ELEKTR K AKIMI NASIL OLUfiUR?

Transkript

1 EET AM NAS OUfiU? Elektrikle yüklü iki cisim bir iletkenle birlefltirildi inde cisimler aras nda yük dengesi kuruluncaya kadar yük ak fl olur. Bir iletken içinden gerçeklefltirilen yük ak fl na elektrik ak m denir. letkenin uçlar ndaki cisimlerin sürekli yüklenmeleri sa lan rsa iletkenden ak m geçifli de sürekli olur. Sürekli elektrik yükü üreten araçlara pil (üreteç) denir. Bir iletkenden negatif yüklerin ak fl, su düzeyleri farkl iki kab n bir boru ile birlefltirilmesi durumunda ortaya ç kan su ak fl na benzetilebilir. Nas l su ak fl kaplardaki su düzeyleri eflit oluncaya kadar sürerse, elektrik ak m da iletkenin iki ucundaki yükler eflit oluncaya kadar sürer. A B A B yük Farkl düzeylerde su içeren A ve B kaplar aras ndaki musluk aç ld nda, kaplardaki su düzeyleri eflit oluncaya kadar su ak fl olur. Bu olay, farkl miktarlarda yük içeren iki cismin bir iletkenle birbirlerine ba land ndaki yük ak fl na benzer. Bir iletken içindeki yük ak fl yaln z bir yönde gerçeklefliyorsa oluflan ak ma do ru ak m denir. Piller do ru ak m kaynaklar d r. Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren ayg tlard r. Temelde bütün pillerin yap s birbirine benzer. Bir iletken s v içersine bat r lm fl farkl türde iki iletken çubuk bütün pillerin ortak yan d r. Pillerde kullan lan iletken s v ya elektrolit, iletken s v içine bat r lan metal levhalara elektrot denir. Pilde oluflan kimyasal tepkimeler elektrotlarda farkl yüklerin birikmesine neden olur. Elektrotlardan biri pozitif, di eri negatif elektrikle yüklenir. Negatif elektrikle yüklenen elektroda katot, pozitif elektrikle yüklenen elektroda anot denir. Anotla katot aras ndaki yük fark (potansiyel fark ya da gerilim) ne kadar fazla ise pildeki yük ak - fl o kadar h zl olur. Pilin uçlar bir iletkene ba land nda negatif yükler bu potansiyel fark nedeniyle katottan anoda do ru akar. Bu ak fl iki kutup aras nda potansiyel fark kalmay ncaya kadar sürer. Yük ak fl n n yönü katottan anoda do ru olmas na karfl n, geleneksel olarak elektrik ak m n n yönü anottan (negatif uç) katoda (pozitif uç) do ru kabul edilmifltir. Di er bir deyiflle elektrik ak m n n yönü ile negatif yük ak m n n yönü birbirine z tt r. Pozitif Yükler Akmaz Fakat Negatif Yükler Akar fiimdiye kadar aç klanan bilgilerden elektrik ak m n n ve elektrikle yüklenmenin yaln z elektronlar n hareketi ile gerçekleflti ini gördünüz. letken elementlerin atomlar nda atoma gevflek ba l olan en d fl katmandaki negatif yükler iletken içinde serbestçe hareket edebilme yetene ine sahiptir. Ak m s ras nda hareket eden bu serbest yüklerdir. Yal tkan maddelerin atomlar nda atoma gevflek ba l elektron bulunmad ndan bu maddeler elektrik ak m n iletemez. Elektrik ak m 87

