ELEKTRİK DENEYLERİ. E 2 - Akan Elektrik Deneyleri

Transkript

1 ELEKTRİK DENEYLERİ E 2 - Akan Elektrik Deneyleri

2 VOLTA PİLİ DENEYİ E 2.1 Deneyin Amacı : İki farklı metal parçası ve bir asit çözeltisi kullanarak kimyasal bir pil yapmak. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Beherglas (250 ml) 1 adet Beherglas (400 ml) 1 adet Üçayak (küçük) 2 adet Destek çubuğu ( =10 x 250 mm) 2 adet Bağlama parçası (ikili) 2 adet Hertz ayağı 2 adet Bakır elektrot (1,5 x 40 x 80 mm) 1 adet Çinko elektrot (2x40x80mm) 1 adet Voltmetre ( 0 10 VDC ) 1 adet Bağlantı kablosu ( 50 cm) 5 adet Sülfürik asit (%92-95 D=1,82) 10-20ml Pipet (10 ml, bullü) 1 adet Baget (Boy 20cm Ø6-7mm) 1 adet Duy (ED 10) 1 adet Ampul ( 2,5V-0,3A ) 1 adet Zımpara kağıdı (O numara demir zımpara) 1 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet 18- Su 250 ml

3 VOLTA PİLİ DENEYİ E 2.1 Resim ml lik beherglası su ile doldurunuz. İçerisine 10 ml lik pipetle dikkatli bir şekilde ml sülfürik asit ilave ediniz ve suyu karıştırınız. Böylece elektrolit olarak kullanacağımız sülfürik asit çözeltisini hazırlamış oluruz. 2- Küçük üç ayaklara tutturduğunuz 25 cm lik destek çubuklarına, hertz ayaklarına tutturduğunuz bakır ve çinko elektrotları bağlayınız ( Deney resminde görüldüğü gibi elektrotlar zımpara ile temizlenmiş olmalıdır.)

4 VOLTA PİLİ DENEYİ E Çinko ve bakır elektrotları beherglas içindeki elektrolite daldırınız. Bakır elektrotu voltmetrenin artı ucuna, çinko elektrotu da voltmetrenin eksi ucuna bağlayarak gerilimi ölçünüz. 0,8-1V DC bir gerilim gözlenecektir. 4- ED-10 duyuna takılı minyon ampulü 50 cm lik bağlantı kabloları ile volta pilinin elektrotları arasına bağlayınız. Bu arada voltmetredeki gerilimi gözleyiniz. Gerilim birdenbire sıfıra düşecek, ampul eğer yeterli akım sağlanmışsa çok kısa bir süre için hafif kızaracaktır. Eğer yeterli akım sağlanmamışsa ampul kızarmayacaktır. (Ampulün yanması için ampul akımının ma lik olması gerekir). 5- Eğer ampul devreden çıkarılırsa voltmetre yine 0,8-1V DC gösterecektir. Deneyin Sonucu : Sülfürik asit çözeltili elektrolit, çinko ve bakır elektrotlarla meydana getirmiş olduğumuz bu kimyasal elektrik üretecine Volta pili denir. Volta pilinin gerilimi 0,8-1V DC arasındadır. Eğer yeter büyüklükteki elektrotlarla yeterli akım sağlanırsa küçük bir ampulü kısa bir süre yakacak enerji elde edilebilir.

5 BİR ELEKTRİK DEVRESİ YAPMAK E 2.2 Deneyin Amacı : Bir elektrik devresi dediğimiz zaman, en az bir elektrik üreteci, bir elektrik tüketeci, bir devre kesicisi (anahtar) ve devre iletkenlerinden yapılmış kapalı bir halka anlaşılır. Şimdi böyle bir devre meydana getirerek çalışmasını öğreneceğiz. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Duy (ED-10) 1 adet Ampul (6V-0,3A) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (50 cm) 3 adet Resim 2-2

6 BİR ELEKTRİK DEVRESİ YAPMAK E Şekildeki gibi devreyi kurunuz. 2- Güç kaynağının gerilim düğmesini 2. kademeye getiriniz. 3- Güç kaynağının fişini şehir şebekesine bağlayınız. 4- Güç kaynağının anahtarını açınız. 5- Kurmuş olduğumuz elektrik devresindeki devre kesiciye (anahtara) basınız. Devreden elektrik akımı geçerek lambanın yanmasını sağlar. Anahtarı bıraktığımızda devre açılarak lamba söner. 6- Lambanın yanması halinde kapalı devre oluşmuştur. Buna kapalı devre deriz. Lambanın sönük olması haline de açık devre deriz. Deneyin Sonuçları : 1- Bir elektrik devresi kapalı bir halka olduğunda devreden akım geçerek devredeki elektrik almacını çalıştırır. 2- Devreye konulan elektrik anahtarı devrenin açık devre veya kapalı devre olmasını yani elektrik almacının çalışmasını veya çalışmamasını sağlar.

