Elektrik Akımının Etkileri ve Kullanım Alanları

Benzer belgeler
Elektrik Akımı, Devreler ve Direnç

Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

BİRLİKTE ÇÖZELİM. Bilgiler I II III. Voltmetre ile ölçülür. Devredeki yük akışıdır. Ampermetre ile ölçülür. Devredeki güç kaynağıdır.

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

6.SINIF. Yaşamımızdaki elektrik. Elektrik çarpmalarına karşı korunmanın

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB)

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

9. ÜNİTE OHM KANUNU KONULAR

Mekanik Deneyleri I ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Ertuğrul YÖRÜKOĞULLARI

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

ÖĞRENME ALANI: Fiziksel Olaylar 7.ÜNİTE: Yaşamımızdaki Elektrik. Mıknatıs:

5. SINIF FEN BİLİMLERİ YAŞAMIMIZIN VAZGEÇİLMEZİ ELEKTRİK TESTİ

ELEKTRİK DENEYLERİ. E 2 - Akan Elektrik Deneyleri

MAGNETİZMA, ELEKTROLİZ VE SES MIKNATIS

BÖLÜM III METAL KAPLAMACILIĞINDA KULLANILAN ÖRNEK PROBLEM ÇÖZÜMLERİ

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

M O Q R L. ADI: SOYADI: No: Sınıfı: Tarih.../.../... ALDIĞI NOT:...

BİRLİKTE ÇÖZELİM. Aşağıdaki resimleri inceleyerek resimlerdeki maddelerin iletken mi, yalıtkan mı olduğunu altlarındaki.

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği

ELEKTRİK A. ELEKTRİK AKIMI B. BİR İLETKENİN DİRENCİ A.Ç

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

Öğrencinin; Adı: Görkem Andaç Soyadı: KİRİŞ Sınıfı: 10 FEN B No su: 277. Konu: Transformatörler

A A A A A A A A A A A

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

Aşağıdaki formülden bulunabilir. S16-Kesiti S1=0,20 mm²,uzunluğu L1=50 m,özdirenci φ=1,1 olan krom-nikel telin direnci kaç ohm dur? R1=?

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUVARI

TEMEL ELEKTRİK-ELEKTRONİK DERSİ SORU BANKASI

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Akım, Direnç ve Elektromotor Kuvvet

6. DİRENÇ ÖLÇME YÖNTEMLERİ VE WHEATSTONE KÖPRÜSÜ

FEN VE TEKNOLOJİ ETKİNLİKLERİ A. Aşağıdaki noktalı yerlere yukarıdaki uygun sözcükleri yazarak cümleleri tamamlayınız.

MANYETIZMA. Manyetik Alan ve Manyetik Alan Kaynakları

ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ

T.C.MİLLİ EĞİTİM BAKANLIĞI-TUBİTAK BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (Fen Ve Teknoloji, Fizik, Kimya, Biyoloji Ve Matematik)PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 7. Hafta. Aysuhan OZANSOY

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

DİRENÇLER, DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI, OHM VE KIRCHOFF YASALARI

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Bu konuda cevap verilecek sorular?

EŞ POTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ. 1. Zıt yükle yüklenmiş iki iletkenin oluşturduğu eş potansiyel çizgileri araştırıp bulmak.

5. AKIM VE GERİLİM ÖLÇÜMÜ

Elektrik ve Kullanımı

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

5. AKIM VE GERĐLĐM ÖLÇÜMÜ

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Manyetizma Test Çözümleri. Test 1'in Çözümleri 4. N S N S 1. X. Mıknatıslar arasındaki manyetik kuvvet;

MANYETİK İNDÜKSİYON (ETKİLENME)

Elektrik ve Manyetizma

Mıknatıs Çeşitleri 1. Doğal mıknatıs: 2. Yapay mıknatıs: 3. Elektromıknatıs:

