ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 7 : YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK



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

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

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

6.SINIF. Yaşamımızdaki elektrik. Elektrik çarpmalarına karşı korunmanın

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

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

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

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

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

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

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=?

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

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

ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ

KAYNAK DÖNÜŞÜMÜ NORTON-THEVENIN ve SÜPERPOZİSYON TEOREMLERİ & İŞ-GÜÇ-ENERJİ

9. ÜNİTE OHM KANUNU KONULAR

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

1- İletken : Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır ve tanecikler

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

7. ÜNİTE AKIM, GERİLİM VE DİRENÇ

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

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

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

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

DİRENÇ NEDİR? MELEK SATILMIŞ 190 GAMZE ÖZTEKİN 12

Isı ve sıcaklık arasındaki fark : Isı ve sıcaklık birbiriyle bağlantılı fakat aynı olmayan iki kavramdır.

ISININ YAYILMA YOLLARI

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması

ISININ YAYILMA YOLLARI

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞĐŞĐM ÜNĐTE 5 : MADDENĐN HALLERĐ VE ISI

60 C. Şekil 5.2: Kütlesi aym, sıcaklıkları farklı aym maddeler arasındaki ısı alışverişi

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

TEMEL ELEKTRONİK VE ÖLÇME -1 DERSİ 1.SINAV ÇALIŞMA NOTU

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler

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

TEMEL ELEKTRİK-ELEKTRONİK DERSİ SORU BANKASI

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

Ünite: 4. Isıtılan aynı cins maddelerdeki sıcaklık değişimi; ısıtılma süresine, madde miktarına, ısıtıcı gücüne veya ısıtıcı sayısına bağlıdır.

ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

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

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

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

TEMEL KAVRAMLAR BİRİM SİSTEMİ TEMEL NİCELİKLER DEVRE ELEMANLARI ÖZET

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

Elektrik Müh. Temelleri

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

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI

12. ÜNİTE JOULE(JUL) KANUNU

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

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

CİSİMLERİN ELEKTRİKLENMESİ VE ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ

3)Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı

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

Atomdan e koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme, gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir.

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİ

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ TEMEL ELEKTRONİK KAVRAMLARI

13. ÜNİTE AKIM VE GERİLİM ÖLÇÜLMESİ

6. DİRENÇ ÖLÇME YÖNTEMLERİ VE WHEATSTONE KÖPRÜSÜ

Ders 3- Direnç Devreleri I

AET 113 DOĞRU AKIMI DEVRE ANALİZİ 1. HAFTA

Maddenin ısı ile etkileşimi

Elektrik Kaynaklı Yangınların Önlenmesi Çalışmaları, Kestrimci Bakımlar ve Sınırlandırıcı Teknikler

Direnç ALIŞTIRMALAR

ELEKTRİK ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

a) Isı Enerjisi Birimleri : Kalori (cal) Kilo Kalori (kcal)

Elektrik Yük ve Elektrik Alan

MADDENİN HALLERİ VE ISI

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

DENEY 3. MADDENİN ÜÇ HALİ: NİTEL VE NİCEL GÖZLEMLER Sıcaklık ilişkileri

MAK108 / GMAK108 Temel Elektrik-Elektronik Bilgisi 1. HAFTA

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI. Maddenin Sınıflandırılması

Kütlesi,hacmi,eylemsizliği olan,tanecikli yapıdaki her şeye madde denir. Yer yüzünde gözümüzle görebildiğimiz her şey maddedir.

TEMEL ELEKTRONĠK DERS NOTU

Elektrik ve Manyetizma

DÖRT NOKTA TEKNİĞİ İLE ELEKTRİKSEL İLETKENLİK ÖLÇÜMÜ DENEYİ FÖYÜ

KONDANSATÖRLER Farad(F)

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulma

BÖLÜM III METAL KAPLAMACILIĞINDA KULLANILAN ÖRNEK PROBLEM ÇÖZÜMLERİ

5. SINIF FEN BİLİMLERİ YAŞAMIMIZIN VAZGEÇİLMEZİ ELEKTRİK TESTİ

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI MADDENİN TANECİKLİ YAPISI VE ISI. ısı b)isı Enerjisi Birimlerinin Dönüşümü. a) Isı Enerjisi Birimleri

KANUNLAR : Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir.

