Ünite YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

Transkript

1 Ünite 7 YAŞAMIMIZDAKİ YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK ELEKTRİK ayfa o Elektrik Akımının Manyetik Etkisi Test Test Test Etkinlik (1 4) Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Test Test Etkinlik (5 6) Elektrikli Araçların Gücü Test Test Etkinlik (7 9) Karma Test Karma Test Karma Test Karma Test

2 KAZAIMLAR 1. Elektik akımının manyetik etkisi ve elektrik enerjisinin hareket enerjisine dönüşümü ile ilgili olarak öğrenciler; 1.1. Üzerinden akım geçen bir bobinin, bir çubuk mıknatıs gibi davrandığını fark eder Bir elektrik mıknatıs yaparak kutuplarını akımın geçiş yönünden faydalanarak bulur Üzerinden akım geçen bobininmerkezinde oluşan menyetik etkinin, bobinden geçen akım ve bobinin sarım sayısı ile değiştiğini deneyerek keşfeder Elektrik akımının manyetik etkisinin, günlük hayatta kullanıldığı yerleri araştırır ve sunar Elektrik enerjisinin hareket enerjisine dönüştüğünü fark eder Bir çubuk mıknatısın hareketinin, eleketrik akımı oluşturduğunu deneyerek keşfeder Hareket enerjisinin elektrik enerjisine dönüştüğünü fark eder Güç santrallerinde elektrik enerjisinin nasıl üretildiği hakkında araştırma yapar ve sunar. 2. Elektrik enerjisinin ısıya (ısı enerjisine) ve ışığa (ışık enerjisine) dönüşümü ile ilgili olarak öğrenciler; 2.1. Elektrik akımı geçen iletkenlerin ısındığını deneyerek fark eder Elektrik enerjisinin bir iletkende ısı enerjisine dönüşeceği sonucuna varır Üzerinden akım geçen bir iletkenden açığa çıkan ısının; iletkenin direnci, üzerinden geçen akım ve akımın geçiş süresiyle ilişkili olduğunu deneyerek keşfeder Elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşümünü temel alan teknolojik uygulamaları araştırır ve sunar Güvenlik açısından sigortanın önemini ve çalışma prensibini açıklar Teknolojideki sigorta modellerini araştırarak bir sigorta modeli tasarlar Elektrik enerjisinin ışık enerjisine dönüştüğünü farkeder Üzerinden akım geçen bazı iletkenlerin görülebilir bir ışık yaydığı çıkarımını yapar Bir ampül patladığında neden tekrar yanmadığını yorumlar. 3. Elektrik enerjisinin kullanımı ve elektriksel güç ile ilgili olarak; 3.1. Elektrik enerjisi ile çalışan araçların birim zamanda kullandıkları elektrik enerjisi miktarının farklı olabileceğini farkeder Elektrik enerjisi ile çalışan araçların birim zamanda tükettiği elektrik enerjisini, o aracın gücü olarak ifade eder Elektriksel güç birimlerinin watt ve kilowatt olarak adlandırıldığını ifade eder Elektrik enerjisi ile çalışan araçlarda kullanılan elektrik enerjisi miktarının, aracın gücüne ve çalıştığı süreye göre değiştiğini farkeder Kullanılan elektrik enerjisi miktarının watt x saniye ve kilowatt x saat olarak adlandırıldığını ifade eder Elektrik enerjisinin bilinçli bir şekilde kullanımı için alınması gereken önlemleri ifade eder.

3 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi ELEKTRİK AKIMII MAGETİK ETKİİ Demir nikel kobalt gibi mıknatıs yapımında kullanılan maddelere manyetik maddeler denir. Manyetik etki yaratmak için iki yol vardır. 1. Mıknatıs : Mıknatıs; çevresinde bir manyetik alan yaratır. Manyetik maddelere çekme kuvveti uygular. Bir mıknatısın iki kutbu vardır. Bu kutuplara Kuzey() ve Güney() adı verilir. 1. I III II IV Test 1 3. Yaklaştırılıyor Yaklaştırılıyor X Y I Güney Kuzey Bir mıknatısın güney kutbu Dünya üzerindeki bir yerde serbest olarak asıldığında Dünya nın güneyini gösteren uçtur. Tek kutuplu mıknatıs olmaz. Manyetik kutuplar daima çiftler halinde bulunur. Yukarıdaki mıknatıslar yatay düzlemde şekildeki gibi tutulmaktadır. Mıknatıslar serbest bırakılınca ok yönünde hareket ettiklerine göre I, II, III ve IV no lu kutuplar aşağıdakilerden hangisindeki gibi olabilir? I II III IV A) B) C) D) I numaralı mıknatısa X ve Y cisimleri yaklaştırılıyor. Yaklaştırma sonucunda mıknatısın X i ittiği Y yi ise çektiği gözlemleniyor. Buna göre bu deney ile ilgili aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? A) Y cismi kesinlikle mıknatıstır. B) X cismi kesinlikle mıknatıstır. C) X cismi demirden yapılmış olabilir. D) Y cismi kobalttan yapılmış olabilir. 2. Bir mıknatıs ne kadar bölünürse bölünsün tek kutuplu mıknatıs elde edilemez. Her parça yine iki kutuplu mıknatıs olur. Bölünen parçalar yeniden birleşecek olursa sonradan ortaya çıkan kutupların kaybolduğu görülür. Aynı tür kutuplar birbirlerini iter, farklı tür kutular birbirlerini çeker. Yukarıdaki şekilde çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölünüyor ve bölünme işlemi diğer mıknatıslarda da devam ettiriliyor. Buna göre deneyi yapan Barış aşağıdaki sonuçlardan hangisine ulaşır? A) Mıknatısları bölerek tek kutup elde edebiliriz. B) Bölünen her mıknatısın iki kutbu vardır. 4. Duvar I II Zemine monte edilmiş Yukarıdaki şekilde I nolu mıknatıs yay ile duvara bağlanmış, II nolu mıknatıs ise zemine monte edilmiştir. Buna göre I nolu mıknatısın bağlı olduğu yayın sıkışması için,, ile gösterilen kutuplar aşağıdakilerden hangisindeki gibi olmalıdır? (Tüm sürtünmeler ihmal edilmiştir.) Mıknatısların aynı tür kutupları karşılıklı getirilerek resimdeki gibi bir manyetik askı yapılabilir. C) Dörde bölersek tek kutup elde edebiliriz. D) Bölünen parçalarda ve kutuplarının dışında farklı kutuplar bulunur. A) B) C) D) 298