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

Güç, enerji ve kuvvet kavramları, birimler, akım, gerilim, direnç, lineerlik nonlineerlik kavramları. Arş.Gör. Arda Güney

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

FTR 205 Elektroterapi I. Temel Kavramlar. yrd.doç.dr. emin ulaş erdem

dq I = (1) dt OHM YASASI ve OHM YASASI İLE DİRENÇ ÖLÇÜMÜ

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

CİSİMLERİN ELEKTRİKLENMESİ VE ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

X Y Z K L M. L o. K o. ADI: SOYADI: No: Sınıfı: Tarih.../.../... ALDIĞI NOT:... A) Grubu. 3. Soru doğru ise (D), yanlış ise (Y) ile işaretleyiniz.

Şekil 1. R dirençli basit bir devre

Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

ELEKTRİĞİN İLETİMİ. Adı:Muharrem Soyadı:Şireci No:683

TÜBİTAK BİDEB. LİSE ÖĞRETMENLERİ ( FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE-1 ( Çalıştay 2011 )

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

ELEKTRİK KONUSU İLE İLGİLİ TEST SORULARI (2) (ELEKTRİK DEVRELERİ)

Cisimlerin değişik yöntemlerle (+)pozitif veya (-) negatif elektrik yükü kazanmalarına elektriklenme denir. Negatif yük sayısı= 5

A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) I, II ve III

Fiz 1012 Ders 6 Manyetik Alanlar.

7. ÜNİTE AKIM, GERİLİM VE DİRENÇ

T.C. TÜBİTAK-BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

AET 113 DOĞRU AKIMI DEVRE ANALİZİ 1. HAFTA

FİZİK-II DERSİ LABORATUVARI ( FL 2 5 )

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ

3. HAFTA BLM223 DEVRE ANALİZİ. Yrd. Doç Dr. Can Bülent FİDAN.

Elektrik Müh. Temelleri

Alternatif Akım Devreleri

Alternatif Akım ve Transformatörler. Test 1 in Çözümleri

Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

TEMEL BİLGİLER. İletken : Elektrik yüklerinin oldukça serbest hareket ettikleri maddelerdir. Örnek olarak bakır, gümüş ve alüminyum verilebilir.

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Elektriksel Potansiyel

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Manyetik Alan Kaynakları-1

HAZIRLAYAN Mutlu ġahġn. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEYĠN AMACI: ELEKTROLĠZ OLAYININ ÖĞRENĠLMESĠ VE BĠR METAL PARÇASININ BAKIR ĠLE KAPLANMASI

TEMEL ELEKTRONİK. Kondansatör, DC akımı geçirmeyip, AC akımı geçiren devre elemanıdır.

Deney no;1 Deneyin adı; Güneş pilinin ürettiği gerilimin ölçülmesi. Deney bağlantı şeması;

DENEY DC GERİLİM ÖLÇÜMÜ DENEYİN AMACI

Elektrik akımının yönü ELEKTRİK İLE İLGİLİ BAZI SİMGELER VE İSİMLERİ. Yukarıda da aktardığım

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

Transkript:

Elektrik Akımının Etkileri ve Kullanım Alanları Yazar Doç.Dr. Mustafa ŞENYEL ÜNİTE 8 Amaçlar Bu üniteyi çalıştıktan sonra; elektrik akımının, magnetik, ışık, ısı, kimyasal etkisini gösteren deneylerin hazırlanış, yapılış ve yorumlanışlarını öğrenecek, ayrıca bu etkilerin uygulamaları olan; elektrolizle kaplama, akümülatör yapımı transformatörlerin işleyişi ile ilgili deneylerin yapılmasıyla elektrik akımının etkileri ve kullanım alanlarının öğrencileriniz tarafından daha iyi anlaşılmasına ne şekilde yardımcı olabileceğinizi göreceksiniz. İçindekiler Giriş 89 Elektrik Akımının Magnetik Etkisi 89 Elektrik Akımının Işık Etkisi 91 Elektrik Akımının Isı Etkisi 92