7 AMPERMETRE DEVREYE NASIL BAĞLANIR? E 2.3 Deneyin Amacı : Ampermetre nedir? Bir ampermetre bir elektrik devresinin akımını nasıl ölçer ve devreye nasıl bağlanır? Bunu devre üzerinde uygulayarak görmek. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı 1 adet Duy (ED-10) 1 adet Ampul (6V-0,3A) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (2 kırmızı, 2siyah,50 cm) 4 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Resim 2-3

8 AMPERMETRE DEVREYE NASIL BAĞLANIR? E Güç kaynağının doğru akım çıkış uçlarından kırmızı renkli çıkışa kırmızı bağlantı kablosunun bir ucunu takınız. Diğer ucunu basit anahtarın bir ucuna, basit anahtarın diğer ucuna da yine diğer kırmızı bağlantı kablosunun bir ucunu takınız. Kırmızı kablonun diğer ucunu Ampermetrenin kırmızı ucuna bağlayınız. Ampermetrenin siyah ucuna siyah bağlantı kablosunun bir ucunu, kablonun diğer ucunu da ED-10 duyunun bir ucuna bağlayınız. ED-10 duyunun diğer ucuna da geri kalan siyah bağlantı kablosunun bir ucunu bağlayıp, kablonun diğer ucunu da güç kaynağının siyah çıkış ucuna bağlayıp elektrik devremizi kuralım. Tüm bunları yaptığımızda devremiz aşağıdaki şekildeki gibi kurulmuş olacaktır. GÜÇ KAYNAĞI + AMPERMETRE + A ALMAÇ I 2- Güç kaynağının fişini şehir şebekesine bağlayıp voltaj kademesini ikinci pozisyona alalım ve güç kaynağı güç düğmesini açalım. Anahtara basarak ampulün yanmasını sağlayalım. 3- Ampulün yanma konumunda ampermetrenin gösterdiği değeri okuyalım. 4- Anahtarı bırakarak ampulü söndürelim. Ampermetreye bu durumda bakalım. Hangi değeri gösteriyor. Deneyin Sonuçları : 1- Bir elektrik devresinde devreden geçen elektrik akımı bir ampermetre ile ölçülür. 2- Kullandığımız ampermetre en fazla 5 ADC ölçülebilir. Her bir büyük çizgi 1 ADC yi gösterir. Her bir A lik bölme de 10 eşit parçaya bölünmüştür. Böylece her bir küçük bölme 100 ma i göstermektedir. ( miliamper = 1/1000 Amper ). 3- Ampermetre devreye seri olarak bağlanmalıdır. 4- Dikkat! Ampermetre devreye seri olarak bağlanırken, devrede muhakkak seri bir elektrik almacı ( ampul, reosta, direnç vs.) olmalıdır. Ve bu almacın çektiği akım, ampermetrenin tam skala akımından daha küçük olmalıdır. 5- Dikkat! Bir ampermetre bir güç kaynağının uçlarına doğrudan bağlanmaz. Bağlanırsa ampermetre yanar, yani hasar görür ve bozulur. Buna bilhassa dikkat etmeliyiz.

9 BİR ELEKTRİK DEVRESİNDE ELEKTRİK ANAHTARININ GÖREVİ E 2.4 Deneyin Amacı : Bir elektrik devresi kurarak devredeki elektrik anahtarının görevlerini incelemek. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı 1 adet Duy (ED-10) 1 adet Ampul (6V-0,3A) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (2 kırmızı, 2siyah,50 cm) 4 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Resim 2-4

10 BİR ELEKTRİK DEVRESİNDE ELEKTRİK ANAHTARININ GÖREVİ E Devreyi deney 2.3 deki gibi kurunuz. 2- Güç kaynağının fişini şehir şebekesine takınız. 3- Güç kaynağı gerilim komitatörünü (gerilim düğmesi) ikinci kademeye alınız. 4- Güç kaynağının güç anahtarını açınız. 5- Elektrik devremizdeki anahtara basarak lambanın yandığını görelim ve ampermetredeki akımı okuyalım. Anahtarı bıraktığımızda lambanın söndüğünü, ampermetrenin sıfır değerini gösterdiğini gözleyiniz. Deneyin Sonucu : Bir elektrik devresindeki elektrik anahtarı devre akımını keserek veya açarak devredeki elektrik almaçlarının güç harcamasını durdurur veya başlatır. Tıpkı su musluğunun suyu açması veya kapatması gibi.