4 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi 5. I. Mıknatıs, çevresinde bir manyetik alan 7. I yaratır. maddeleri çekme özelliği gösterir. üzere iki kutbu bulunur. B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III Pusula Cam Çubuk Demir Çubuk Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I III. Mıknatısın Kuzey ve Güney olmak 2. Elektrik Akımının Oluşturduğu Manyetik Etki : II II. Mıknatıs; demir, nikel ve kobalt gibi Ünite 7 I III A A anahtarı açıkken pusula, bulunduğu ortamdaki yerin manyetik alanını gösterir. Plastik Çubuk 6. Yukarıdaki mıknatıs ip ile şekildeki gibi asılmıştır. Şeyma asılı olan mıknatısa aşağıdaki şekillerde görüldüğü gibi bir demir çubuk yaklaştırıyor. I. metre ucuna asılan mıknatıslar özdeştir. Dinamometrelere asılı mıknatıslar yerde duran demir, cam ve plastik çubuklara eşit mesafede yaklaştrılıyorlar. diği değerlerin sıralaması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? II. I A Buna göre dinamometrelerin göster- Demir çubuk Pusula Yukarıdaki şekilde gösterilen dinamo- A) I > II > III B) III > II > I C) I > II = III D) I = II = III A anahtarı kapatıldığında pusulanın ibresi, akımın oluşturduğu manyetik alan yönünde olur. Demir çubuk III. Demir çubuk Demir çubuk 8. IV. Buna göre yukarıdaki durumlardan hangileri gözlenmez? A) I ve II B) II ve III C) III ve IV D) II, III ve IV ikel Kobalt odyum Platin Demir Çinko Yukarıda verilen maddelerden kaç tanesi mıknatıs tarafından çekilir? A) 6 B) 5 C) 3 D) 2 Demir tozları akım taşıyan bir telin çevresinde halkalar şeklinde dizilirler. Yukarıdaki iki örnek elektrik akımının bir manyetik özelliği olduğunu gösterir. 299

5 mıknatıslara elektromıknatıs - Test I II - romıknatısların kutuplarının göste- - malıdır? A) X Y _ - yor. - yanlıştır? A) B) C) B) Elektromıknatısın X ucu, Y ucu kutbudur. D) C) elektromıknatısın çekme gücü artar. D) Elektromıknatısların da çubuk mıkna- - de elektromıknatısın kutupları doğru Uyarı mıknatıs mıknatıs r A) B) 4. - de elektromıknatıs kullanılmaz? A) B) Telefon Telgraf r C) D) C) D) Lamba 300

6 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi Ünite Yandaki elektromıknatıs birkaç iğneyi şekildeki gibi çekiyor. 7. Bir elektromıknatısın çekim gücü; I. in gerilimi II. Devreden geçen akım şiddeti III. Bobine sarılan telin sarım sayısı verilenlerinden hangilerine bağlıdır? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III Elektromıknatıs ın teknolojide kullanıldığı alanlar çok geniştir. Bunlardan bazıları şöyledir. Telefon Telgraf Elektrik zili Hızlı tren Elektrik motoru Elektromıknatıs ın Manyetik Gücünün Bağlı Olduğu Faktörler Bir çiviye iletken teli aşağıdaki gibi sararak bir elektromıknatıs yapabilirsiniz. - Aynı elektromıknatısın yanda görüldüğü gibi sarım sayısı artırılıyor. Çekme kuvveti I - Demir çiviye sarılı tel I Demir Buna göre aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? 8. A) Elektromıknatısın çekim gücü artmıştır. B) Elektromıknatıs daha fazla iğne çeker. C) Elektromıknatıs daha az iğne çeker. D) arım sayısı arttığı için bobinin mıknatıslık özelliği de artmıştır. Ampermetre 1 2 Yukarıdaki elektromıknatısa ait aşağıdaki değişiklikler yapıldığında elde edilen sonuçlar : 1. Elektrik akım şiddeti arttırılırsa manyetik çekme gücü artar. 2. Çivinin boyu aynı kalma koşuluyla sarım sayısı artarsa manyetik çekme gücü artar. Örnek X F X 6. elma aşağıda verilen elektromıknatısı hazırlıyor. - elma nın hazırladığı elektromıknatısın daha güçlü olması için; I. Telin sarım sayısı artırılmalıdır. II. Telin sarıldığı çivi yerine daha uzun bir çivi kullanılmalıdır. III. Devreye bir pil daha eklenmelidir. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve III C) Yalnız III D) II ve III Yukarıda gösterilen deney düzeneği ile ilgili; I. Çubuk mıknatıs bobinin içinde 1 ve 2 yönlerinde ileri geri hareket ettirilirse ampermetredeki ibre sapar. II. Çubuk mıknatıs sabit tutulup bobin ileri geri hareket ettirilirse yine ampermetrede sapma olur. III. Bobin içinde çubuk mıknatıs ileri geri hareket ettirilerek hareket enerjisinden elektrik enerjisi üretilmiş olur. IV. Çubuk mıknatısın hareket hızının değişmesi ampermetredeki değeri değiştirmez. verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV 2I 2I I - - Y - - Z - mıknatıs F Y mıknatıs F Z mıknatıs Özdeş mıknatıslar şekilde verilen X, Y, Z elektromıknatıslara aynı mesafede yaklaştırılıyor. Mıknatıslara uygulanan çekme kuvvetleri olan F X, F Y, F Z arasındaki büyüklük ilişkisi nasıldır? Cevap : F X > F Y > F Z 301