TEOG Hazırlık Föyü Isı ve Sıcaklık

Fen Bilimleri Dersi. 6. Sınıf. 7. Ünite: Elektriğin İletimi

11. ÜNİTE İŞ VE GÜÇ KONULAR

MOTOR KORUMA RÖLELERİ. Motorların şebekeden aşırı akım çekme nedenleri

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

6. Kütlesi 600 g ve öz ısısı c=0,3 cal/g.c olan cismin sıcaklığı 45 C den 75 C ye çıkarmak için gerekli ısı nedir?

ELEKTROTEKNİK VE ELEKTRİK ELEMANLARI

01 OCAK 2015 ELEKTRİK AKIMI VE LAMBA PARLAKLIĞI SALİH MERT İLİ DENİZLİ ANADOLU LİSESİ 10/A 436

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK

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

8. SINIF KAZANIM TESTLERİ 8.SAYI. Ar-Ge Birimi Çalışmasıdır ŞANLIURFA İL MİLLİ EĞİTİM MÜDÜRLÜĞÜ DİZGİ & TASARIM İBRAHİM CANBEK MEHMET BOZKURT

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

1. HAFTA ELEKTRON TEORİSİ. Serbest Elektronlar

Transkript:

ÖĞENME ALANI : FZKSEL OLAYLA ÜNTE 7 : YAŞAMIMIZDAK ELEKTK C ELEKTK ENEJSNN ISI ETKS (ELEKTK ENEJS ISIYA DÖNÜŞÜ) 1 Direnç Direncin Bağlı Olduğu Faktörler 3 Elektrik Akımının Etkileri 4 Elektrik Akımının Isı Etkisi 5 Elektrik Akımının Isı Etkisiyle Sıvıların Isıtılması 6 Sıvıların Sıcaklığının Değiştirilmesi çin Uygulanacak Yöntemler 7 Sigortalar 8 Elektrik Akımının Işık Etkisi (6 SAAT) 1

C ELEKTK AKIMININ ISI ETKS : (ELEKTK ENEJS ISIYA DÖNÜŞÜ) : 1 Direnç : Maddelerin, üzerinden geçen elektrik enerjisinin geçişine karşı gösterdikleri zorluğa, karşı koymaya direnç denir. Direnç ile gösterilir, birimi ohm dur ve direnç ölçer ya da ohm metre denilen araçla ölçülür. Bütün maddeler elektrik enerjisinin geçişine karşı koyarlar yani direnç gösterir. Maddelerin elektrik enerjisinin geçişine karşı gösterdikleri dirençlerin büyüklüğü, maddelerin iletkenlik veya yalıtkanlık özelliğini belirler. Maddelerin elektrik iletkenlikleri birbirinden farklı olduğu için dirençleri de birbirinden farklıdır. letken maddelerin direnci küçüktür ve bu nedenle bu maddeler elektrik enerjisini iletilebilir. (Metaller altın, gümüş, bakır, demir, çinko, alüminyum, alüminyum folyo, tuzlu su, asitli su, sirke, bazlı su, insan vücudu iletken maddelerdir). Yalıtkan maddelerin direnci büyüktür ve bu nedenle bu maddeler elektrik enerjisini iletemezler ya da çok az iletirler. (Plastik, cam, tahta, hava, porselen, kauçuk, silgi, kâğıt, saf su, alkol, şekerli su, ebonit, mika, teflon, bakalit yalıtkan maddelerdir). Sembol Birim (SI) Direnç Ohm (Ω = Omega) Elektron Atomlar Direncin Bağlı Olduğu Faktörler : Bir iletkenin direnci iletkenin uzunluğuna, kalınlığına (kesitine), cinsine (öz direncine) ve sıcaklığa bağlıdır. S ρ l Sembol Birim (CGS) Birim (SI) letkenin Uzunluğu l cm m letkenin Kalınlığı (Kesiti) S (A) cm m letkenin Öz Direnci ρ (ro) ohm. cm ohm. m letkenin Direnci ohm ohm Öz Direnç x Uzunluk Direnç= Kalınlık(Kesit) ρ x l = S( A) a) Direncin letkenin Uzunluğuna Bağlılığı : Aynı maddeden yapılan ve aynı kalınlıktaki iki iletken telin uzunlukları farklı ise dirençleri de farklıdır. Direnç, iletken telin uzunluğu ile doğru orantılıdır. 1 > 1