Elektrik Akımının Kimyasal Etkisi 93 Transformatörler 95 Özet 97 Değerlendirme Soruları 97 Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar 99 Çalışma Önerileri Bu üniteye başlamadan önce Ünite 7'yi birkez daha gözden geçiriniz. Bu üniteye başlamadan önce Ünite 16'yı gözden geçirerek, öğrencelerinizi elektrik deneyleri yaparken dikkatli olmaları hususunda uyarmayı unutmayınız. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 89 1. Giriş Bir önceki ünitede elektrik akımını ve bunun elektrik devrelerinde nasıl sağlanacağını ve iletkenler vasıtasıyla nasıl iletileceğini gösteren deneylerin hazırlanış, yapılış ve bunlardan öğrencilerinizin sağlayacağı yararların yorumlarını görmüştük. Bu ünitede ise elektrik akımının etkileri ve kullanım alanlarıyla ilgili deneyleri inceleyeceğiz. Bu deneylerin öğrenilmesi, günlük hayatımızda önemli yeri olan elektriğe öğrencilerinizin bakış açısının değişmesine neden olacaktır. Böylece öğrenciler günlük yaşantılarında hergün karşılaştıkları, fakat sorgulamadıkları bir çok olayın, derslerinde öğrendikleri bilgiler içerisinde bulunduğunun farkına varacaklardır. Bu durum öğrencilerin fen derslerine ilgilerinin artması ve bu derslerden daha başarılı olmaları sonuçlarını doğuracaktır. Elektrik akımının etkilerini magnetik etki, ışık etkisi, ısı etkisi ve kimyasal etki olmak üzere dört başlık altında toplayabiliriz. Ayrıca bu etkiler sonucu kullanım alanları da çok ve çeşitlidir. Örneğin magnetik etki elektrik zili, telefon ve telgrafın yapımında, ışık etkisi aydınlanmada, ısı etkisi elektrik ocaklarında, kimyasal etki ise elektroliz ile kaplama ve akümülatörlerde kullanılır. 2. Elektrik Akımının Magnetik Etkisi Deney 1: İçinden Akım Geçen Telin Oluşturduğu Magnetik Alan Deneyin Amacı: Bu deney içinden akım geçen bir iletkenin mıknatıslık özelliği kazanarak etrafında magnetik alan meydana getirdiğini gerçekleştirmek amacını gütmektedir. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: İzoleli kablo (tek telli, 3 m boyunda, 1 mm kesitli) pusula, anahtar, pil ve pil kutusu, reosta, ampul, dik tutturucu, bağlantı parçası, döküm ayaklar. Deneyin Yapılışı: Şekil 8.1'deki deney düzeneğini kurunuz. A anahtarı açıkken pusula hangi yönü göstermektedir. Bu durumda pusula ibresinin kuzey-güney doğrultusunda yöneldiğine öğrencilerinizin dikkatini çekiniz. Bu yönlenmeden faydalanarak masa üzerinde Kuzey-Güney-Doğu ve Batı yönlerini işaretleyiniz. A anahtarını kapatınız. Bu durumda pusula ibresinin saptığını gözlersiniz. Bu sapma ibrenin doğu-batı doğrultusuna yaklaşması şeklinde gözlenir. Reosta yardımıyla telden geçen akımı arttırdığınzda pusula ibresindeki sapmanın arttığı görülür. Pusulayı tele doğru yaklaştırınca da aynı etkiyi gözlersiniz. Pusulayı telden uzaklaştırınca sapmanın azaldığı görülür. AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