7 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi ELEKTRIK EERJIIDE HAREKET EERJIIE Günlük hayatta kullandığımız bazı araçlar elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştürerek yaşantımızı kolaylaştırırlar. 1. aç kurutma makinası 3. Test Elektrikli matkap 1 3 Vantilatör aç Kurutma Makinası Mikser Vantilatör, mikser, saç kurutma makinası, çamaşır makinesi gibi çoğumuzun evlerinde bulunan araçlar elektrik enerjisini kullanıp hareket enerjisi elde ederler. Acaba elektrik enerjisi nasıl oluyor da bu aletlerde hareket enerjisine dönüşüyor? Bu aletlerin içerisinde bulunan elektrik motoru dönme hareketi yaparak hareket enerjisini oluşturuyor. Şimdi elektrik motorunu yakından inceleyelim. Mıknatıs ibel Mikser Okan Vantilatör ilay Jeneratör Gökhan Yukarıdaki öğrencilerden hangisinin söylediği araç elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirmez? A) ibel B) Okan Mikser 2 Uzaktan kumandalı oyuncak araba 3 Yukarıdaki araçlardan hangilerinde elektrik motoru kullanılır? A) Yalnız 1 B) 1 ve 2 C) 2 ve 3 D) 1, 2 ve 3 4. Elektrik motoru ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? Bobin Güç kaynağı C) ilay D) Gökhan A) Elektrik motorunda bulunan mıknatıslardan biri bobine itme, diğeri çekme kuvveti uygular. Elektrik motorunda bulunan bobinden elektrik akımı geçmesiyle bobin elektromıknatıs haline gelir ve diğer mıknatıslarla etkileşir. Elektrik motorunda bulunan mıknatıslardan biri bobine itme, diğer mıknatıs ise bobine çekme kuvveti uygular. Mıknatıslar bu şekilde ayarlandığında bobin dönme hareketi yapar. Dönme hareketi yapan bobinin elektromıknatıslanması ile oluşan düzeneğe elektrik motoru adı verilir. Elektrik motorlarında bulunan bobindeki sarım sayısının artması oluşan manyetik alanı da artırır. Elektrik motorları günlük yaşantımızda pek çok alanda kullanılan araçlarda yer alır. Matkap, oyuncak arabalar, mikser gibi araçların yanı sıra uzay araçlarında, fabrikalarda, tıp alanında küçük veya büyük boyutlarda elektrik motorları kullanılmaktadır. 2. Dönme hareketi yapan bobinin elektromıknatıslanması ile oluşan düzeneğe... denir. Yukarıdaki tanımda boş bırakılan yere aşağıdakilerden hangisi gelmelidir? A) Elektromıknatıs B) Jeneratör C) Elektrik motoru D) igorta B) C) D) Elektrik motoru hareket enerjisini elektrik enerjisine çevirir. Elektrik motoru dönme hareketi yapan bobinin elektromıknatıslanması ile oluşur. Mikser, çamaşır makinası gibi aletlerin içinde elektrik motoru bulunur. 302