11 BİR ELEKTRİK DEVRESİNDE DEVRE ELEMANLARI ÜZERİNDEKİ GERİLİMİ ÖLÇMEK E 2.5 Deneyin Amacı : Bir elektrik devresinde elektrik akımının, devreye seri bağlanan bir ampermetre ile ölçüldüğünü daha önceki 2.3 deneyinde gördük. Bu deneyimizin amacı ise bir elektrik devresinde, devre elemanları üzerindeki gerilimi yani elektrik voltajını nasıl ölçeceğimizi görmektir. Daha doğrusu voltmetre aletinin nasıl kullanılacağını göreceğiz. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı 1 adet Duy (ED-10) 1 adet Ampul (minyon 6 V-0,3 A) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (2 kırmızı, 3 siyah,50 cm) 5 adet Voltmetre (0-10 VDC) 1 adet Resim 2-5

12 BİR ELEKTRİK DEVRESİNDE DEVRE ELEMANLARI ÜZERİNDEKİ GERİLİMİ ÖLÇMEK E Devreyi aşağıdaki şekildeki gibi kurunuz. VOLTMETRE V GÜÇ KAYNAĞI + I ALMAÇ 2- Güç kaynağının fişini şehir şebekesine bağlayınız. 3- Voltaj komitatörünü 2. kademeye alınız ve güç anahtarını açınız. 4- Devredeki elektrik anahtarına basınız. Bu arada ampulün yandığını görünüz ve ampulün uçlarına paralel bağlı voltmetredeki değeri okuyunuz maddede yaptığımız gibi bir elektrik almacının uçlarındaki gerilim, onun uçlarına bir voltmetreyi paralel bağlamakla ölçülür. (Paralel bağlamak: karşılıklı gelen uçları, artıyı artıya, eksiyi eksiye bağlamaya denir.) 6- Bir devredeki elektrik almacının uçlarındaki gerilim, ancak içinden bir elektrik akımı geçiyorsa sıfırdan farklı bir değer gösterir. Eğer içinden akım geçmiyorsa, üzerindeki gerilim sıfırdır. Bu nedenle devre anahtarı kapalı iken, yani ampul yanıyorken voltmetre bir değer gösterir. Anahtar açıkken yani ampul sönükken voltmetre sıfırı gösterir.

13 İLETKENLERİN DİRENCİ E 2.6 Deneyin Amacı : Her iletkenin bir direnci vardır. İletkenin direnci elektrik akımının geçişine gösterdiği zorluk olarak tanımlanır. Bu direnç iletkenin boyu ile doğru, kesiti ile ters orantılıdır. Direnç büyüklüğünün birimi de ohm dur. Bu deneyde bunları inceleyeceğiz. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı (80 W) 1 adet Üç ayak (küçük) 2 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (2 kırmızı, 4 siyah,50 cm) 6 adet Metre(alüminyum, dikdörtgen profil) 1 adet Hertz ayağı 2 adet Voltmetre (0-10VDC) 1 adet Nikel krom tel ( =0,20 mm, boy= 20 m) 1 adet Nikel krom tel ( =0,40 mm, boy= 20 m) 1 adet Resim 2-6

14 İLETKENLERİN DİRENCİ E 2.6 Deneyin Yapılışı: 1- Deneyi şekilde görüldüğü gibi kuralım. 2- Devreyi kurarken hertz ayakları arasına, Ø=0,20 lik nikel-krom telden 50 cm lik bir parça gerelim. Bu durumda güç kaynağı komitatörünü 3. pozisyona getirip, güç anahtarını açalım. Ampermetre ve voltmetreden, akım ve gerilimi okuyup hazırlayacağımız tabloya yazalım. 3- Şimdi aynı devrede, 0,20 mm lik nikel-krom telde 25 cm lik bir parçayı gerelim ve yine akım ve gerilimi okuyup kaydedelim. 4- Aynı devrede bu sefer, 0,40 mm lik nikel-krom telden 50 cm lik bir parçayı gerelim. Yine akım ve gerilimi okuyup kaydedelim. Tel cinsi Tel çapı Nikel-Krom 0,2 50 cm Nikel-Krom 0,2 25 cm Nikel-Krom 0,4 50 cm Tel uzunluğu Akım (A) Gerilim (U) Gerilim/Akım (Ω) Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi : Yaptığımız tabloyu incelediğimizde son sütundaki Gerilim/Akım değerine o iletkenin direnci diyeceğiz. Tablonun incelenmesinden anlayacağız ki direnç iletkenin boyu ile doğru orantılı, iletkenin kesit alanı ile ters orantılıdır. Direnci R harfi ile gösterirsek bu durumu matematik olarak aşağıdaki gibi ifade edebiliriz. R α l, R α 1 / S o halde R α l / S l : iletkenin boyu S: iletkenin kesit alanı R bu iki değerin çarpımıyla da orantılıdır. Direnç bir de iletkenin cinsine bağlıdır. Bu cinse bağlılığı, deney araçlarımızın kapasitesi dışına çıktığı için burada yapamıyoruz. Direncin telin cinsine bağlılığını ρ (özdirenç) ile ifade edeceğiz. Tüm bunlardan sonra orantılılık işaretini eşitliğe döndürebiliriz. O halde; ρ: özdirenç, l : iletkenin boyu, S : iletkenin kesiti olmak üzere. R = ρ. l / S olarak bulunur.