2 negatif yüklerin hareketi ile gerçekleflir. Elektrik ak m nda iletkenlerin pozitif yüklerinin hareketi söz konusu de ildir. Eskiden elektrik ak m n n pozitif yüklerin ak m ile olufltu u san ld ndan elektrik ak m n n yönü anottan katoda do ru kabul edilmifltir. Günümüzde bunun yanl fl oldu u bilinmesine karfl n elektrik ak m n n yönünde bir de ifliklik yap lmam flt r. saca, d fl devrede negatif yük ak m n n yönü katottan anoda do ru iken, elektrik ak m n n yönü anottan katoda do rudur. AM fi DDET, GE M E D ENÇ Bir elektrik devresinin herhangi bir noktas ndan geçen elektri i, elektrik ak m n n etkileri yard m yla do rudan ölçen araçlar yap lm flt r. Bir devreden 1 saniyede geçen yük miktar na ak m fliddeti denir. Ak m fliddeti simgesi ile gösterilir. Ak m fliddetinin birimi amperdir. A simgesi ile gösterilir. Bir elektrik devresinin herhangi bir noktas ndan geçen ak m fliddetini ölçen alete ampermetre (ak mölçer) denir. Ampermetrenin de bir pil gibi () ve () iki kutbu vard r. Ampermetre devreden geçen ak m fliddetini ölçmeye yarar. Devrenin hangi noktas ndaki ak m fliddeti ölçülmek isteniyorsa bu noktada devre aç larak araya ampermetre ba lan r. Ampermetrenin göstergesinden ak m fliddeti okunur. Yüklü cisim iletken tellerle baflka cisimlere ba lanacak olursa elektrik yükü bir noktadan di er noktaya do ru akar. urdu umuz bu yola elektrik devresi denir. Elektrik devresinde yük ak fl borudan akan suya benzer ama suyun ak fl n gözle görebildi imiz hâlde elektrik yükünün ak fl n göremeyiz. Ancak etkilerinden anlar z. Bir ampulün fl k vermesi, elektrik sobas n n s nmas, elektroliz kaplar nda gaz toplanmas elektrik yükünün akt n n belirtileridir. O hâlde elektrik yükü de dolayl olarak ölçülebilir. Bir pilin iki kutbu aras ndaki elektrik yükü fark na potansiyel fark ya da gerilim dendi ini daha önce belirtmifltik. Potansiyel fark birimi volttur. Potansiyel fark, ile gösterilir ve voltmetre (gerilimölçer) denilen araçla ölçülür. Pilin uçlar aras ndaki potansiyel fark ne kadar büyükse pilin oluflturaca ak m fliddeti de o kadar fazla olur. Bir voltmetre ile bir pilin potansiyel fark n ölçmek için üretecin iki ucu iki ayr iletkenle voltmetrenin uçlar na ba lan r (paralel ba lama). Pilin voltaj voltmetrenin göstergesinden okunur. oltmetre devrenin herhangi iki noktas aras ndaki potansiyel fark n ölçmeye yarar. Bir pilin birbirine bir boru ile ba lanm fl farkl düzeylerde su içeren iki kaba benzedi ini biliyorsunuz. aplardaki su düzeyleri fark ne kadar fazla ise borudan su ak fl h z (ak m fliddeti) da o kadar fazla olur. aplardaki s v düzeyleri (potan- 88

3 siyeller) eflitlendi inde su ak fl (ak m) durur. letkenler içlerinden geçen elektrik yüklerine karfl zorluk gösterir. letkenlerin ak ma karfl gösterdi i bu zorlu a direnç denir. Direnç ile, direnç birimi ohm (om) ise Ω ile gösterilir. Sürtünme sonucu kaybolan enerji s enerjisine dönüflür ve iletken s n r. Elektrik sobas, ütü gibi elektrikle s üreten aletler, dirençlerin s üretme özelli inden yararlan larak yap lm flt r. Dirençler elektronik devrelerde yayg n olarak kullan l r. Boyutlar çok küçük olan dirençlerin de erleri yaz ile de il, direnç üzerine çizilen dört renkli bantla belirtilir. ;; fiekildeki gibi bir deney düzene i ile voltmetre ve ampermetrenin gösterdi i de erleri ölçelim. Deneyi pil say s n art rarak tekrarlayal m. Daha sonra iletkenin uçlar aras ndaki potansiyel fark n n, iletkenden geçen ak m fliddetine oran n hesaplayal m. Bir iletken için pil say s n (potansiyel fark - n ) art rmam za karfl n iletkenin uçlar aras ndaki potansiyel fark n n devreden geçen ak m fliddetine oran n n de iflmedi ini görürüz. Yapt m z deneye benzer bir deney ilk kez 1827 y l nda Alman fizikçi George Ohm (Corc Om) taraf ndan yap lm flt r. Ohm un buldu u düzenlilik Ohm Yasas olarak bilinir. Bu yasan n ifadesi flöyledir: Bir iletkenin uçlar aras ndaki potansiyel fark n n, iletkenden geçen ak m fliddetine oran sabittir. Bu sabit orana iletkenin direnci denir. Potansiyel fark volt (), ak m fliddeti (), amper olarak al nd - nda direnç birimi ohm olur. Ohm Yasas formülle flöyle gösterilebilir. Ohm Yasas ile afla daki grafikler çizilebilir., 89