90 ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI Şekil 8.1: İçinden Akım Geçen Bir Telin Oluşturduğu Magnetik Alan Deney Düzeneği Pusula ibresinin bu şekilde sapması, bulunduğunuz ortamda yerin magnetik alanında başka bir magnetik alanın oluştuğunu gösterir. Bu magnetik alanın oluşmasına sebep, telden geçen akımdır. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Telden geçen akım arttıkça pusula ibresindeki sapmanın artması, akımın etkisiyle oluşan magnetik alanın şiddetinin (B), akım şiddetiyle (I) doğru orantılı olduğunu gösterir. Keza pusula tele yaklaştırıldığında pusula ibresindeki sapmanın artması, uzaklaştırıldığında ise azalması oluşan magnetik alan şiddetinin uzaklıkla (r) ters orantılı olduğunu gösterir. Bu ilişki Ampere yasası olarak bilinir ve; B = m 0I 2p r (8.1) eşitliğiyle verilir. Bu eşitlikteki m 0 = boşluğun magnetik geçirgenlik katsayısı olarak bilinir ve SI birim sisteminde 4p. 10-7 T.m/A sabit değerine eşittir. Deney 2: Elektromıknatıs Yapımı Deneyin Amacı: Bu deneyin amacı elektrik akımının etkisiyle cisimlerin mıknatıslık özelliği kazanabileceklerini göstermektir. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: 10 cm uzunluğunda demir çivi, yalıtılmış bakır tel, pil, pil kutusu, toplu iğneler ve anahtar. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 91 Şekil 8.2: Eletromıknatıs Yapımı Deney Düzeneği Deneyin Yapılışı: Üzerine yalıtılmış bakır tel sarılmış çivi kullanarak Şekil 8.2'deki düzeneği kurunuz. Anahtarı kapattığınzda devreden akım geçmeye başlar. Bu durumda toplu iğneleri çiviye doğru yaklaştırınız. Toplu iğnelerin çivi tarafından çekildiğini öğrencilerinizin görmelerini sağlayınız. Anahtarı açınız toplu iğnelere ne oldu? Akım kesilince çivinin mıknatıslık özelliği kayboluyor mu? Bu kezde pil sayısını azaltınız. Akım azalınca çivinin toplu iğneleri çekebilmesi için toplu iğnelerin çivinin daha yakınına getirilmeleri gerektiğini öğrencilerinize gösteriniz. Çivinin üzerindeki sarım sayısını arttırınız. Çivinin daha çok toplu iğne çekebilecek duruma geldiğine öğrencilerinizin dikkatini çekiniz. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Bu deneyde görüldüğü gibi içinden elektrik akımı geçen telin sarıldığı çivi, mıknatıslık özelliği kazanır. Elektrik akımı ile oluşturulan bu mıknatısa elektromıknatıs denir. Devredeki pil sayısının artması yani telden geçen elektrik akımının artması ve çivi üzerindeki sarım sayısının artması daha kuvvetli bir elektromıknatıs elde edilmesine neden olur. Elektromıknatıslar elektrik zili, telefon, telgraf, elektrik motoru gibi araçların yapımında kullanırlar. 3. Elektrik Akımının Işık Etkisi Deney 1: Ampullerin Gücünü Belirleyen Watt Değeri İle Aydınlatma Arasındaki İlişki Deneyin Amacı: Bu deney elektrik akımının ışık etkisini görmek amacını gütmektedir. Elektrik akımı ışık etkisini ampuller yardımıyla gösterir. Ampullerin watt değeri ile aydınlanma şiddeti arasındaki ilişki, bu deney yardımıyla gözlenebilir. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: Fişli ve prizli uzatma kablosu, 45 watt'lık, 60 watt'lık ve 100 watt'lık 3 ampul, duy. AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