(*) Bağımlı Değişken : letkenin direnci. Bağımsız Değişken : letkenin uzunluğu. Sabit Tutulan Değişkenler : letkenin cinsi, kesit alanı, sıcaklığı. b) Direncin letkenin Kalınlığına (Kesit Alanına) Bağlılığı : Aynı maddeden yapılan ve aynı uzunluktaki iki iletken telin kalınlıkları farklı ise dirençleri de farklıdır. Direnç, iletken telin kalınlığı ile ters orantılıdır. 1 1 > (*) Bağımlı Değişken : letkenin direnci. Bağımsız Değişken : letkenin kalınlığı. Sabit Tutulan Değişkenler : letkenin cinsi, uzunluğu, sıcaklığı. c) Direncin letkenin Öz Direncine Bağlılığı : Aynı uzunlukta ve kalınlıkta olan iki iletken tel farklı cins maddelerden yapılmış ise dirençleri de farklı olur. Her madeninin kendine özgü olan direncine öz direnç denir. Direnç, iletken telin öz direnci ile doğru orantılıdır. (Öz direnç arttıkça direnç artar, öz direnç azaldıkça direnç azalır). Nikel krom telin direnci demir telin direncinden, demir telin direnci de bakır telin direncinden büyüktür. Bakır Nikel Krom 1 > 1 (*) Bağımlı Değişken : letkenin direnci. Bağımsız Değişken : letkenin cinsi. Sabit Tutulan Değişkenler : letkenin kalınlığı, uzunluğu, sıcaklığı. d) Direncin letkenin Sıcaklığına Bağlılığı : Aynı uzunlukta, kalınlıkta ve cinste olan iki iletken telin sıcaklıkları farklı ise dirençleri de farklı olur. Direnç, iletken telin sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Sıcaklık arttıkça maddeyi oluşturan taneciklerin kinetik enerjisi artacağından elektron hareketine daha fazla karşı konur ve direnç artar. 10 0 C 50 0 C 1 > 1 (*) Bağımlı Değişken : letkenin direnci. Bağımsız Değişken : letkenin sıcaklığı. Sabit Tutulan Değişkenler : letkenin kalınlığı, uzunluğu, cinsi. 3

3 Değişken Direnç (eosta) : Bir elektrik devresinde, devre üzerinden geçen elektrik akımını ayarlamak, değiştirmek için kullanılan dirence değişken direnç (reosta) denir. Direncin değiştirilebilmesi için; iletkenin uzunluğunun, kalınlığının veya cinsinin değiştirilmesi gerekir. Direnci değiştirebilmek için bunlardan en kolayı iletkenin uzunluğunun değiştirilmesidir. Bu nedenle iletkenin uzunluğunu değiştirebilmek için reosta kullanılır. Direnç () eosta () Pil Anahtar Pil Anahtar Sabit Dirençli Devre Değişken Dirençli Devre 4 Elektrik Akımının Etkileri : Elektrik akımı, elektronların titreşim hareketi sonucu oluşur. Kapalı elektrik devrelerinde elektron hareketi görülmez. Bu nedenle kapalı elektrik devrelerinde elektrik akımının geçip geçmediği ancak elektrik akımının etkileri gözlenerek anlaşılır. Elektrik akımının ısı, ışık, kimyasal, manyetik, hareket gibi etkileri vardır ve bu nedenle elektrik enerjisi ısı, ışık, kimyasal, elektromanyetik ve hareket enerjisine dönüşebilir. 5 Elektrik Akımının Isı Etkisi : Elektrik devrelerinde iletken telden elektrik akımı geçerken yani elektronlar titreşim hareketi yaparken, elektronlar iletken teli oluşturan atomlara çarpar ve atomlar elektronların hareketini zorlaştırır, hareketlerine karşı koyar ve bunun sonucunda direnç oluşur. Direnç nedeniyle elektronların iletkeni oluşturan atomlara sürtünmesi sonucu ısı enerjisi açığa çıkar yani elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür ve iletken tel ısınır. letken (maddelerin direnci küçük olduğu için elektrik akımı bu maddelerden kolay geçer ve elektrik enerjisi daha az ısı enerjisine dönüşeceği için bu maddeler fazla ısınmaz. Elektrik akımını iyi iletemeyen maddelerin direnci büyük olduğu için elektrik akımı bu maddelerden kolay geçemez ve bu maddeler fazla ısınır. a) Elektrik Akımının Isı Etkisinin Bağlı Olduğu Faktörler : Elektrik devrelerinde, üzerinden akım geçen iletken telde elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür. Üzerinden akım geçen iletken telin sahip olduğu elektrik enerjisi; iletkenin uçları arasındaki potansiyel farka, iletkenin direncine, iletkenden geçen akım şiddetine ve akımın geçme süresine bağlı olduğu için iletken telde açığa çıkan ısı enerjisi de iletkenin uçları arasındaki potansiyel farka, iletkenin direncine, iletkenden geçen akım şiddetine ve akımın geçme süresine bağlıdır. Sembol Birim Elektrik Enerjisi E Joule (J) Isı Enerjisi Q Kalori (cal) Potansiyel Fark olt Direnç Ohm Akım Şiddeti Amper Zaman t Saniye Elektrik enerjisi; potansiyel fark, akım şiddeti ve akımın geçme süresine bağlıdır ve bunlarla doğru orantılıdır. 4