8 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi Ünite elin : Bazı iş yerleri, hastanelerde ve hava alanlarında elektrik akımının kesilmesi ile devreye girerler. Aylin : Manyetik alan içinde hareket ettirilen bir bobinden oluşur. Ali : Elektrik enerjisinden hareket enerjisi elde eder. Öğrencilerden hangilerinin jeneratörler ile ilgili söylediği ifade doğrudur? A) Yalnız elin Hareket Enerjisinden Elektrik Enerjisine Günümüzde pek çok yerde örneğin hastahanelerde, fabrikalarda, bazı işyerlerinde, hava alanlarında elektrik akımı kesilmesi ile devreye jeneratörler girer. Jeneratör Yukarıda resimleri verilen aletlerden kaç tanesi elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirir? A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 B) elin ve Aylin C) Aylin ve Ali D) elin, Aylin ve Ali Jeneratörler manyetik alan içinde hareket ettirilen bir bobinden oluşur. Ampermetre Yukarıdaki düzenekte çubuk mıknatıs bobin içerisinde ileri geri hareket ettiriliyor. Buna göre; Berk : Ampermetrede sapma gözlenir. Gökçe : Mıknatıs bobin içinde sabit tutulursa ampermetrede sapma olmaz. Aylin : Bu deneyde elektrik enerjisinden hareket enerjisi elde edilir. hangi öğrencilerin yaptığı yorumlar doğrudur? A) Yalnız Berk B) Berk ve Gökçe C) Gökçe ve Aylin D) Berk, Gökçe ve Aylin Kemal, ampermetrenin bağlı olduğu bobinin içine mıknatısı sağa sola hareket ettiriyor. Bu hareket sonucunda da ampermetrede sapma gözlenir. Buna göre Kemal in yaptığı deneyden aşağıdaki sonuçlardan hangisi çıkarılabilir? A) Manyetik alan kullanılarak elektrik akımı üretebilir. B) Elektrik enerjisinden hareket enerjisi elde edilir. C) Dönme hareketi yapan bobin sayesinde elektrik akımı üretilir. D) Bobin içindeki mıknatısın hareketi ile ampermetrede sapma olmaz.. Mıknatıs bobin içinde ileri geri hareket ettirildiğinde ampermetrede sapma gözlenir. Yani bu deneyde manyetik alan kullanılarak elektrik akımı üretileceği sonucunu çıkarabiliriz. Jeneratörler, mıknatıslar arasındaki bobinin hareketiyle akım oluşmasını sağlar. Yukarıdaki gibi hareketsiz bir bobinin içindeki mıknatısın hareketi ile de bobinde elektrik akımı oluşabilir. Yani jenaratörler de bu şekilde hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürürler. Günlük hayatımızda kullandığımız elektrik enerjisi, güç santrallerindeki jeneratör yardımıyla üretilir. Jeneratörlerin elektrik enerjisi üretmesi için gerekli olan hareket enerjisi kaynakları çeşitlidir. Hidroelektrik santralleri bunlardan biridir. Hızla akan suyun enerjisi bağlı olduğu jeneratörde elektrik enerjisine dönüştürülür. Fosil yakıtlarla (kömür, petrol, dogal gaz) çalışan termik santrallerde yakılan yakıtlarla ısıtılan su, basınçlı buhar haline getirilir ve jeneratörlerin türbinleri buhar basıncı ile hareket ettirilir. Ayrıca rüzgâr türbinlerinde, rüzgâr pervaneleri hareket ettirilerek bobinleri döndürür ve manyetik alan içinde dönen bobin elektrik üretir. 303

9 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi Etkinlik 1 Bobin ikel Jeneratör Mıknatıs arım ayısı ve Elektrik motoru Elektromıknatıs Akım Şiddeti Manyetik Yukarıdaki kavramları aşağıda verilen cümlelerdeki uygun boşluklara yazınız. 1. Elektrik akımının etkisiyle oluşan mıknatısa denir. 2. Demir,, kobalt gibi maddeleri çekebilen maddelere denir. 3. Hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren düzeneğe adı verilir. 4. Mıknatısın olmak üzere iki kutbu vardır. 5. armal hale getirilen iletken tele denir. 6. Dönme hareketi yapan bobinin elektromıknatıslanması ile oluşan düzeneğe adı verilir. 7. Elektromıknatısdaki elektrik artırılırsa elektromıknatısın çekim gücü artar. 8. Üzerinden akım geçen bobinin etrafında alan oluşur. 9. Elektromıknatısda bulunan bobinin artırılırsa elektromıknatısın çekim gücü artar. Etkinlik 2 Aşağıdaki verilen cümlelerin başındaki kutucuklara doğruysa D yanlışsa Y koyunuz. 1. Bir bobin içinde mıknatıs ileri geri hareket ettirilirse bobinde elektrik akımı oluşur. 2. Jeneratörler elektrik enerjisini ısı enerjisine çevirirler. 3. Elektromıknatıstan geçen akımın şiddeti artırılırsa elektromıknatısın çekim gücü azalır. 4. Bir mıknatıs ne kadar bölünürse bölünsün, her parça yine iki kutuplu mıknatıs olur. 5. Elektrik motorları ile elektrik enerjisinden hareket enerjisi elde edilir. 6. Mıknatıslar tüm metalleri çeker. 7. Aynı tür kutuplar birbirini çeker, farklı tür kutuplar birbirini iter. 8. Elektrik akımından yararlanarak yapılan mıknatıslara elektromıknatıs adı verilir. 9. Telefon, telgraf, elektrik zili gibi aletlerde elektromıknatıs kullanılır. 10. Bir manyetik madde bir mıknatısın hangi ucuna yaklaştırılırsa yaklaştırılsın daima çekme kuvveti oluşur. 304

10 _ Elektrik Akımının Magnetik Etkisi Ünite 7 Etkinlik 3 Aşağıda verilen elektromıknatısların akım şiddetlerinin yönünü bularak kutuplarını bobinlerin yanlarına yazınız. a b c d Etkinlik 4 _ X Y Z T Yukarıdaki özdeş pillerle kurulan elektromıknatısların sarım sayıları şekildeki gibidir. erkan bu elektromıknatısları kullanarak ne kadar ataş çektiklerini bulmak istiyor. a. Buna göre erkan çoktan aza doğru ataş çeken elektromıknatısları nasıl sıralarsa doğru olur? Aşağıdaki boşluğa yazınız. b. Yandaki grafikte elektromıknatısların çekim güçleri gösterilmiştir. Buna göre hangi elektromıknatısın hangi sütüna ait olduğunu boşluklara yazınız. Elektromıknatıslar 305

