösterilir. Elektrik akımı ampermetre ile ölçülür. Ampermetre devreye seri olarak bağlanır ve ampermetrenin üzerinden de elektrik akımı geçer.Devredeki pillerin sayısı arttıkça devredeki akım artacağından ampullerin parlaklığı artar.

A

GERİLİM: Devrenin iki ucu arasındaki yüklerin enerji farkından dolayı yük geçişi olur. Akımın oluşmasına neden olan bu enerji farkı gerilim(potansiyel fark) olarak adlandırılır. Gerilimin birimi volt’tur. Kısaca ‘V’ ile gösterilir. Devredeki gerilimi voltmetre ile ölçeriz. Voltmetre devreye paralel olarak bağlanır.

V

DEVRE ELEMANLARI: Bir elektrik devresinde elektrik akımının oluşmasını sağlayan araçlara devre elemanları denir. DEVRE ELEMANI SEMBOLÜ GÖREVİ

İLETKEN TEL Devre elemanlarını birbirine bağlar ve elektrik akımını iletir.

PİL Devredeki enerji kaynağıdır.

AMPUL Devrede elektrik enerjisini ışık enerjisine çevirir.

ANAHTAR Devreyi açıp kapatmaya yarar.

VOLTMETRE Devredeki gerilimi ölçer. Devreye paralel bağlanır. İç direnci çok büyüktür.

AMPERMETRE Devreden geçen akımı ölçer. Devreye seri bağlanır. İç direnci çok küçüktür.

VA

Gerilim Ve Akım Arasındaki İlişki

1A

2V

2A

4V

3A

6V

Pil sayısı arttırıldığında özdeş olan ampüllerin parlaklığı da artar.

Pil sayısı(gerilim) ile devrede oluşan akım miktarı oranı her zaman sabit değeri verir. Bu sabit orana direnç denir.

Direnç birimi ise ohm( Ω )’dur.

DİRENÇ = GERİLİM

AKIMR =

V

Iohm = Volt

Amper

V = Gerilim(Volt)I = Akım Şiddeti(Amper)R = İletkenin Direnci(Ohm=Ω)

Gerilim(V)

Akım(A)I1 I2 I3

V1

V2

V3

Direnç(R)

DİRENÇ = GERİLİM

AKIMR =

V

Iohm = Volt

AmperV 4V 8V 12V

I 2A 4A 6A 2ΩR =

V(Volt)

I(Amper)2 4 6

12

8

4

R (ohm=Ω)

SERİ ve PARALEL BAĞLAMASeri Bağlama: Bir devrede ampullerin (dirençlerin) uç uca bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline seri bağlama denir.

R1 R2

Seri bağlı ampullerden (dirençlerden) eşit büyüklükte akım geçer.

I1

V1 V2 V3

I2 I3I

İ = İ1 = İ2 = İ3

ÖRNEK: Şekildeki elektrik devresinde pilden geçen akım 3A’dır. Buna göre i1 ve i2 akımları; i = 3A olduğundan i = i1 = i2 = 3A’ dir.

i1 i2 i3i

i=3A

Seri bağlı devredeki toplam direnç, devredeki tüm dirençlerin toplamına eşittir.Devreye ampul ya da direnç bağlandıkça eş değer direnç büyür. Eş değer direnç devredeki her bir dirençten daha büyüktür.

R1 + R2 + R3 = Reş

2Ω 3Ω 4Ω 7Ω

2Ω + 3Ω + 4Ω = 7Ω

Bir devredeki ampuller özdeş ise eşit parlaklıkta yanar.

Devrede, birbirine seri bağlı ampullerin sayısı arttıkça;

Devredeki direnç artar.

Devredeki elektrik akımı azalır.

Ampullerin parlaklığı azalır.Pilin kullanım süresi artacağından ampuller daha

uzun süre yanar.

Örnek: Şekildeki devrelerde bulunan lamba ve piller özdeştir.

Bu devrelerdeki lambalarının parlaklığı arasındaki ilişki;

A B C D E F

Seri bağlı ampullerden biri patlar ya da devreden çıkarılırsa diğer bütün ampulle de söner.

A B C

A B C

ŞEKİL – I ŞEKİL – II

Şekil – I’deki B ampulü patlarsa A ve C ampulleri söner ve şekil – II’deki gibi ampuller ışık vermez.