Elektrik Enerjisi = Potansiyel Fark x Akım Şiddeti x Zaman E =.. t Elektrik enerjisi; akım şiddeti, direnç ve akımın geçme süresine bağlıdır ve bunlarla doğru orantılıdır. =. ise ; E =.. t Elektrik enerjisi; potansiyel fark ve akımın geçme süresi ile doğru orantılı, direnç ile ters orantılıdır. = ise; E =.t olur. Elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüştüğü için Joule olan elektrik enerjisi biriminin de kalori olan ısı enerjisi birimine dönüştürülmesi gerekir. 1 cal = 4,18 Joule E Q = 4,18 veya E..t..t Q = = = 4,18 4,18 4,18 olur. b) Elektrik Akımının Isı Etkisinin Kullanıldığı Yerler : Elektrik akımının ısı etkisiyle; ütü, fırın, elektrikli su ısıtıcıları, saç kurutma makineleri, elektrikli battaniye gibi araçlar yapılmıştır. Bunun dışında futbol sahalarında, otoyollarda, metro zeminlerinde, çatılarda, seralarda, evlerde yüzeye yakın yerler elektrik kabloları ile ısıtılır ve elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesi özelliği kullanılır. Elektrik akımının ısı etkisiyle çalışan araçlar yapılırken elektrik akımını iyi iletemeyen yani elektrik akımının geçişine fazla direnç gösteren ve fazla ısı açığa çıkaran iletken teller (tungsten, nikel, krom) kullanılır. Isıtıcılarda kullanılan nikel krom tellere rezistans denir. 6 Elektrik Akımının Isı Etkisiyle Sıvıların Isıtılması : Elektrik enerjisi sayesinde sıvıların sıcaklıkları değiştirilebilir. Üzerinden akım geçen iletken tel sıvıya daldırıldığında iletken telin elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür ve ısı enerjisi sayesinde sıvının sıcaklığı arttırılabilir. Sıvının sıcaklığının daha fazla arttırılabilmesi için; Isı enerjisi arttırılır. Isı enerjisinin arttırılabilmesi için elektrik enerjisi arttırılır. Sıvının kütlesi azaltılabilir. Sıvının cinsi değiştirilebilir ve daha düşük öz ısılı sıvı kullanılabilir. t 5

Q = m. c. t E=..t=..t=.t ve E Q = 4,18 ise;..t..t.t m.c.δt = = = 4,18 4,18.4,18..t..t.t Δt = = = 4,18.m.c 4,18.m.c 4,18..m.c olur. 7 Sıvıların Sıcaklığının Değiştirilmesi çin Uygulanacak Yöntemler : a) Potansiyel Farkın Değiştirilmesi : Potansiyel fark arttırıldığında iletkenden geçen akım şiddeti de artacağı için elektrik enerjisi artar. Elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür ve ısı enerjisi artacağı için de sıvının sıcaklığı artar. t 1 t 1 1 > 1 > 1 ve E > E 1 olur. E > E 1 Q > Q 1 olur...t 1. 1.t Δt = ve Δt 4,18.m.c 1 = t > t 1 olur. 4,18.m.c Bağımlı Değişken : Açığa çıkan ısı miktarı. Bağımsız Değişken : Potansiyel fark ve akım şiddeti. Sabit Tutulan Değişken : Telin direnci, akımın geçme süresi, sıvının cinsi, sıvının ilk sıcaklığı, sıvı miktarı (kütlesi). b) Direncin Değiştirilmesi : letkenin direnci azaltıldığında elektrik enerjisi artar. Elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür ve ısı enerjisi artacağından sıvının sıcaklığı artar. 1 t 1 t 6