15 ELEKTRİK ENERJİSİ DİRENÇLERDE ISI ENERJİSİNE DÖNÜŞÜR E 2.7 Deneyin Amacı : Bakır iletkene göre direnci daha fazla olan Nikel-Krom telden bir direnç yaparak bundan elektrik akımı geçireceğiz. Akımı ayarlayarak telin kızarmasını sağlayacağız. Telin kızarması telden bir ısı enerjisinin yayılmasını sağlar. Bu enerjinin kaynağının elektrik enerjisi olduğunu ve bu enerjinin akım, gerilim ve zamanın çarpımına eşit olduğunu anlayacağız. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı (80 W) 1 adet Üç ayak (küçük) 2 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Destek çubuğu ( =10 x 250 mm) 2 adet Bağlantı kablosu (2 kırmızı, 3 siyah,50 cm) 5 adet Hertz ayağı 2 adet Voltmetre (0-10VDC) 1 adet Nikel krom tel ( =0,20 mm, boy= 20 m) 1 adet Portatif priz (üçlü) 1 adet Bağlama parçası (ikili) 2 adet Resim 2-7

16 ELEKTRİK ENERJİSİ DİRENÇLERDE ISI ENERJİSİNE DÖNÜŞÜR E Deneyi resimde görüldüğü gibi kurun. Burada açıklanması gereken konu hertz ayakları arasına bağlayacağınız direncin detaylarıdır. 0,20 mm lik Nikel-Krom teli makarasından koparmadan, baştan 10 cm lik kısmını 1-1,5 mm çaplı bir tele sarıp sonra çıkarın. Spiral hale getirilmiş Nikel-Krom teli resimdeki gibi hertz ayakları uçlarına bağlayın 2- Böylece, ısının açığa çıkacağı direnç hazırlanmış olur. 3- Devre kurulduktan sonra, güç kaynağı komitatörünü 3. konuma alın. Devreye güç verin. Bu sırada voltmetre ve ampermetrenin gösterdiği değerleri kaydedin. Direnç telin kızardığını görün. 4- Direnç telinden açığa çıkan ısı enerjisi; W = I. U. t joule dür. Burada: I : Akım şiddeti (Amper), U : Potansiyel farkı (Volt), t : Zaman (Saniye)

17 GERİLİM, AKIM VE DİRENÇ ARASINDAKİ İLİŞKİ E 2.8 Deneyin Amacı : Bir elektrik devresinde, bir dirençten akan elektrik akımı, direncin uçlarındaki potansiyel farkı ve direnç arasındaki ilişkiyi inceleyeceğiz. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı (80 W) 1 adet Voltmetre (0-10VDC) 1 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Anahtar (basit) 1 adet Bağlantı kablosu (4 kırmızı, 2 siyah,50 cm) 6 adet Hertz ayağı 2 adet Üç ayak (küçük) 2 adet Nikel krom tel ( =0,20 mm, boy= 20 m) 1 adet Portatif priz (üçlü) 1 adet Resim 2-8

18 GERİLİM, AKIM VE DİRENÇ ARASINDAKİ İLİŞKİ E 2.8 Devreyi resimdeki gibi kurun. (Hertz ayakları arasına telin cm lik kısmını bağlayın) Güç kaynağı komitatörünün ve 4. kademelerdeki akım ve gerilim değerlerini kaydedeceksiniz. Bu değerleri aşağıdaki gibi bir tabloya kaydedin Güç Kaynağı Komitatörü 2 Akım (A) Potansiyel Farkı (U) Potansiyel Farkı / Akım(Ω) Güç kaynağına enerji veriniz. Komitatör 2. konumda olsun. Akım ve gerilim değerlerini kaydedin. 2- Komitatör 3. konumda; akım ve gerilimi kaydedin 3- Komitatör 4. konumda; akım ve gerilimi kaydedin 4- Her pozisyondaki gerilim ve akım değerlerini birbirine bölün. Ne buldunuz? 5- Görüldüğü gibi bölümler eşit çıktı. Bir iletkenin uçlarındaki gerilimi, içinden geçen akıma bölersek görüldüğü gibi sabit çıkar. Buna o iletkenin direnci denir. Direncin birimi ohm dur, Ω sembolü ile gösterilir. Bir iletkenin direnci uzunluğuna, kesitine ve iletkenin cinsine bağlıdır. İletkenin uzunluğu, kesiti ve cinsi değişmezse direnci sabittir. Bir direncin uçlarındaki gerilimin içinden geçen akıma oranı sabittir. Buna o iletkenin direnci denir. Bu yasaya ohm yasası denir.