11 Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür ELEKTRİK EERJİİ IIYA DÖÜŞÜR Test 4 1. Günlük hayatımızda ısı yada ışık enerjisi elde etmek için kulladığımız araçlara örnekler veriniz amperlik bir sigortanın bağlı olduğu elektrikli ısıtıcıdan kaç amper geçerse sigorta devreyi durdurur? A) 12 B) 18 C)20 D) 22 Elektrikli ısıtıcı Ekmek Kızartma Makinası Aydan Öğretmen Yukarıda resimlerini gördüğümüz elektrikli ısıtıcı, ekmek kızartma makinası gibi araçlar elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürür. Peki bunu nasıl yaparlar? Bu araçlar içine yerleştirilen direnç tellerinden elektrik akımı geçer ve tellerde ısı açığa çıkar. Ancak bu aletlerin kablolarını kontrol ettiğimizde aletlerin telleri kadar ısınmadığını görürüz. İletkenden geçen ısı miktarı; iletkenin direnci, iletkenden geçen akım şiddetinin büyüklüğü ve akımın geçiş süresine bağlıdır. Fakat günlük hayatımızda bu ısı miktarı bazı sorunlara neden olabilir. Elektrik tellerinin aşırı ısınması ile oluşabilecek tehlikelere karşı sigorta kullanılır. Aydan öğretmenin sorusuna dört öğrenci cevap veriyor. Florasan lamba Şule u Isıtıcısı eslihan Elektrikli soba Fuat Vantilatör 4. Yukarıdaki resmi verilen araç aşağıdakilerden hangisidir? A) Jeneratör B) Elektrik motoru C) igorta D) Fileman Batuhan Buna göre hangi öğrencinin cevabı igorta igorta, devreden gereğinden fazla akım geçtiğinde akımı kesen ve güvenliği sağlayan bir araçtır. igorta devreye seri bağlanır. Hassas bazı aletlerin de kendi içlerinde sigortaları vardır. igorta iletken bir telden meydana gelir ve bu tel ısıya duyarlı olmayan maddeden yapılır. Alet üzerinde akım değeri normal olduğunda sigorta akımın geçmesine izin verir. Fakat bir arıza sonucunda normalden fazla akım geçtiğinde sigorta teli aşırı ısınır ve erir. Eriyen tel elektrik akımının geçmesini engelleyerek kesilmesini sağlar. igortalar, taşıyabilecekleri en yüksek akım şiddeti miktarına göre sınıflandırılırlar. Örneğin 10 amperlik sigorta en fazla 10 amperlik akım geçmesine izin verir. Daha fazla akım geçerse sigorta devreyi durdurur ve akım geçişini keser. Böylece yanlıştır? A) Batuhan B) Fuat C) eslihan D) Şule 2. igorta ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi doğrudur? A) Elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirir. B) Devreden gereğinden fazla akım geçtiğinde akımı keser ve güvenliği sağlar. C) igorta yalıtkan bir telden oluşur. D) igorta devreye paralel bağlanır. 5. I. II. 3 Amper 8 Amper III. IV. 12 Amper 15 Amper Yukarıdaki resimlerde bazı araçlar ve bu araçları çalıştıran akım değerleri verilmiştir? Buna göre 13 Amperlik sigorta hangi aracı güvenli bir şekilde korumak için uygundur? oluşabilecek tehlikeler önlenmiş olur. A) I B) II C) III D) IV 306

12 - Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Ünite 7 6. Pek çok aleti bir arada çalıştırdığımızda aşırı yüklenmeden dolayı sigorta atar Cemre Erdem 12 amperlik akımla çalışan bir aleti 10 amperlik bir sigorta ile koruyabiliriz. igortalar devreye seri olarak bağlanır Evlerimizde pekçok aleti bir arada çalıştırdığımız zaman aşırı yüklenmeden dolayı sigorta atar ve yangın çıkması engellenir. - Esra Emrah igortaların düzgün çalışması oluşabilecek yangınları engeller. Yukarıdaki öğrencilerden hangisinin söylediği ifade yanlıştır? A) Cemre B) Erdem C) Esra D) Emrah 7. I. Elektrikli battaniye II. aç kurutma makinası III. Fırın IV. Elektrikli su ısıtıcıları Yukarıdaki araçlardan hangileri içinde bulunan tellerden geçen elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürür? A) I ve II B) II ve III C) I, III ve IV D) I, II, III ve IV Yukarıdaki devrelerde özdeş tel, direnç ve piller kullanılmıştır. Buna göre eşit süre çalıştırılan devrelerden hangisinde daha fazla ısı enerjisi açığa çıkar? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 Anahtar - Yukarıdaki devrede bulunan elektrikli ısıtıcı 5 A lık akım ile çalışıyor. Buna göre devredeki saç kurutma makinasını korumak için kullanılan sigorta değeri aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) 6 B) 3 C) 2 D) 1 Anahtar Elektrikli Isıtıcı Üreteç igorta 6 amperlik akımla çalışan bir elektrikli ısıtıcıyı 5 amperlik sigorta ile koruma işe yaramaz. Çünkü elektrikli ısıtıcı çalıştırılığında sigorta üzerinden 5 amperden daha fazla akım geçeceği için atar ve elektrikli ısıtıcı çalışmaz. Aynı aracı 12 amperlik bir sigorta ile korumak ta güvenli olmaz. Bu seferde 12 ampere kadar sigorta atmaz ve aşırı ısınma sonucu yangın çıkabilir. Bu yüzden elektrikli ısıtıcıyı korumak için 7 amperlik sigorta kullanmak gerekir. Yani sigortalar, kullanacağı devreden geçen akım değerinden biraz yüksek değerde seçilmelidir. Şehir elektriğinin binalara girdiği yerde ana sigorta bulunur. Binadaki her bir dairenin girişinede sigortalar yerleştirilir. Dairelere ulaşan elektrik akımı sigorta kutusunda paralel bağlı devrelere bölünür ve dairenin değişik bölümlerine dağıtılır. ELEKTRIK EERJIIDE IŞIK EERJIIE Gündüzleri Güneş sayesinde başka bir ışık kaynağına ihtiyaç duymayız. Fakat gece olduğuna Güneş ışığından yararlanamayız ve aydınlatma için başka ışık kaynakları kullanırız. Işık olmazsa çevremizdeki cisimleri göremeyiz. Bu yüzden gece olduğunda aydınlatma amaçlı pek çok cihaz geliştirilmiştir. Bu cihazların büyük çoğunluğunda ışık verebilmek için elektrik enerjisini kullanır. 307