92 ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI Deneyin Yapılışı: Duy içine 45 watt'lık ampulü takınız. Uzatma kablonuzun fişini laboratuvarın prizine taktıktan sonra laboratuvarı karartarak lambanın parlaklığını gözleyiniz. Aynı işlemleri 60 watt'lık ve 100 watt'lık ampullerle de tekrarlayınız. Hangi ampul daha parlak ışık vermektedir. ampul üzerinde yazılı watt değeri arttıkça, ampulün parlaklığının arttığına öğrencilerinizin dikkatini çekiniz. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Ampul üzerindeki watt değeri büyüdükçe, ampülün parlaklığının artması, ampülün gücü ile aydınlanma şiddeti arasında doğrusal bir ilişki olduğunu gösterir. Güç birim zamanda harcanan enerjidir. Bir iletkenin gücü (P), onun iki ucu arasındaki potansiyel farkı (V) ile içinden geçen akım şiddetinin (I) çarpımıyla bulunur. Bu ilişki P = VI (8.2) eşitliğiyle ifade edilir. Evlerinizde kullandığınız ampul ve flüoresan lambalar elektrik akımının ışık etsini gösterir. 4. Elektrik Akımının Isı Etkisi Deney 4: Telden Geçen Akım Şiddeti İle Verdiği Isı Arasındaki İlişki Deneyin Amacı: Bu deney içinden akım geçen telin ısındığını ve bu ısınmanın akım şiddetiyle ilişkisini görmek amacıyla hazırlanmıştır. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: 20 cm uzunluğunda çıplak bakır tel yuvarlak kurşun kalem, 3 adet krokodil kablo, 4 pil, pil kutusu, anahtar. Deneyin Yapılışı: Çıplak bakır teli kurşun kalemin etrafına sararak, krokodil kabloları kullanmak suretiyle Şekil 8.3'teki devreyi kurunuz. Şekil 8.3: Elektrik Akımının Isı Etkisi Deney Düzeneği ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 93 A anahtarını kapatarak 10 dakika bekleyiniz. Öğrencilerinizden ellerini tele yaklaştırmalarını isteyiniz. Ne hissettiklerini sorunuz. Öğrencileriniz telin ısınmakta olduğunu hissedeceklerdir. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: İçinden akım geçen tel ısınır, akım şiddeti arttıkça ısınma fazla olur. Farklı cins, uzunluk ve kesitteki tellerin ısınması da farklıdır. Çünkü Ünite 7 de belirtildiği gibi bir iletkenin direnci (R) iletkenin cinsine (r ), uzunluğuna (L) ve kesitine (S); R = r L S (8.3) eşitliğinde verildiği gibi bağlıdır. İçinden akım geçen telin ısınma özelliğinden yararlanarak, su ısıtıcısı, ütü, saç kurutma makinesi, elektrik sobası, elekrik fırını, tost makinası gibi birçok ev aleti üretilmiştir. 5. Elektrik Akımının Kimyasal Etkisi Deney 5: Demir Kaşığın Bakır İle Kaplanması (Bakınız Ünite 14.5) Deneyin Amacı: Bu deney elektrik akımının kimyasal etkisinin görüldüğü elektroliz olayından faydalanarak metal yüzeylerin bir başka metal ile kaplanabileceğini göstermek amacıyla düzenlenmiştir. Şekil 8.4: Demir Kaşığın Bakır İle Kaplanması Deney Düzeneği Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: Elektroliz için cam kap, saf su, bakır sülfat veya bakır klorür, sülfürik asit, demir kaşık, bakır levha, 4 pil, pil kutusu, zımpara kağıdı, 2 krokodilli bağlantı kablosu, anahtar. AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