19 DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, EŞDEĞER DİRENCİN BULUNMASI E 2.9 Deneyin Amacı : Bir elektrik devresinde seri paralel bağlı dirençlerin yerine bağlanabilecek eşdeğer direncin bulunması. Deneyde Kullanacağımız Araç ve Gereçler : S.No Kod No Aracın Adı Miktarı Alçak gerilim güç kaynağı (80 W) 1 adet Voltmetre (0-10 VDC) 2 adet Ampermetre (0-5 ADC) 1 adet Bağlantı kablosu (3 kırmızı, 3 siyah,50 cm) 6 adet Direnç serisi 1 adet Portatif priz (üçlü) 1 adet Resim 2-9

20 DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, EŞDEĞER DİRENCİN BULUNMASI E 2.9 a- Dirençlerin seri bağlanması: deneyi resimdeki gibi kurunuz. 1- Önce direnç kutusu üzerindeki en küçük değerli direnci, ampermetre ile seri olacak şekilde güç kaynağına bağlayınız. Sonra voltmetrenin uçlarını, işaretlerine dikkat ederek direncin uçlarına paralel bağlayınız. Güç kaynağı komitatörünü 4. konuma alınız ve devreye güç veriniz. Akım ve gerilim değerini okuyarak kaydediniz. Gerilimi akıma bölerek R 1 değerini bulunuz. U 1 (V) I 1 (A) U 1 /I 1 (Ω) 2- Şimdide aynı işlemleri yaparak direnç kutusu üzerindeki ikinci direncin değerini bulunuz. ( R 2 ) 3- Üçüncü adımda, direnç kutusu üzerinde R 1 ve R 2 yi seri olarak bağlayıp, ampermetre üzerinden güç kaynağına bağlayın. Voltmetreyi de seri dirençlerin uç noktalarına işaretine dikkat ederek bağlayın. Güç kaynağının komitatörünü 4. kademede iken devreye güç uygulayın. Akım ve gerilim değerlerini kaydedin. 4- Şimdi tüm verileri bir tabloda toplayalım ve değerleri inceleyelim. U I (A) U / I (Ω) R (Ω) U 1 I 1 U 1 / I 1 R 1 U 2 I 2 U 2 / I 2 R 2 U s I s U s / I s R e Seri devredeki R eşdeğer direnç değerinin R 1 + R 2 değerine eşit olduğunu görünüz. O halde dirençlerin seri bağlanması halinde eşdeğer direnç, dirençlerin toplam değerine eşittir. R eşdeğer = R 1 + R 2 sonucunu buluruz.

21 DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, EŞDEĞER DİRENCİN BULUNMASI E 2.9 A R 1 R 2 B C A C R eşs b- Dirençlerin paralel bağlanması: 1- Seri bağlanma halinde R 1 ve R 2 dirençlerinin değerlerini bulmuştuk. Şimdi bu iki direnci uçları karşılıklı gelecek şekilde bağlayalım. R 1 A B R 2 A R eşp B

22 DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, EŞDEĞER DİRENCİN BULUNMASI E Bu paralel bağlı dirençleri seri olarak ampermetre ile güç kaynağına bağlayalım. Voltmetremizde paralel bağlı dirençlerin uçlarına bağlı olsun. Güç kaynağı komitatörü 4. kademede iken devreye güç verelim. Akım ve gerilim değerlerini okuyup kaydedelim. 3- Yine tablo yaparak aldığımız verileri inceleyelim. U (V) I (A) U / I (Ω) R (Ω) 1 / R U 1 I 1 U 1 / I 1 R 1 1 / R 1 U 2 I 2 U 2 / I 2 R 2 1 / R 2 U p I p U P / I p R peş 1 / R peş Bu tabloyu incelersek, 1 / R peş = 1 / R / R 2 olduğunu görürüz. Buradan paralel bağlı dirençlerin eşdeğerinin tersi, dirençlerin tersleri toplamına eşittir, sonucunu çıkarmış oluruz.

23 ELEKTRİK AKIMININ MAĞNETİK ETKİSİ E 2.10 Deneyin Amacı : Elektrik akımının mağnetik etkisini deney yaparak görmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Pusula 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 5 adet Ampermetre (0-5A DC) 1 adet Üç ayak (küçük boy) 3 adet Reosta (5A-20ohm) 1 adet Hertz ayağı 2 adet Destek çubuğu (Ø10x250mm) 1 adet Ekran (Saplı, yarısaydam 180x240mm) 1 adet Bağlama parçası (ikili) 1 adet Resim 2-10

24 ELEKTRİK AKIMININ MAĞNETİK ETKİSİ E Resimdeki düzeneği kurunuz. Pusulayı resimdeki gibi yarısaydam ekran üzerine koyunuz ve kuzey güney doğrultusunu almasını bekleyiniz. 2- Bağlantı kablosunu pusula ibresi ile paralel hale getiriniz. Bağlantı kablosu gergin olmalıdır. 3- Alçak gerilim güç kaynağını açınız ve reosta yardımıyla devreden geçen akım şiddetini ayarlayınız. 4- Pusula ibresindeki sapmayı gözleyiniz. 5- Akımı kestiğinizde pusula önceki kuzey güney doğrultusuna geliyor mu? 6- Sonuçları tartışınız. Deneyin Sonucu : Üzerinden akım geçen bir iletken telin etrafında mağnetik alan meydana gelir.