13 Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Test 5 Floresan lamba Ampul Floresan lamba ve ampul aydınlatma amaçlı kullandığımız araçlardır. Ampulün içinde tungsten metalinden yapılmış ve filaman olarak isimlendirilen çok ince ve uzun bir tel bulunur. Ampuller, bu ince telin ısınıp akkor haline gelmesi ile etrafımıza ışık saçarak elektrik enerjisini ışık enerjisine çevirirler. Işık verebilmesi için yeterli uzunlukta olması gereken telin küçük bir alana sığması gerekir. Bu yüzden bu tel sarmal hale getirilerek ampulün uçlarına yerleştirilir. armal yapıdaki bu tele filaman adı verilir. 1. Aşağıda ampulle ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) İçindeki tel tungsten metalinden yapılmıştır. B) Filaman adı verilen bir telden oluşur. C) Işık veren ampule akkor filamanlı ampul adı verilir. D) Ampul içindeki filaman düz, kalın ve kısa bir yapıya sahiptir. 3. Tungsten metalinden geçen akım sonucunda aşağıdaki enerji dönüşümlerinden hangisi gerçekleşir? A) Hareket enerjisi elektrik enerjisi B) Elektrik enerjisi Işık enerjisi C) Işık enerjisi Isı enerjisi D) Isı enerjisi Elektrik enerjisi Aşağıdaki ampul resminde ampulün bölümleri numaralandırılmıştır. Patlamış Ampul I IV III II Filaman zamanla dayanıklılığını yitirerek kapar. Bu durumda ampulü patlamış olarak nitelendiririz. I Patlamış olan ampul ışık vermez. Yani patlamış ampulün ışık vermemesinin sebebi içindeki filamanın kopması ve telden akım geçmemesidir. II Buna göre hangi numara ile gösterilen kısımda elektrik enerjisi ısı enerjisine çevrilir? A) I B) II C) III D) IV III 5. Aşağıda verilen aletlerden hangisinde ısınma sonucu kaybolan enerji çok Elektrikli ısıtıcı Tungsten gibi birçok iletken de üzerinden akım geçmesi sonucu görülebilir ışık yayar. Elektrikli ısıtıcılardaki yüksek dirençli teller elektrik akımının etkisiyle ısınır ve yukarıdaki gibi akkor haline gelerek ışık verir. Yani üzerinden akım geçen bazı iletkenler hem ışık hem de ısı verirler. IV Yukarıdaki resimlerde bulunan araçlardan hangisi ışıktan fayalanma amaçlı kullanılır? A) IV B) III C) II D) I azdır? A) Filamanlı ampul B) Akkor lamba C) Floresan lamba D) Elektrik sobası 308

14 Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Ünite 7 6. Aşağıdaki araçlardan hangisi hem ışık hem de ısı verir? A) 8. Bir filamanlı ampulün ışık vermesi sonucunda aşağıdaki enerji dönüşümlerinden hangisi gerçekleşir? A) Elektrik enerjisi Mekanik enerji B) Mekanik enerji Işık enerjisi Floresan lamba B) C) Elektrik enerjisi Işık ve ısı enerjisi D) Isı enerjisi Elektrik ve Işık enerjisi Floresan lambaların yapısına baktığımızda, içlerinde çok az civa ve bir miktar soygaz olduğunu öğreniriz. Lambanın iç yüzeyi çok ince fosfor tabakasıyla kaplı cam bir tüpten oluşur. Bu tüpün her iki cunda elektrotlar bulunur. Bu elektrotlara uygulanan gerilim bu elektrotların birinden elektronla- C) rın kopmasına neden olur ve elektronların diğer elektrota doğru hareket etmesini sağlar. Elektrotlardan kopan elektronlar tüp içinde gaz halindeki civa atomları ile çarpışır. Çarpışmalar sonucunda civa atomları bizim gözümüzün göremeyeceği D) 9. Alüminyum tel Bakır tel mor ötesi ışıma yapar. Bu mor ötesi ışınlar tüpün iç yüzeyindeki fosfor tabakasına çarpar ve etrafa görünür ışık yayılır. 1. Devre 2. Devre 7. İçlerinde çok az potasyum ve bir miktar çinko bulunur. 1 Demir tel Bakır tel İç yüzeyinde çok ince fosfor kaplı cam tüp bulunur. 2 Tüpün her iki ucunda elektrotlar bulunur. 3 İçinde oluşan mor ötesi ışınlar tüpün içindeki fosfor tabakasına çarpar. 4 Yukarıdaki floresan lamba ile ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 3. Devre 4. Devre Yukarıdaki özdeş su dolu kaplarda özdeş piller kullanılarak devreler kurulmuştur. Buna göre tellerde oluşan ısı enerjisinin, akım şiddeti ile ilişkisini araştıran Funda hangi devreleri seçmelidir? A)1. ve 2. Devre B) 2. ve 4. Devre C) 3. ve 4. Devre D) 1., 2. ve 3. Devre Kompakt floresan lamba da floresan lamba çeşitlerinden biridir. ot Filamanlı lambalarda elektrik enerjisinin %95 i ısı enerjisine, kalan %5 i ise ışık enerjisine dönüşür. Floresan lambalarda ise ısınma sonucu kaybolan enerji çok daha azdır. Bu yüzden floresan lambaların kullanımı yaygınlaştırılmalıdır. 309