Örnek: Özdeş ampullerle şekildeki devreler kurulurken X ampulü patlıyor.

X Y

Z T

X ampulü patlayınca Y ampulü söner. Son durumda ampullerin parlaklık sıralaması;

Z=T>Y=X=0’dır.

Seri Bağlı Piller:Piller seri bağlandığında devrenin gerilimi, pillerin geriliminin toplamına eşittir.

Piller ters ve seri bağlanırsa, aynı yönü pillerin toplamından zıt yönlü pillerin toplamı çıkartılır.

Seri bağlı pillerden biri çıkartılırsa devreden akım geçmez ve devre kesilir.

V1 V2 V3 VTOP =V1 + V2 + V3

V1 V2 V3 VTOP =V1 + V2 – V3

Devredeki bir pile özdeş bir pil daha seri ve düz bağlanırsa:Devrenin toplam gerilimi artar.Devrede ana koldaki akım artar.Lambanın parlaklığı artar.Pillerin ömrü azalır.

Seri bağlı pil sayısı arttıkça, lamba daha çok ışık verir.Piller seri bağlandığında kullanım süreleri tek bir pilin kullanım süresi kadardır. Seri bağlı pil sayısı ne kadar artarsa artsın kullanım süresi değişmez.

Şekildeki devrede ana koldan geçen akımı bulunuz.2Ω 4Ω

IA=?

30V 40V 50V

Paralel Bağlama: Devredeki ampullerin(direnç) birer ucunun aynı noktada birleştirilmesi ile yapılan bağlamaya paralel bağlama denir. R1

R2

Paralel dirençlerden geçen akımların toplamı, pilden çıkan akıma eşittir. Akım kollara ayrılarak ampullerden geçer. Paralel bağlı dirençlerin büyük olanından küçük akım, küçük olanından büyük akım geçer.Dirençler eşit ise eşit akım geçer.

İ1

İ2

İ

İ = İ1 + İ2

Örnek: Şekildeki devrede kollardan geçen akımlar verilmiştir. Buna göre i1 akımı kaç A’dır?

R1

R22A

3A

İ1

Paralel bağlı devrelerde devreye paralel ampul(direnç) bağlandıkça eş değer direnç küçülür. Eş değer direnç en küçük dirençten daha küçüktür. Paralel bağlı devrelerde, ampullerin uçları aynı noktalara bağlı olduğundan her bir ampulün uçları arasındaki gerilim aynıdır.

V1

V2

V

V = V1 = V2

Devrede birbirine paralel bağlı ampullerin sayısı arttıkça;Devredeki toplam direnç azalır.Devredeki elektrik akımı artar. Ampullerin parlaklığı değişmez.Ampuller özdeş ise eşit parlaklıkta yanar.Pilin tükenme süresi azalacağından ampuller daha kısa

süre yanar.

Şekildeki devrede bulunan X lambasına özdeş olan lambalar artırılarak şekildeki gibi paralel bağlandığında X lambasının Şekil-I ve Şekil-II’deki parlaklığı;

X

A

X

A

B

Şekil-I Şekil-II

Paralel bağlı devrede ampullerden biri patlar ya da devreden çıkarılırsa, diğer ampuller bu durumdan etkilenmez. Onlar yanmaya devam eder. Bu sebeple binalardaki ampuller ve arabanın farları birbirine paralel bağlıdır.

Şekildeki özdeş A, B, C lambalarıyla kurulan devrede A lambası çıkarıldığında B ve C lambalarının parlaklığı;

A

B

C

A

B

C

B C

Kısa Devre

Yukarıdaki devrede görüldüğü gibi iletken tel L ampulünün iki ucu arasına bağlanırsa akım iletken tel üzerinden geçer ve L ampulü söner. Bunun sebebi, akımın dirençli yol olan ampulün ucundan geçmek yerine direnci çok düşük olan iletken telden geçmesidir. Elektriğin neredeyse tamamının direnci düşük olan yoldan akması ve ampulün yanmaması durumuna kısa devre denir.Eğer ampermetre devreye paralel bağlanırsa akım iç direnci küçük olan ampermetreyi tercih edeceğinden ampul yanmaz ve kısa devre olur.

K LK L

1-

2011-SBS

2-

2011-SBS

3-

2010-SBS

4-

2010-SBS

5-

2010-SBS

6-

2009-SBS

7-

2009-SBS

8-

2008-SBS

9-

2008-SBS