4 ÖNE: 6 voltluk bir üretecin kutuplar na ba l bir lambadan geçen ak m fliddeti 0,5 amperdir. amban n direnci kaç ohmdur? Çözüm: Bir elektrik devresinde potansiyel fark, ak m fliddeti ve direnç aras ndaki iliflki Ohm Yasas ile belirtilmifltir. = 6, l = 0,5 A, =? ÖNE: Bir metresinin direnci 3 ohm olan telin 5 metrelik parças bir elektrik devresine ba lan yor. Telin uçlar na uygulanan potansiyel fark ; a. 15 volt, b. 75 volt oldu unda dirençten geçen ak m fliddeti kaç amperdir? Çözüm: 1 metre telin direnci 3 ohm ise, 5 m telin direnci; = 3 x 5 = 15 ohmdur. a. = 15 volt, = 15 Ω, =? b. = 75 volt, = 15 Ω, =? = = EEMANA DEEYE NAS BA AN? 15 = = = 1 A = = = 5 A 15 Bir üretecin kutuplar, iletkenle bir ampule ba land nda negatif yüklerin üretecin negatif kutbundan pozitif kutbuna akabilece i bir yol oluflturulmufl olur. Bu yola elektrik devresi denir. Bu devrede, iletken bir noktas ndan kesilirse yük ak fl durur. Böyle devreye aç k devre denir. çinden elektrik ak m geçen devreye kapal devre denir. Yanda flekli verilen devrede, ak m kayna (üreteç) ve ampul, iletken teller devre elemanlar d r. Daha karmafl k elektrik devrelerinde elektrik anahtar, ampermetre, voltmetre, direnç, reosta, almaç gibi devre elemanlar bulunabilir. Elektrik devrelerini flema hâlinde göstermek için devre elemanlar simgelerle gösterilir. Seri ba lama: Bir devredeki elemanlar uç uca ba lanarak bir araya getirilir ve boflta kalan iki uç da üretece ba lan rsa oluflan devreye seri devre denir. Seri devredeki elemanlar birbirine seri ba l d r. Seri devrede elektrik yükünün akabilece i bir tek yol vard r. Güç kayna n n negatif kutbundan ç kan negatif yükler tüm devre elemanlar ndan geçerek pozitif kutba ulafl r. Di er bir deyiflle, seri ba l elemanlar n her birinden geçen ak m fliddeti ayn d r. Ampermetreler devreye her zaman seri ba lan r. Paralel ba lama: Bir devredeki iki eleman n birer uçlar birlefltirilerek elde edilen iki uç üretecin kutuplar na ba lan rsa oluflturulan devre paralel devredir. Bu devredeki iki eleman birbirine paralel ba l d r. Paralel devrede yükün akabi- 90

5 lece i birden fazla yol vard r. Güç kayna n n negatif kutbundan ç kan yüklerin bir k sm bir elemandan kalan di er elemandan geçerek pozitif kutba ulafl r. Paralel ba l iki elemandan geçen ak mlar n toplam ana koldan geçen ak ma eflittir. oltmetreler devreye daima paralel ba lan r. Dirençlerin Seri Ba lanmas Elinizde 1, 2 ve 3 dirençleri olsun. Ampulün de bir direnç oldu unu biliyorsunuz. Bu nedenle direnç olarak ampul kullan labilir. Bu dirençleri uç uca ekledi inizde seri ba lam fl olursunuz. Seri ba l elemanlarda ak m n ilerleyebilece i tek bir yol vard r. ; ; Seri ba l dirençlerde direncin büyüklü ü ne olursa olsun hepsinden ayn ak m geçer. Bu devrede üretecin negatif kutbundan ç kan yük, ampermetreden; 1, 2, 3 dirençlerinden geçer ve üretecin pozitif kutbuna ulaflarak devreyi tamamlar. Böylece üç dirençten de geçen yük miktar ya da ak m fliddeti ayn olur. Ampermetrenin gösterdi i ak m fliddeti, dirençlerden geçen ak m fliddetleri 1, 2, 3 ise aralar ndaki iliflki flöyledir. = 1 = 2 = 3 fiekildeki voltmetrelerin her direncin uçlar aras na paralel ba land na dikkat ediniz. 1, 2, 3 voltmetreleri s ras yla 1, 2 ve 3 dirençlerinin uçlar aras ndaki potansiyel farklar n gösterir. Üretecin uçlar aras ndaki potansiyel fark () dirençlerin uçlar aras ndaki potansiyel farklar n toplam na eflittir. 91

6 = Bir devrede birden fazla direncin yapt ifli tek bafl na yapabilen dirence efl de er direnç denir ve efl olarak gösterilir. Seri ba l üç direncin efl de er direnci, efl = fleklindedir. O hâlde dirençler seri ba land nda; Dirençlerin efl de er direnci, dirençlerin toplam na eflittir. Efl de er direnç, seri ba l dirençlerin en büyü ünden de büyüktür. Dirençler seri ba lan nca devrenin direnci artar, devreden geçen ak m fliddeti azal r. Seri ba l dirençlerin her birinin uçlar aras ndaki potansiyel fark, direncin büyüklü ü ile do ru orant l d r. ÖNE: Yanda verilen elektrik devresindeki dirençlerin efl de er direnci kaç ohmdur? Çözüm: erilen devrede dört direnç uç uca yani seri ba lanm flt r. Seri ba l dirençlerin efl de er direnci dirençlerin toplam na eflittir. efl = efl = = 120 Ω ÖNE: 2 Ω ve 6 Ω de erinde iki direnç seri olarak ba lanm fl ve devrenin uçlar na 12 luk bir üreteç ba lanm flt r. a. Devreyi flematik olarak çiziniz. b. Devrenin efl de er direnci kaç ohmdur? c. Devreden geçen ak m fliddeti kaç amperdir? ç. Her bir direncin uçlar aras ndaki potansiyel fark kaç volttur? Çözüm: a. b. efl = 1 2 efl = 2 6 = 8 Ω c. = = = 12 = 1,5 A 8 ç. Dirençler seri ba l oldu undan dirençlerden geçen ak m fliddeti ayn ve 1,5 amperdir. = 1 = 1 1 = 1,5 x 2 = 3 2 = 2 2 = 1,5 x 6 = 9 92