94 ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI Deneyin Yapılışı: Elekroliz kabında 1 litre (4 su bardağı) suda 200 gr. bakır sülfat veya bakır klorürü çözünüz. Bu çözeltiye 35 gr. sülfürik asit ekleyiniz. Sülfürik asit eklenirken öğrencilerinizi dikkatli olmaları konusunda uyarınız. Kaplanacak kaşığı zımpara kağıdı ile zımparalayarak Şekil 8.4'teki devreyi kurunuz. Öğrencilerinizi kaşığı pilin negatif kutbuna, bakır levhayı ise pozitif kutbuna bağlamaları konusunda uyarınız. A anahtarını kapatarak 20 dakika bekleyiniz. Öğrencilerinizi metal kaşık üzerinde bakır birikimini gözlemeleri konusunda uyarınız. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Elektrik akımı yardımıyla bir metal yüzeyin başka bir metalle kaplanmasına elektroliz denir. Elekrolizde kaplama yapılacak metalin bir çözeltisi (örneğin bakır klorür) kullanılır. Bu çözeltiye ise elektrolit adı verilir. Elekrolit içine batırılan ve biri kaplayacak metal diğeri ise kaplama yapılacak metal olan ve üreticin sırasıyla (+) ve (-) kutuplarına bağlanan bu uçlara elektrot denilir. Pilin (+) kutbuna bağlanan elektrot anot, (-) kutbuna bağlanan elektrot ise katot olarak adlandırılır. Devreden elektrik akımı geçmeye başladığında elektrolit içinde bulunan bakır klorür bakır ve klor iyonlarına ayrışır. Bakır (+) yüklü iyon olduğundan (-) kutba yani katota gider. Buradan elektron alarak nötr hale gelir ve kaplanacak metal üzerinde birikir. Elektrolitte eksilen bakır iyonları yerine ise (+) kutup anotta bulunan bakır levhadan sökülen bakır atomları iyon halinde çözeltiye karışır. Klor ise (-) yüklü iyon olduğundan (+) kutba yani anoda gider. Burada bakır levhadaki bakır ile etkileşerek bakır klorür oluşturup tekrar elektrolite karışır. Bu olay anottaki bakır atomları bitene dek sürer. Eğer bakır elektrot bittiği halde, kaplanacak madde henüz kaplanmamışsa yerine yeni bir bakır elektrot asılır. Kaplama için tüm metaller kullanılabilir. Paslanmayı önlemek için nikel, krom gibi metaller, ziynet eşyası için ise altın, gümüş gibi metaller tercih edilir. Deney 6: Akümülatör Yapımı Deneyin Amacı: Bu deney elektrik akımının kimyasal etkisinin kullanım alanlarından biri olan ve uzun süreli elektrik akımı elde etmek için kullanılan akümülatörlerin, temel çalışma prensibi olan, depo edilen enerjinin, kimyasal enerji yoluyla elektrik akımına çevrilmesini anlamak amacını gütmektedir. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: Cam kap, saf su, 2 adet bakır çubuk, 1 ampul ve duy, anahtar, pil, pil kutusu, bakır tel, 2 adet kurşun levha, bir miktar sülfürik asit, 4 adet bağlantı kablosu. Deneyin Yapılışı: Cam kabın 3/4'ünü saf su ile doldurunuz. İki bakır çubuğa takılı iki kurşun levhayı bu su içine batırınız. Saf su elektriği iletmediği için içine bir miktar sülfürik asit döküp karıştırınız. Sülfürik asidi su içine dökerken öğrencilerinizi dikkatli olmaları hususunda uyarınız. Şekil 8.5'teki deney düzeneğini kurunuz. A anahtarını kapatarak 15 dakika bekleyiniz. Bu esnada elektrotlarda oluşan renk değişikliğine ve gaz baloncuklarının çıkışına öğrencilerinizin dikkatini çe- ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 95 Şekil 8.5: Akümülatör Yapımı Deney Düzeneği kiniz. Anahtarı açarak devreden geçen akımı kesiniz. Bakır çubuklara bağlı kabloların uçlarını pilleri devreden çıkararak birleştiriniz. Bu durumda ampulün yandığına öğrencilerinizin dikkatini çekiniz. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Piller devreden çıkarıldığında ampulün yanması devreden elektrik akımının geçtiğini göstermektedir. Bunun nedeni bakır çubuğa takılı kurşun levhalar ve sülfürik asit ilave edilmiş saf su çözeltisinin bulunduğu cam kapın önce piller vasıtasıyla devreye sağlanan elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolaması ve piller devreden çıkarılınca depolanan bu enerjiyi tekrar elektrik enerjisine çevirerek devreye vermesidir. Bu deneyde görüldüğü gibi elektrik enerjisini önce kimyasal enerji olarak depolayıp sonra tekrar elektrik enerjisi şeklinde kullanmaya yarayan düzeneklere akümülatör adı verilir. Akümülatörler bilhassa motorlu taşıtların elektrik enerjisi gereksinimlerini sağlamada kullanılırlar. Akümülatörlerin önemli avantajlarından biri de, bunlardan akım çekildiğinde oluşan kimyasal reaksiyonlar nedeniyle kurşun plâkalarda kurşun sülfat kaplanması sonucu oluşan boşalmanın, tekrar kullanım için yeniden doldurulabilmesidir. Akümülatörün boş olmasına deşarj, doldurulmasına ise şarj adı verilir. 6. Transformatörler Deney 7: Basit Transformatör Yapımı Deneyin Amacı: Bu deney potansiyel farkını yükselten veya düşüren transformatörlerin yapısını ve ne şekilde kullanıldıklarını gözlemek amacıyla düzenlenmiştir. AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