25 ELEKTROMIKNATIS E 2.11 Deneyin Amacı : Elektrik akımı yardımı ile mıknatıs yapmak. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Elektrik zili 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 4 adet Anahtar (Basit) 1 adet Reosta (5A 20 ohm) 1 adet 6- Toplu iğne Resim Elektrik zilindeki bobini çekirdeği ile beraber komple olarak yerinden çıkartınız. 2- Resimdeki düzeneği kurunuz. (güç kaynağını 6V a ayarlayınız). 3- Anahtar açıkken bobin çekirdeğini toplu iğnelere yaklaştırınız. 4- Anahtarı kapatarak bobin çekirdeğini toplu iğnelere tekrar yaklaştırınız. 5- Bobin çekirdeğinin mıknatıslanarak toplu iğneleri çektiğini görebildiniz mi? 6- Anahtarı birkaç defa açıp kapatarak deneyi tekrarlayınız. 7- Sonuçları tartışınız. Deneyin Sonucu : Üzerinden akım geçen bobin demir çekirdeğe mıknatıs özelliği kazandırır.

26 ELEKTRİK ZİLİ E 2.12 Deneyin Amacı : Elektrik zilinin çalışma prensibini öğrenmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Elektrik zili 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Anahtar (Basit) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 4 adet Resim Resimdeki düzeneği kurunuz. 2- Alçak gerilim güç kaynağını 6 V a ayarlayınız. 3- Anahtara basarak zili çalıştırınız. 4- Elektrik zili çalışmadığı zaman devreyi kontrol ediniz, ayar vidası ve zil tokmağının durumunu ayarlayınız. Deneyin Sonucu : Elektrik akımının etkisiyle mıknatıs özelliği kazanan demir çekirdek zil tokmağını çeker. Akım kesilince ise tekrar eski konumuna gelir böylece zil sesi duyulur.

27 BASİT TELGRAF MODELİ E 2.13 Deneyin Amacı : Telgrafın çalışma prensibini öğrenmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Telgraf modeli 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 3 adet Resim Resimdeki düzeneği kurunuz. 2- Alçak gerilim güç kaynağını 6 V a ayarlayınız. 3- Telgraf verici modelindeki manipleye uzun ve kısa sürelerle basınız. 4- Alıcının aynı işaretleri tekrar ettiğini gözleyebildiniz mi? 5- Sonuçları tartışınız. Deneyin Sonucu : Telgraf ile haberleşmede, elektrik akımının mağnetik etkisinden yararlanılır.

28 İNDÜKSİYON AKIMI E 2.14 Deneyin Amacı : İndüksiyon akımı meydana getirmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Bobin (1200 sarımlı) 1 adet Bobin (300 sarımlı) 1 adet Ampermetre ( ma) 1 adet Mıknatıs (Çubuk şeklinde) 2 adet Demir U çekirdek kapağı 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 3 adet Resim sarımlı bobinin uçlarına ampermetreyi bağlayınız. 2- Çubuk mıknatısı belli bir hızla bobinin içine sokup çıkaralım ve bu arada ampermetrenin sapma miktarını gözleyelim.

29 İNDÜKSİYON AKIMI E Şimdide iki çubuk mıknatısının aynı isimli kutupları üst üste gelecek şekilde aynı hızla bobinin içine sokup çıkaralım. Ampermetredeki sapmayı gözleyelim. Sapma hangisinde çok oluyor. 4- Çubuk mıknatısı makaranın içine yavaşça daldırıp geri çekiniz. 5- Çubuk mıknatısı makaranın içine hızlıca daldırıp geri çekiniz. 6- Her iki durumda ampermetredeki sapma miktarı ve yönünü gözleyiniz. 7- Çubuk mıknatısı bobinin içinde hareketsiz tutunuz. Bu durumda ampermetrede bir sapma gözleyebildiniz mi? 8- Makaranın içine demir U çekirdek kapağını yerleştiriniz. 9- Çubuk mıknatısı tekrar bobine geri çekiniz. Ampermetredeki sapma miktarı arttı mı? ve 300 sarımlı bobinleri birbirine seri bağlayıp uçlarına ampermetreyi bağlayınız. 11- Mıknatısı önce 1200 sarımlı bobine sonra 300 sarımlı bobine daldırıp çıkartınız. Hangi durumda sapma daha çok oldu? Deneyin Sonucu : 1- İndüksiyon E.M.K. sı mağnetik alan şiddetiyle doğru orantılıdır. 2- İndüksiyon E.M.K. sı mağnetik alanın değişim hızıyla doğru orantılıdır. 3- İndüksiyon E.M.K. sı ortamın mağnetik geçirgenliği ile doğru orantılıdır. 4- İndüksiyon E.M.K. sı bobinin sarım sayısı ile doğru orantılıdır.