7 Dirençlerin Paralel Ba lanmas Elinizde 1, 2 ve 3 dirençleri olsun. Bu dirençlerin birer uçlar n A noktas nda di er uçlar n B noktas nda birlefltirirseniz dirençleri paralel ba lam fl olursunuz. Bu devrede üretecin negatif kutbundan ç kan yük A noktas nda üç kola ayr l r. Baz elektronlar 1, baz lar 2, baz lar da 3 direncinden geçer ve B noktas nda tekrar birleflerek üretecin pozitif kutbuna ulafl r. Böylece ana koldan geçen ak m (), dirençlerden geçen 1, 2, 3 ak mlar n n toplam na eflit olur. = Üç direnç de ayn noktalara (A ve B) ba l oldu undan dirençlerin uçlar aras ndaki potansiyel farklar ayn d r. = 1 = 2 = 3 Paralel ba l üç direncin efl de er direnci ise, 1 = efl fleklindedir. O hâlde dirençler paralel ba land nda; Dirençlerin efl de er direncinin tersi, dirençlerin tersleri toplam na eflittir. Efl de er direnç, paralel ba l dirençlerin en küçü ünden de küçüktür. Dirençler paralel ba lan nca devrenin direnci azal r, devreden geçen ak m fliddeti artar. Paralel ba l dirençlerin her birinden geçen ak m, direncin büyüklü ü ile ters orant l d r. üçük dirençten büyük ak m, büyük dirençten küçük ak m geçer. ;; Özdefl lambalar paralel ba land nda ayn parlakl kta fl k verirler. Bu lambalardan geçen ak mlar eflittir. ambalar özdefl de ilse, küçük dirençli lamban n daha parlak yand n görürüz. Ana koldaki lamba her iki durumda kollardaki lambalardan daha parlak yanar. Bu lambadan geçen ak m, kollardaki lambalardan geçen ak mlar n toplam na eflittir. 93

8 ÖNE: Yandaki flekilde verilen devrenin efl de er direnci kaç ohmdur? Çözüm: erilen dirençler paralel ba l d r. 1 = 3 Ω 2 = 6 Ω efl =? = = efl 1 2 = efl (2) (1) = = 2 Ω olur. efl 6 efl = 3 Paralel ba l iki direnç için formül özellefltirilebilir = = 1 2 efl x 2 ( 2 ) ( 1 ) 1 x 2 efl = 1 2 O hâlde paralel ba l iki direncin efl de er direnci, dirençlerin çarp mlar n n toplamlar na oran na eflittir. efl = 1 x 3 x efl = = = 2 Ω ÖNE: 2, 3 ve 6 ohmluk üç direnç paralel ba land ktan sonra elde edilen iki uç 18 voltluk bir üretecin kutuplar na ba lan yor. a. Devreyi flematik olarak çiziniz. b. Devrenin efl de er direnci kaç ohmdur? c. Devrenin ana kolundan ve her dirençten geçen ak m fliddeti kaç amperdir? Çözüm: a. b = efl = = = 6 = 1 Ω efl (3) (2) (1) c. Efl de er direnç kullan larak devre yeniden çizilir. Buna göre 1 Ω luk direncin uçlar aras ndaki potansiyel fark 18 volttur. Ana koldan geçen ak m fliddeti; = = 18 = 18 amperdir. 1 Dirençlerin her birinin uçlar ndaki potansiyel farklar ayn olup 18 volttur. Ohm Yasas kullan larak dirençlerden geçen ak m fliddetleri bulunur. = 1 = 1 18 = 9 A 1 2 = 2 = 2 18 = 6 A 2 3 = 3 = 3 18 = 3 A