96 ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: 2 parçalı demir çerçeve, 300 ve 600 sarımlı iki bobin, 2 ampermetre, 2 voltmetre, güç kaynağı, 10 tane bağlantı kablosu. Şekil 8.6: Basit Transformatör Devresi Deney Düzeneği Deneyin Yapılışı: Demir çerçevenin U şeklindeki parçasının bir koluna 300 sarımlı, diğer koluna ise 600 sarımlı bobini yerleştiriniz. Demir çerçevenin düz parçasıyla U şeklindeki parçanın uçlarını kapattığınızda basit bir transformatör yapmış olursunuz. Güç kaynağınızın alternatif akım uçlarını, transformatörün 300 sarımlı bobinin uçlarıyla birleştiriniz. 300 sarımlı bobinin uçlarına voltmetre ve ampermetreyi bağlayınız. Voltmetrenin paralel, ampermetrenin ise seri bağlanması gerektiği hususunda öğrencilerinizi uyarınız. İkinci voltmetre ve ampermetreyi de 600 sarımlı bobinin uçlarına bağlayınız. Böylece Şekil 8.6'daki devreyi elde etmiş olursunuz. Güç kaynağının anahtarını 0 konumuna getirerek fişini prize takınız. Güç kaynağını 1. voltmetrede 2V görene kadar çeviriniz. 2. voltmetrede hangi değeri okuyursunuz? İkinci voltmetrede 4V değeri okunur. Bu transformatörün voltajı iki katına çıkardığını gösterir. Transformatördeki bobinlerin sargı sayıları arasındaki orana öğrencilerinizin dikkatini çekiniz. Güç kaynağını 1. voltmetrede 3V değeri görene kadar çevirdiğinizde 2. voltmetrede ise 6V değeri okunur. Transformatör voltajı yine iki katına çıkarmıştır. Deneyde Elde Edilen Sonuçlar ve Yorum: Bu deneyde görüldüğü gibi ikincil bobindeki sarım sayısı, birincil bobindeki sarım sayısından fazla ise transformatör yükseltici olarak çalışır. Deneydeki birincil bobinde 300, ikincil bobinde 600 sarım vardır. Bobinler yer değiştirirse bu kezde transformatörün voltaj düşürücü olarak çalıştığı görülür. Deneyden de görüldüğü gibi transformatörün voltajı yükseltme veya düşürme oranı, ikincil bobindeki sarım sayısının, birincil bobindeki sarım sayısına oranı kadardır. Bu ilişki N 2 = V 2 N 1 V 1 ifadesiyle verilir. 8-4 ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 97 Transformatörler yüksek gerilim hatlarında voltajı alçaltmak veya yükseltmek amacıyla kullanılır. Transformatörler olmasaydı elektrik enerjisinin nakli çok zor olurdu. Çünkü elektrik enerjisi nakledilirken yüksek voltaj kullanılır. Böylece elektrik nakil tellerinden küçük değerde akım geçer ve bu teller mümkün olduğu kadar ince olur. Bu durum ise nakil hatlarının ucuza mal olmasına sebep olur. Özet İçinden akım geçen telin etrafında oluşan magnetik alan Ampere yasasıyla verilir. Bu alan akım şiddetiyle doğru, uzaklıkla ters orantılıdır. Elektrik akımının ışık etkisi ampullerin çalışmasının temelini oluşturur. Bir ampulün watt değeri ile aydınlanma şiddeti doğru orantılıdır. Elektrik akımının ısı etkisi ise iletkenden geçen akıma ve iletkenin direncine bağlıdır. Elektrik akımının kimyasal etkisini elektroliz deneyinde görebiliriz. Elekttroliz kabındaki elektrolit elektrik akımı geçerken iyonlarına ayrışır. Böylece elektrolit tarafından elektrik akımı iyonlar vasıtasıyla taşınmış olur. Akümülatörler elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolayan ve daha sonra da tekrar elektrik enerjisi olarak kullanabilmemize olanak sağlayan düzeneklerdir. Transformatörler ise voltajı alçaltma veya yükseltmeye yarıyan aygıtlardır. Değerlendirme Soruları Aşağıdaki soruların yanıtlarını seçenekler arasından bulunuz. 1. Şekildeki gibi aynı akımı taşıyan üç telin M noktasında oluşturdukları bileşke magnetik alanın, N noktasındaki bileşke magnetik alana oranı nedir? I I d M d d d N d I A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