30 ELEKTROMAĞNETİK KUVVET SALINCAĞI E 2.15 Deneyin Amacı : Mağnetik alan içinde akım geçen bir tele etkiyen kuvveti görmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Elektromağnetik kuvvet salıncağı 1 adet Mıknatıs ( U şeklinde) 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı 1 adet Anahtar (Basit) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 3 adet Destek çubuğu (Ø10x250mm) 1 adet Bağlama parçası (İkili) 1 adet Üç ayak (Küçük boy) 1 adet Reosta (5A 20 ohm) 1 adet Portatif priz (Üçlü) 1 adet Resim Deney düzeneğini resimdeki gibi kurunuz. 2- Güç kaynağı, DC voltaj kademesini, reostayı da kullanarak emk kuvvet salıncağı geniş bir salınım yapacak şekilde ayarlayınız. 3- Basit anahtara sürekli basarak emk kuvvet salıncağının sapmasını sağlayınız. 4- Salıncağın sapma yönü, akımın yönü ve mağnetik alanın yönüne dikkat ediniz. 5- Akımın yönünü değiştirerek deneyi tekrar ediniz. Değişen bir şey oldu mu gözleyiniz. 6- Buradan mağnetik alan içindeki bir iletkenden akım geçince, bu iletkene etkiyen kuvvet için bilinen sağ el kuralını gerçekleyiniz.

31 ELEKTRİK MOTORUNUN ÇALIŞMASI E 2.16 Deneyin Amacı : Elektrik motorunun çalışma prensibini öğrenmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Elektrik motoru modeli 1 adet Mıknatıs (Çubuk şeklinde) 1 adet Anahtar (Basit) 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 3 adet Resim Resimdeki düzeneği kurunuz. 2- Elektrik motoru statorunun kolları üzerine çubuk mıknatısı yerleştiriniz. 3- Parçalı kollektör tarafından 6 V luk doğru gerilim uygulayınız. 4- Motorun dönmesini gözleyiniz. (Motor dönmezse elle ilk hareketi veriniz.) 5- Akım yönünü ve mıknatısın kutuplarını değiştirerek dönme yönünü izleyiniz. 6- Çubuk mıknatısı stator kollarına yaklaştırıp uzaklaştırarak motor devrini gözleyiniz. 7- Sonuçları tartışınız. 1- Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makinelerdir. Deneyin Sonucu : 2- Motorun dönüş yönü mağnetik kutuplara bağlıdır. 3- Motor devri, mağnetik alan şiddeti ile doğru orantılıdır.

32 DİNAMO VE ALTERNATÖRLER E 2.17 Deneyin Amacı : Dinamo ve alternatörlerin çalışma prensibini öğrenmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Elektrik motoru modeli 1 adet Mıknatıs (Çubuk şeklinde) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 2 adet Ampermetre ( ma ) 1 adet Resim Resimdeki devreyi kurunuz. 2- Elektrik motoru statoru kolları üzerine çubuk mıknatısı koyunuz. 3- Tam daire şeklindeki kollektör tarafından ampermetreye bağlayınız. 4- Motor rotorunu elle yavaş yavaş döndürünüz. 5- Ampermetredeki sapmayı gözleyiniz. (Alternatör = Alternatif akım üreteci) 6- Ampermetreyi parçalı kollektör uçlarına bağlayarak deneyi tekrarlayınız. (Dinamo = doğru akım üreteci) 7- Sonuçları tartışınız. 1- Alternatörler alternatif akım, dinamolar doğru akım elde etmede kullanılır. Deneyin Sonucu : 2- Alternatörler ve dinamolar mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.

33 GAZLARIN ELEKTRİK İLETKENLİĞİ E 2.18 Deneyin Amacı : Gazların elektrik akımı iletkenliğinin incelenmesi. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Geisler tüpleri (Değişik basınçlı, üçlü) 1 adet İndüksiyon bobini (Küçük) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) adet Alçak gerilim güç kaynağı 1 adet Resim Resimdeki düzeneği kurunuz. 2- İndüksiyon bobininin primer devresine alçak gerilim güç kaynağından 6 V luk (DC) gerilimi uygulayınız. 3- Sekonder sargı üzerindeki uçlardan sürekli kıvılcım atlamasını gözleyiniz. 4- Kıvılcım atlamasını göremediyseniz primer devredeki kontak vidası ile ayarlama yapınız. 5- Araç çalışırken sekonder devre uçlarına dokunmayınız. 6- İndüksiyon bobini sekonder devre çıkışını geisler tüplerine bağlayınız. 7- Geisler tüpünün gezici ucunu tüplere sıra ile dokundurunuz. 8- Tüpler, değişik renklerde ışık verecektir. (Geisler tüplerinin içerisinde düşük basınçlı hava vardır. Her tüpün basıncı değişiktir.) 9- Sonuçları tartışınız. Deneyin Sonucu : Yeteri kadar yüksek gerilim altında, gazlar iletken hale geçer.