15 Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Etkinlik Tost makinesi 5 amper Çamaşır makinesi 7 amper Müzik seti 0,8 amper Bulaşık Makinesi 6 amper Buzdolabı 8 amper u aısıtıcısı 0,5 amper Yukarıda bazı elektrikli cihazlar ve bu cihazların çalışma akımlarının değerleri verilmiştir. igorta Amper değeri 0,7 9 6 Buna göre resimleri verilen elektrikli araçlardan yüksek akım geçerse, cihazların zarar görmemesi için yanda verilen sigorta amper değerleri hangi cihazlar için kullanılmalıdır? Uygun cihazların numaraları ile sigorta şekillerini eşleştirerek aşağıdaki boşluklara yazınız

16 Elektrik Enerjisi Isıya Dönüşür Ünite 7 Etkinlik u ısıtıcısı Elektrikli soba Ütü Floresan lamba El feneri Fırın Ampul aç kurutma makinası Ekmek kızartma makinası Yukarıda verilen araçları inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Hangi araçlar elektrik enerjisini ısı enerjisine çevirme amaçlı kullanılır? Hangi araçlar elektrik enerjisini ışık enerjisine çevirme amaçlı kullanılır? Ampul ve floresan lambanın yapısını kısaca anlatınız

17 Elektrikli Araçların Gücü ELEKTRİKLİ ARAÇLARI GÜCÜ Evimizde sürekli kullandığımız pek çok elektrikli araç olduğunu hatırlayalım. Annelerimizin nefis kekler yapmak için kullandığı fırınlar, temizlik için kullandığı elektrik süpürgesi ve çamaşırlarımızın yıkandığı çamaşır makineleri bunlardan sadece bir kaçıdır. Bu sayıyı daha da artırmamız mümkündür. aç kurutma makinesi, buzdolabı, mikser, bilgisayar vb. pek çok araç günlük hayatımızda yer alan elektrikli araçlardır. 1. I 2500 w III II 500 w IV Test w lık bir floresan lamba günde 1 saat açık kalıyor. Buna göre lambanın 1 günde harcadığı enerji aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) J B) J C) J D) J 1600 w 1500 w Fırın Yukarıda bazı araçlar ve güç değerleri verilmiştir. Buna göre araçlardan hangisi çalışırken daha fazla enerji harcar? A) I B) II C) III D) IV 4. Günde 6 saat çalışan bir klimanın harcadığı enerji 24j olduğuna göre klimanın gücü aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) 144 kw B) 48 kw Elektrikli süpürge C) 24 kw D) 4 kw Yukarıda resimleri verilen fırın ile elektrikli süpürge çalışırken eşit miktarda mı enerji harcar? 2. I Watt = Joule aniye Elektrikli aracın gücü ne kadar fazla ise o araç o kadar enerji harcar. Yani bir elektrikli aracın birim zamanda harcadığı enerjiye elektriksel güç denir. Elektriksel gücün birimi Watt(w) tır. Genellikle günlük hayatımızda kilowatt (kw) birimi kullanı- II Kilowatt = Joule saat 5. Gücü 180 watt olan bir elektrikli süpürge günde yarım saat çalışıyor. Buna göre 2 günde elektrikli süpürgenin harcadığı enerji kaç joule olur? lır. 1 kw = 1000 W şeklindedir. III Joule = kilowatt saniye A) B) Elektrikli araçların güçlerinin ne kadar olduğu üzerlerinde ve kullanım kılavuzlarında yazılıdır. Bir fırının gücü 2500 watt ise bu fırın 1 saniyede 2500 joule lük enerji harcar. Buna göre elektrikli aracın gücünü aşağıdaki formülle bulabiliriz. Yukarıda verilen eşitliklerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III C) D)

18 Elektrikli Araçların Gücü Ünite 7 6. Aşağıda verilen birimlerden hangisi elektriksel enerjiye ait değildir? A) w.s B) kw.h C) w.j D) j 8. Aşağıda verilen araçlardan hangisi elektrik enerjisini ölçer? A) Elektrik motoru B) Elektrik sayacı C) igorta D) Jeneratör Elektrikli aletin enerjisi joule, kullanım süresi de saniye verilirse elektrisel güç; Enerji Güç = olarak ifade edilir. üre Elektriksel gücün birimi ise; 7. I. 9. Elektriksel güç, birim zamandaki harcanan enerji miktarıdır. Watt = Jolue aniye şeklindedir. Elektriksel gücün formülle gösterilişi aşağıdaki II. 150 w 3000 w Eda Duygu Doruk Elektrikli aletin gücü kilowatt ise kullanım süresi saniye olarak alınır. Elektriksel enerjinin birimi watt tır. gibidir. Uyarı P = W t P : Güç W : Enerji t : üre Eğer elektrikli aletin gücü kilowatt ise, kullanım süresi saat olarak alınır. III. 500 w Yukarıdaki öğrencilerden hangilerinin ifadeleri doğrudur? A) Yalnız Eda B) Eda ve Duygu C) Duygu ve Doruk D) Eda, Duygu ve Doruk ot Elektriksel enerjinin birimleri Watt.saniye w.s kilowatt.saat kw.h şeklinde yazılır. IV w Yukarıda güçleri verilen araçlar eşit süre çalıştırıldıklarında hangisinin harcadığı enerji en azdır? A) I B) II C) III D) IV 10. Hülya her sabah elektrikli saç maşası ile günde 10 dakika saçlarını yapmaktadır. aç maşasının gücü 5w olduğuna göre saç maşasının bir haftada harcadığı elektriksel enerji kaç j dir? A) B) C) D) ELEKTRIK EERJII AIL ÖLÇÜLÜR? Günlük hayatımızda kullandığımız elektrik; evlerimize, işyerlerimize ulaşırken bize maliyetle gelir. Bu yüzden de kullandığımız elektriğin parasını ödememiz gerekmektedir. Kullandığımız elektrik enerjisinin miktarını ve buna karşılık gelen ödeyeceğimiz parayı elektrik faturaları gösterir. 313