9 Dikkat edilirse yan kollardan geçen ak m fliddetleri toplam (9 6 3 = 18), ana koldan geçen ak m fliddetine eflittir. Ayr ca dirençlerden geçen ak mlar dirençlerin büyüklü ü ile ters orant l d r. Al flt rma: 8, 12 ve 24 ohmluk üç direncin birer uçlar noktas nda, di er uçlar noktas nda birlefltiriliyor. Daha sonra ve uçlar 48 voltluk bir kayna a ba lan yor. a. Devreyi flematik olarak çiziniz. b. Devrenin efl de er direnci kaç ohmdur? c. Devrenin ana kolundan ve her dirençten geçen ak m fliddeti kaç amperdir? b. 4 Ω, c. 12 A, 6 A, 4 A, 2 A Dirençlerin ar fl k Ba lanmas Hem seri ba l hem de paralel ba l direnç içeren devrelerde dirençler kar fl k ba lanm flt r. fiekildeki devrede 2 ve 3 dirençleri paralel ba l d r. Bunlar n efl de er direnciyle 1 direnci seri ba l d r. ÖNE: Üç özdefl bataryaya, özdefl dirençler flekillerdeki gibi ba lan yor. Buna göre flekilde gösterilen 1, 2, 3 ak mlar aras ndaki iliflki nedir? Çözüm:. flekilde devrenin efl de er direnci /2 ohm,. flekilde /3 ohm,. flekilde 2 ohmdur.. flekilde ana koldan geçen ak m, Ana koldan geçen ak m dirençleri eflit olan yan kollara eflit olarak da l r ve. flekilde ana koldan geçen ak m, = = 3 amperdir. 3 Ana koldan geçen ak m, dirençleri eflit olan yan kollara eflit olarak da l r ve. flekilde ana koldan geçen ak m = = 2 3 = 2 dir. 2 amperdir. 1 = amper olur. 2 = amper olur. Ana koldan geçen ak m ile dirençlerin her birinden geçen ak m ayn d r. Buna göre, dirençlerden geçen ak mlar aras ndaki iliflki; 1 = 2 = 2 3 fleklindedir. efl = 1 Ω 95

10 ÖNE: fiekildeki özdefl lambalar n parlakl klar aras ndaki iliflki nas ld r? Çözüm: Özdefl lambalar n dirençleri eflittir. Her lamban n direncini varsayarak devrenin efl de er direncini bulal m. Devrenin üst kolundaki direnç /2, alt kolundaki direnç dir. Her iki kolun uçlar aras ndaki potansiyel fark ayn oldu undan üst koldan 2 ak m geçiyorsa, alt koldan ak m geçer. Üst koldaki ak m ve lambalar na eflit olarak da - l r. Buna göre ve lambalar ndan geçen ak mlar da amper olur. Sonuç olarak;, ve M lambalar n n dirençleri ve üzerlerinden geçen ak mlar ayn oldu undan parlakl klar da ayn olur. ÖNE Yanda verilen devre parças nda ve noktalar a- ras ndaki direnç kaç ohmdur? 1 = 4 Ω 2 = 6 Ω 4 = 5 Ω Çözüm: Devre 4 direncin kar fl k ba lanmas ile oluflturulmufltur. Dirençlerden 1 ile 2 uç uca yani seri ba lanm flt r. Bu iki direncin efl de er direnci; 1,2 = 4 6 = 10 Ω dur. 3 = 10 Ω 1,2 ile 3 ün birer uçlar birlefltirilmifl yani paralel ba lanm flt r. Bunlar n efl de er direncini ( 1,2-3 ) bulal m = = = 1,2-3 1,2 3 1, ,2-3 = 5 Ω ve noktalar aras ndaki direnç, birbirine seri ba l 1,2-3 ile 4 dirençleridir. Bunlar n efl de er direnci; = 5 5 = 10 Ω dur. 96

11 ÖNE Yanda verilen devrede üretecin potansiyel fark 6 ve ana koldan geçen ak m fliddeti 2 amperdir. Buna göre 1 direnci kaç ohmdur? Çözüm: Devrede = 6, = 2 A oldu una göre Ohm Yasas ndan yararlan larak devrenin efl de er direnci bulunabilir. 6 = efl = = = 3Ω 2 Devrede 1 ve 2 paralel ba l d r. Bunlar n efl de er direnci 3 Ω olmal d r. 1 =? 2 = 12 Ω 6 = 2 A = = = = efl ( 4 ) = 4 Ω O hâlde 1 direnci 4 Ω dur. Di er bir çözüm flöyle olabilir. 2 direncinin uçlar aras ndaki potansiyel fark 6 oldu undan üzerinden geçen ak m; 2 = 2 = 6 = 0,5 amperdir. 12 Ana koldan geçen ak m, 1 ve 2 dirençlerinden geçen ak mlar n toplam na eflittir. = = 2 1 = 2 0,5 = 1,5 amperdir. 1 direncinin uçlar aras ndaki potansiyel fark 6 oldu undan direnci; = 1 = 6 1 = 1,5 ohmdur. 1 4 ÖNE Yanda verilen devrede 1 = 4 Ω, 2 = 4 Ω, 3 = 2 Ω, 4 = 4 Ω, oldu una göre, devrenin efl de er direnci kaç ohmdur? Çözüm: 1 ve 2 dirençleri paralel ba l d r. Bunlar n efl de er direnci; = = 4 1,2 = Ω 1,2 1, ,2 ile 3 seri ba l d r. 1,2-3 = 2 2 = 4 Ω dur. 1,2-3 ile 4 paralel ba l d r. Her iki direnç de 4Ω luk oldu undan bunlar n efl de er direnci, dirençlerden birinin yar s na, yani 2 Ω a eflit olur. 97