98 ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 2. Şekil I'deki özdeş ampuller, Şekil II'deki gibi bağlanırsa ampullerin parlaklığı nasıl değişir? Y Y Z X Z X V Şekil I V Şekil II A. Üçününde parlaklığı azalır. B. Üçününde parlaklığı artar. C. Z'nin parlaklığı artar, X ve Y ninki azalır. D. Z'nin parlaklığı azalır, X ve Y ninki değişmez. E. Z'nin parlaklığı artar, X ve Y ninki değişmez. 3. Şekilde görülen elektroliz kapları özdeştir. L kabında 24 cm 3 gaz toplandığına göre K ve M kaplarında toplanan gazlar için ne söylenebilir? K M L + - A. K'da 8 cm 3 hidrojen; M'de 32 cm 3 oksijen B. K'da 16 cm 3 hidrojen; M'de 16 cm 3 oksijen C. K'da 16 cm 3 oksijen; M'de 64 cm 3 hidrojen D. K'da 8 cm 3 oksijen; M'de 32 cm 3 hidrojen E. K'da 16 cm 3 oksijen; M'de 24 cm 3 hidrojen ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

ELEKTRİ K AKIMININ ETKİ LERİ VE KULLANIM ALANLARI 99 4. Verimi %100 olan bir transformatörün ikincil devresinde 50 sargı bulunmaktadır. Birincil devreye uygulanan voltaj 220 volt, ikincil devreden alınan voltaj 11 volt ise birincil devredeki sargı sayısı kaçtır? A. 1000 B. 500 C. 250 D. 100 E. 2,5 5. Şekildeki A anahtarı kapatıldığında özdeş K, L, M ampullerinin parlaklıkları nasıl değişir? L K M A A. M yanar, K azalır, L artar. B. K artar, L azalır, M yanar. C. K artar, L artar, M yanar. D. Üçü de azalır. E. Üçü de artar. Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar Serway, R., Fen ve Mühendislik İçin Fizik Cilt II, (Çev. Ed.: K. Çolakoğlu), Palme Yayıncılık, Ankara, 1996. Resnick R., Halliday D., Fiziğin Temelleri Cilt II, (Çev. Prof.Dr. Cengiz Yalçın), Arkadaş Yayınevi, Ankara, 1991. Değerlendirme Sorularının Yanıtları 1. C 2. E 3. D 4. A 5. B AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