19 Elektrikli Araçların Gücü Test 7 1. Mehmet Bey az enerji harcayan bir buzdolabı satın almak istiyor. Bu yüzden aşağıda verilen sınıflardan hangisinde olan buzdolabını satın almalıdır? 3. I. Ütü 2,2 kw II. Televizyon 140 w A) B) D sınıfı C sınıfı III. Ampul 75 w C) D) IV. Fırın 2,8 kw B sınıfı A sınıfı Yukarıdaki aletlerin eşit süre çalıştığı düşünüldüğünde hangisi en az enerji tüketir? A) I B) II C) III D) IV Disk Kullandığımız elektrik enerjisi, kullanılmadan önce elektrik sayacı denilen bir araç içerisinden geçer. Kullanılan elektrik sayaçlarının birçoğu basit bir elektrik motoru gibi çalışır. Elektrik enerjisi sayacın içinde bulunan yatay diskin hareket etmesini sağlar. ayaca gelen elektrik enerjisi ne kadar fazla ise disk o kadar hızlı döner. Böylece elektrik sayacı harcanan elektrik enerjisini ölçer. ELEKTRIK TAARRUFU on yıllarda artan elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanması için doğalgazın kullanıldığı santraller kurulmuştur. Fakat bunun için doğalgaz, petrol, kömür gibi yenilenemeyen enerji kaynakları gerekmektedir. Bu yüzden de enerjiyi verimli kullanmalı yani tasarruf yapmalıyız kw güce sahip olan bir bulaşık makinası günde bir saat çalışıyor. Buna göre bir aylık kullanılan elektrik enerji miktarının tutarı kaç olur? ( 1kwh=0,25 olarak alalım.) A) B) C) D) I. Üzerinden elektrik akımı geçen tel ısınır. Elektrikli araçların birim zamanda harcadıkları elektrik II. enerjisine elektriksel güç denir. Elektriksel gücün birimi III. watt tır. B sınıfında bulunan elektrikli aletler en az elektrik- IV. sel enerji harcarlar. Yukarıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) IV B) III C) II D) I 314

20 Elektrikli Araçların Gücü Ünite 7 5. Gücü 100 watt olan ampulün 10 dakikada harcadığı enerji aşağıdaki eşitliklerden hangisinde doğru verilmiştir? A) w= 100w.10s B) w=100w.600s 7. Aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Üzerinden akım geçen tel ısınır. B) Filamanlı ampulde enerji ısıya dönüşmez. C) Mikser gibi aletlerde elektrik motoru kullanılır. D) Telgraf, telefon, kapı zili gibi araçlarda elektromıknatıs bulunur. Elektrikli araçları verimli ve etkili kullanmak için neler yapmalıyız? Teknolojideki pek çok alanda aynı işi daha az enerji harcayarak yapan aletler yapılmaya çalışılıyor. Böylece enerji tasarrufu elde ediliyor. C) 6. w=10w.600s D) w=100w.60s Zeynep Hale Cenk İlker 2 kilowatt-saat kaç watt-saniyedir. Yukarıdaki soruya dört öğrencinin verdiği cevaplardan hangisi doğrudur? A) Zeynep B) Hale C) Cenk D) İlker 8. Bir tost makinası 200 voltluk gerilimle 9. çalışıyor. Tost makinasının üzerinden geçen akım 2 amper olduğuna göre 5 dakika çalışan tost makinasının elektriksel enerjisi ve gücü aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? Elektriksel Enerji Elektriksel güç A) B) C) D Lamba Direnç - Üreteç Yukarıdaki devrede verilenlerden hangisi devreden fazla akım geçmesi durumunda devreyi durdurarak güvenliği sağlar? A) Lamba B) Direnç C) igorta D) igorta Enerji verimliliğini gösteren etiket Kullandığımız elektrikli aletlerden biri olan buzdolabına baktığımızda üzerinde yukarıdaki gibi enerji verimliliği etiketini görürüz. Bu etikede bakarak cihazın bir yılda ne kadar enerji harcadığı bilgisini öğrenebiliriz ve ona göre cihazı satın alabiliriz. Bu etikette cihazın yıllık enerji tüketimi yedi grupta gösterilmektedir. A harfi en düşük enerji tüketimini göstermektedir. Yani A sınıfında olan bir elektrikli alet ortalama enerji tüketiminden %45 daha az enerji tüketir. G harfi ile gösterilen sınıf ise enerji tüketiminden yaklaşık %25 daha fazla enerji tüketmektedir. Yani G harfi en yüksek enerji tüketimini göstermektedir. Yani A, B ve C sınıfı elektrikli aletleri tercih etmekte fayda var. Çünkü bu sınıftaki aletler ortalama elektrik tüketiminden daha az enerji harcarlar. Bir elektrikli cihaz alırken bu cihazın enerji verimliliğini gösteren etiketin olması bizi bu konuda bilinçlendirecektir. Bu etiket sayesinde cihazın ne kadar enerji harcadığını öğrenip ona göre satın alabiliriz. Kısacası enerji tasarrufu yapmak için bilinçli bir şekilde davranmalı ve cihazların üzerindeki enerji verimliliği etiketlerini iyice incelemeliyiz. 315