12 fiimdi de bir batarya, bir ampul, bir direnç, bir anahtar ve bir ampermetrenin seri ba lanmas yla oluflan devrenin flemas n çizip, devredeki ak m n yönünü gösterelim. Devrede ak - m n yönünün üretecin pozitif kutbundan negatif kutbuna do ru oldu una dikkat ediniz. Α lamba ampermetre direnç batarya anahtar Α voltmetre lamba reosta ampermetre anahtar batarya çinde 3 adet pilden oluflan batarya, anahtar, reosta, ampul, ampulün uçlar aras ndaki potansiyel fark n ölçmeye haz r voltmetre ve ampermetre bulunan aç k devre flemas n çizelim. Bu devre aç k oldu u için anahtar kapat lmam flt r. Ampulün uçlar aras ndaki potansiyel fark n ölçmek için voltmetre ampule paralel ba lanm flt r. Çeflitli Piller ve Bunlar n ullan ld Yerler Piller, kutuplanma nedeniyle k sa sürede ak m veremez hâle gelir. utuplanman n giderilmesi pratik ve ekonomik de ildir. Bu yüzden tükenmifl pil bir daha kullan lmaz ve at l r. Bütün bu olumsuzluklar, kullan ld ktan sonra, çal fl rken verdikleri ak m n z t yönünde bir ak m geçirilerek yeniden doldurulabilen pillerin bulunmas yla giderilmifltir. Bunlara doldurulabilen piller ya da flarjl piller de denir. fiarjl pillerin en yayg n olan motorlu araçlarda kullan lan kurflunlu akümülatörlerdir. Foto raf makinesi, flafl, radyo gibi aletlerde yayg n olarak kullan lan pil türü de nikel-kadmiyum pilleridir. Bu piller tükendikten sonra flarj edilerek tekrar kullan labilir. Yayg n olarak kullan lmaya bafllayan bir pil türü de alkali pillerdir. Bu pillerin yap s kuru pile benzer. Yaln z elektrolit olarak potasyum hidroksit kullan l r. Alkali piller, kuru pillere göre daha uzun süre ak m verir. C va pilleri anodu çinko, katodu c va oksit ve elektroliti potasyum hidroksit çözeltisi olan pillerdir. uru ve alkali pillere göre daha uzun ömürlüdür. Çeflitli piller 98

13 Yukar da sözü edilen piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren pillerdir. Bunlar n d fl nda kullan lan baflka do ru ak m kaynaklar da vard r. Dinamolar, hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren do ru ak m potansiyel kaynaklar d r. Gerçekte Dünya n n enerji kayna Günefl tir. ömür, petrol, odun gibi yakacaklar dolayl olarak günefl enerjisinden yararlanmam z sa larlar. Bilim adamlar, günefl enerjisini do rudan elektrik enerjisine dönüfltüren günefl pilleri yapm flt r. Bu pillerde silisyum, germanyum gibi yar iletkenlerden yararlan l r. Bu iletkenler üzerine fl k düfltü ünde ak m oluflturur. Günefl enerjisini elektrik enerjisine dönüfltüren ayg tlara foto pil denir. Bir pilin oluflturdu u ak m oldukça düflüktür. Ancak piller seri ba lanarak daha yüksek ak m oluflturan günefl panelleri oluflturulur. fl kl ortamda çal flan kol saatleri, hesap makineleri, uydular, uzay araçlar enerjilerini foto pillerden sa lar. Günümüzde temiz bir enerji kayna olan günefl enerjisinden elektrik enerjisi üretimi (günefl pillerinin kullan m ) gittikçe yayg nlaflmaktad r. Son zamanlarda günefl piliyle çal flan tafl t yap m na h z verilmifltir. Atom pilleri, nükleer enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren ayg tlard r. Bu piller çok uzun süre ak m verebilir. Termoelektrik piller, farkl iki metalin, de iflik s cakl kta tutulmas ndan oluflan, farkl elektron yo unlu u sonucu ak m verir. 99

14 ONU TAAMA TEST Afla dakilerden hangisi yanl flt r? A) Bir iletkendeki yük ak fl iletkene uygulanan voltajla do ru orant l d r. B) Metallerde iletkenlik, serbest negatif yüklerin hareketi sonucu oluflur. C) eosta ile elektrik devresindeki direnç de ifltirilebilir. D) Ampullerde negatif yüklerin enerjileri elektrik enerjisine dönüflür. 6. Bir iletkenin kesiti de iflmemek flart yla direnç () - boy () grafi i afla dakilerden hangisi gibi olur? A) B) C) D) 2. Bir iletkenin direncinin hesaplanmas nda afla dakilerden hangisi kullan lmaz? A) Öz direnci B) Öz kütlesi C) Uzunlu u D) esiti 7. 2Ω metre uzunlu undaki bir telin direnci 15 ohmdur. Ayn telin 30 metresinin direnci kaç ohmdur? A) 3 B) 5 C) 10 D) 15 =3A 2Ω fiekildeki devrede ana koldan geçen ak m 3 amper oldu una göre, noktalar aras ndaki gerilim kaç volttur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 4. Direnç () - gerilim () grafi i flekildeki gibi olan iletkenin ak m () - gerilim () grafi i hangisidir? A) B) 8. X X M X N X C) D) 5. Direnci 27,5 ohm olan iletkenden 4 amperlik ak m geçti ine göre, iletkenin iki ucu aras ndaki potansiyel fark kaç volttur? A) 27,5 B) 55 C) 100 D) Özdefl ampul ve piller kullan larak flekildeki devreler oluflturuluyor. Ampullerin parlakl - n n > > M = N fleklinde oldu u gözleniyor. Bu gözleme dayanarak afla daki genellemelerden hangisi yap lamaz? A) Ak m fliddeti gerilime ba l olarak artar. B) Ampulün parlakl pil say s na ba l d r. C) Ampul devrede direnç oluflturur. D) Gerilim artt kça, direnç artar. 100