34 TRANSFORMATÖRLER E 2.19 Deneyin Amacı : Transformatörlerin çalışma prensibini öğrenmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Bobin (300 sarımlı) 1 adet Bobin (600 sarımlı) 1 adet Bobin (1200 sarımlı) 1 adet Demir U çekirdek 1 adet Demir U çekirdek kapağı 1 adet Transformatör sıkıştırıcısı 1 adet Voltmetre (0-250 V AC) 1 adet Alçak gerilim güç kaynağı (80W) 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) 3 adet Resim Primer olarak 1200 sarım, sekonder olarak 600 sarımlı bobini kullanarak resimdeki gibi transformatör devresini kurunuz. 2- Alçak gerilim güç kaynağını 12 V kademesine ayarlayınız ve AC uçlarını primer bobin uçlarına bağlayınız.

35 TRANSFORMATÖRLER E Alçak gerilim güç kaynağını açarak voltmetre ile primer ve sekonder bobin gerilimleri ayrı ayrı ölçünüz. 4- Aynı deneyi primer olarak 1200 sarımlı, sekonder olarak 300 sarımlı bobini kullanarak tekrarlayınız. 5- U 1 /U 2 = N 1 /N 2 bağıntısını gerçekleştirebildiniz mi? 6- Primer olarak 600 sarımlı bobini, sekonder olarak 1200 sarımlı bobini kullanarak transformatör devresini kurunuz. 7- Alçak gerilim güç kaynağı ile primer devreye 6 V ve 12 V alternatif gerilim uygulayarak sekonder devredeki gerilimleri ölçünüz. 8- Aynı deneyi primer olarak 300 sarımlı bobini, sekonder olarak 1200 sarımlı bobini kullanarak tekrarlayınız. 9- U 1 /U 2 = N 1 /N 2 bağıntısını gerçekleştirebildiniz mi? Deneyin Sonucu : 1- Transformatör, bir mağnetik (çelik) çekirdek ve sarım sayıları farklı iki bobinden oluşur. Transformatörde gerilimin uygulandığı akım makarasına primer bobin (Giriş), gerilimin alındığı akım makarasına sekonder bobin (Çıkış) adı verilir. Transformatörde sarım sayıları arasındaki oran gerilimi ne kadar değiştirebileceğimizi gösterir. 2- Yükseltici transformatörlerde primer bobinin sarım sayısı az, sekonder bobinin sarım sayısı fazladır. 3- Alçaltıcı transformatörlerde primer bobinin sarım sayısı fazla, sekonder bobinin sarım sayısı azdır.

36 ELEKTRİK KAYNAĞI E 2.20 Deneyin Amacı : Transformatör yardımı ile yüksek akım elde etmek. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler : S. No Kod No Aracın Adı Miktarı Demir U çekirdek 1 adet Demir U çekirdek kapağı 1 adet Bobin (600 sarımlı) 1 adet Bobin (5 sarımlı) 1 adet Duy (ED-10) 1 adet Ampul (2,5V-0,3A) 1 adet Transformatör sıkıştırıcısı 1 adet Bağlantı kablosu (50cm) Portatif priz (Üçlü) 1 adet 10- Çivi Resim

37 ELEKTRİK KAYNAĞI E 2.20 Resim Transformatörün primerine 600 sarımlı, sekonderine 5 sarımlı bobini yerleştiriniz. 2-5 sarımlı bobine 2,5 V luk ampulü bağlantı kabloları yardımıyla takınız. 3- Dönüşüm oranı 600/5=120 olan alçaltıcı bir transformatör elde etmiş oldunuz. 4- Devreye 220 V luk şehir gerilimini kısa süreli uygulayınız. 5- Ampulün ışık verdiğini gözleyebildiniz mi? 6- Ampulü devreden çıkartınız. 7-5 sarımlı bobinin uçları arasına 8-10 cm lik bir çivi bağlayarak vida ile sıkıştırınız. 8- Devreye akım verdiğimizde çivi kızarır ve kopar. 9- Çividen geçen akım (Sekonder akım) çiviyi akkor hale getirecek kadar yüksektir (Takriben 50 amperin üzerinde) ancak gerilim düşüktür. 10- Sonuçları tartışınız. Deneyin Sonucu : Transformatörlerde akım ve gerilim arasında V 1 /V 2 = I 2 /I 1 bağıntısı vardır. (V ile I ters orantılıdır) NOT : 220 V AC ile çalışıldığı için, prize kablolar en son takılmalı ve takıldıktan sonra, açık uçlara dokunmamak için çok dikkat edilmeli ve öğretmen kontrolünde yapılmalıdır.