15 = 9 Ω 2 =? fiekildeki devrede ana koldan geçen ak m fliddeti () 2 amper, 1 direncinden geçen ak m fliddeti ( 1 ) 0,5 amper oldu una göre, 2 direnci kaç ohmdur? A) 1,5 B) 3 C) 4,5 D) A N S () fiekildeki A ampermetresi A 1 ve voltmetresi 1 de erlerini göstermektedir. S sürgüsü (1) yönünde kayd r ld nda ampermetreden okunan de er A 2, voltmetreden okunan de- er 2 dir. Buna göre, A 1 ile A 2, 1 ile 2 aras ndaki iliflki afla dakilerden hangisidir? A) A 1 > A 2 ; 1 > 2 B) A 1 < A 2 ; 1 < 2 C) A 1 > A 2 ; 1 < 2 D) A 1 > A 2 ; 1 = Ω Ω N M 2A 3 Ω S fiekildeki devrede 3 ohmluk dirençten 2 amperlik ak m geçti ine göre ana koldan geçen ak m fliddeti kaç amperdir? A) 6 B) 4,5 C) 4 D) 3,5 fiekilde verilen devredeki lambalar özdefltir. Hangi lamba en parlak yanar? A) B) C) M D) N 14. M ohm 4 ohm 8 ohm 3 ohm A 4 ohm 3 ohm fiekildeki devrenin toplam direnci kaç ohmdur? A) 3,5 B) 4 C) 4,5 D) 7 B fiekildeki bütün ampullerin yanmas için,, M anahtarlar ndan hangileri kapat lmal d r? A) Yaln z B) ve C) ve M D) ve M 101

16 Özdefl ampullerle kurulan flekildeki üç devrede, ana koldan geçen ak mlar verilmifltir. Ana koldan geçen bu ak mlar n ampul say - s na göre de iflimi afla daki grafikteki gibidir. ana koldan geçen ak m fliddeti Yukar daki devrelerde kullan lan piller, iletken teller ve lambalar efl de er oldu- una göre; hangi devredeki lamba daha parlak yanar? A) B) C) D) Bu bulgulardan afla daki hangi sonuca ulafl l r? A) Ampul say s artt kça ana koldan geçen ak m azalmaktad r. B) Efl de er direnç ampul say s na ba l olarak azalmaktad r. C) Paralel kollardaki potansiyel fark ampul say s na ba l olarak artmaktad r D) Paralel kollardaki potansiyel fark ampul say s na ba l olarak azalmaktad r P N fiekildeki elektrik devresinde seçeneklerde verilen hangi anahtarlar kapat ld nda sadece üç lamba yanar? A), ve M B) N, P ve T C), ve T D), ve P ampul say s M T Çizelgede, gerilim () ve ak m fliddeti () verilen araçlar n t süresinde harcad enerjiler aras ndaki iliflki afla dakilerden hangisinde verilmifltir? A) E M > E = E B) E = E > E M C) E > E M > E D) E > E > E M Yukar daki devrede potansiyel fark n 22 volt olmas için devreden geçen ak m fliddeti kaç amper olmal d r? A) 10 B) 12 C) 11 D) D 2. B Araç olt Amper () l/2 2 M 3 /3 3. C 4. D 5. D 6. B 1 = 1Ω 7. C 8. D 9. B 10. B 2 = 2Ω 3 = 3Ω 11. A 12. B 13. A 15. B 17. C 14. C 16. A 18. C 19. A Tarih:.../.../ Do ru:... Yanl fl:... Net:

17 ONU TAAMA TEST Ω 1. Afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? A) Bir iletkenin direnci kesitiyle ve uzunlu u ile do ru orant l d r. B) Bir iletkenin uçlar aras ndaki potansiyel fark voltmetre ile ölçülür. C) Ampermetre devreye seri olarak ba lan r. D) Bir devreden geçen ak m fliddeti devreye ba lanan reosta ile ayarlanabilir. 2 Ω 2 Ω fiekildeki elektrik devresinde A ampermetresinden kaç amperlik ak m geçer? A) 2 B) 4 C) 5 D) 10 2 Ω = 10 volt A 2.. imyasal. s. Manyetik. fl k Yukar dakilerden kaç tanesi elektrik ak - m n n etkilerindendir? A) 1 B) 2 C) 3 D) Ω 6 Ω 6 Ω = 5A 2 Ω 3. fiekildeki devrede pilin uçlar aras ndaki potansiyel fark kaç volttur? A) 5 B) 10 C) 20 D) 30 fiekil fiekil Yukar daki devrede lambalar ve piller özdefltir. ve lambalar fiekil- deki konumdan fiekil- deki konuma getirilirse, lambalar n fl k fliddetleri nas l de iflir? A) Artar Azal r B) De iflmez De iflmez C) Azal r Azal r D) Artar Artar (volt) 2 A (amper) A ve B iletkenlerinin potansiyel fark ak m grafikleri flekildeki gibidir. Bu iki direnç paralel ba land nda efl de- er direnç kaç ohm olur? A) 2 B) 3 C) 6 D) 9 4 B 103

18 7. 3 Ω 11. X 1 Y 2 Z 8. fiekildeki voltmetrelerde; 1 = 50, 2 = 80 okunuyor. direnci kaç ohmdur? A) 3 B) 5 C) 6 D) 10 6 Ω 6 Ω fiekildeki devrede / M oran kaçt r? A) 1/2 B) 1 C) 2 D) 4 3 Ω M 12. Özdefl X, Y, Z lambalar flekildeki gibi ba lanm flt r. anahtar kapat l rsa;. Y lambas n n parlakl artar.. Z lambas n n parlakl artar.. Z ve X in parlakl klar ayn olur. yarg lar ndan hangisi do rudur? A) Yaln z B) Yaln z C) ve D) ve A 9. Uzunlu u l, kesiti A olan bir iletkenden geçen ak m fliddeti d r. Afla dakilerden hangisi yap ld nda de eri de iflmez? A) Telin kesitini art rma B) Uçlar na uygulanan gerilimi art rma C) letkene özdefl ikinci bir iletkeni seri ba lama D) letkene özdefl ikinci bir teli paralel ba lama B fiekildeki devrede reosta sürgüsü ok yönünde hareket ettirilirse A ve B lambalar - n n parlakl nas l de iflir? A B A) Artar Azal r B) De iflmez Artar C) Artar De iflmez D) De iflmez Azal r M 6 M fiekildeki devre parças nda ve noktalar aras ndaki efl de er direncin ve M noktalar aras ndaki efl de er dirence oran kaçt r? A) 2/3 B) 1/2 C) 1 D) 3/2 fiekildeki devrede bütün anahtarlar kapat l rsa hangi lambalar yanar? A) Yaln z B) ve C) Yaln z D) ve M 104

19 14. A 2 A lâmba 3 zil 1 4 A fiekildeki devrede hangi anahtarlar kapat l rsa tüm lambalar fl k verir? A) Yaln z A 1 B) Yaln z A 3 C) A 1 ve A 2 D) A 2 ve A 3 6 Ω A B C 3 Ω x 2 Ω 19. fiekildeki devrede, zil çalarken lamban n da yanabilmesi için hangi anahtarlar n kapat lmas gerekir? A) 1 ve 3 B) 2 ve 3 C) 3 ve 4 D) 1, 2 ve 4 X Y Z 16. fiekildeki devrede AB / BC = 2 oldu una göre, x direnci kaç ohmdur? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 M fiekle göre, M-N noktalar aras ndaki efl de er direnç kaç ohmdur? A)5 B)6 C)7 D)8 17. Yüksek yap larda, kent suyunu üst katlara ç karmak için kullan lan düzenekte;. Su pompas. Su sayac. Bas nç ölçer ayg tlar vard r. Bu düzenek bir elektrik devresine benzetilirse, yukar daki ayg tlar, elektrik devresindeki hangi ayg tlar n yerini tutar? A) Direnç Ampermetre oltmetre B) Direnç oltmetre Ampermetre C) Üreteç Ampermetre oltmetre D) Üreteç Direnç oltmetre N 20. Özdefl lambalarla kurulmufl olan flekildeki devrelere, s ras yla 220, 220, 110 luk gerilimler uygulanm flt r. Bu devrelerde X, Y ve Z lambalar n n fl k fliddetleri için ne söylenebilir? A) Y ve Z ninki eflit, X inki onlardan büyüktür. B) Y ve Z ninki eflit, X inki onlardan küçüktür. C) X ve Y ninki eflit, Z ninki onlardan büyüktür. D) X ve Z ninki eflit, Y ninki onlardan büyüktür. 1. A 2. D A 1 ampermetresi 2 amperi gösterirse A 2 ampermetresi kaç amperi gösterir? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 3. B 4. A D 6. A A 1 7. B 8. B 4 Ω Ω 5 Ω 9. D 11. C 13. B 15. B 17. C 19. D 10. A 12. C 14. C 16. A 18. A 20. C Tarih:.../.../ Do ru:... Yanl fl:... Net:... A