> 1 E 1 > E olur. E 1 > E Q 1 > Q olur. Δt = 4,18..m.c.t ve 1.t Δt = t 1 > t olur. 4,18..m.c Bağımlı Değişken : Açığa çıkan ısı miktarı. Bağımsız Değişken : Telin direnci. Sabit Tutulan Değişken : Potansiyel fark, akım şiddeti, akımın geçme süresi, sıvının cinsi, sıvının ilk sıcaklığı, sıvı miktarı (kütlesi). c) Akımın Geçme Süresinin Değiştirilmesi : letkenden daha uzun süre elektrik akımı geçirildiğinde elektrik enerjisi artar. Elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür ve ısı enerjisi artacağından sıvının sıcaklığı artar. 1..t..t.t Δt = = = 4,18.m.c 4,18.m.c 4,18..m.c Bağımlı Değişken : Açığa çıkan ısı miktarı. Bağımsız Değişken : Akımın geçme süresi. Sabit Tutulan Değişken : Potansiyel fark, akım şiddeti, telin direnci, sıvının cinsi, sıvının ilk sıcaklığı, sıvı miktarı (kütlesi). d) Sıvı Kütlesinin (Miktarının) Değiştirilmesi : Sıvı kütlesi azaltıldığında elektrik ve ısı enerjisi değişmemesine rağmen verilen ısı enerjisi daha az tanecik tarafından hareket enerjisine dönüşeceği için tanecik başına düşen enerji miktarı yani sıvının sıcaklığı artar. m 1 m t 1 t E 1 = E Q 1 = Q olur. m 1 > m..t..t Δt = ve Δt 4,18.m.c 1 = 4,18.m.c t > t 1 olur. 1 Bağımlı Değişken : Açığa çıkan ısı miktarı. Bağımsız Değişken : Sıvı kütlesi. Sabit Tutulan Değişken : Potansiyel fark, akım şiddeti, telin direnci, akımın geçme süresi, sıvının cinsi, sıvının ilk sıcaklığı. 7

e) Sıvının Cinsinin Değiştirilmesi : Sıvının cinsi değiştirilerek daha küçük öz ısılı sıvı kullanıldığında elektrik ve ısı enerjisi değişmemesine rağmen verilen ısı enerjisi, öz ısısı küçük olan maddede daha az tanecik bulunduğundan daha az tanecik tarafından hareket enerjisine dönüşeceği için tanecik başına düşen enerji miktarı yani sıvının sıcaklığı artar. 1 c 1 c t 1 t E 1 = E Q 1 = Q olur. c 1 > c..t..t Δt = ve Δt 4,18.m.c 1 = 4,18.m.c t > t 1 olur. 1 Bağımlı Değişken : Açığa çıkan ısı miktarı. Bağımsız Değişken : Sıvının cinsi (öz ısısı). Sabit Tutulan Değişken : Potansiyel fark, akım şiddeti, telin direnci, akımın geçme süresi, sıvı miktarı (kütlesi), sıvının ilk sıcaklığı. ÖNEKLE : 1 Bir iletkenin uçları arasına 0 voltluk bir gerilim dakika uygulandığında iletkenden geçen akım şiddeti 1,6 amper ise iletkenin etrafa yayacağı elektrik enerjisi kaç Joule dür? Direnci 50 ohm olan bir iletkenden amperlik akım 10 dakika süre ile geçirildiğinde kaç Joule lük elektrik enerjisi harcanır? 3 Direnci 4,18 ohm olan elektrik ısıtıcısından amperlik akım geçmektedir. Elektrik ısıtıcısı 00 gramlık suyun içine atılarak 1 dakika süreyle su ısıtıldığında suyun sıcaklığı kaç 0 C artar? (c su = 1 cal/gr. 0 C) 4 Direnci 1 ohm olan elektrik ısıtıcısının uçları arasına 36 voltluk gerilim uygulanıyor. Bu ısıtıcı kütlesi 3 kg olan suyun içine 5 dakika daldırılırsa suyun sıcaklığı kaç 0 C artar? (c su = 1 cal/gr. 0 C) (1 cal = 4 Joule alınacak). 7 Sigortalar : Elektrik devrelerinde veya elektrikle çalışan araçlarda yüksek akım nedeniyle aşırı ısınma sonucu oluşacak tehlikelere karşı güvenlik açısından kullanılan devre elemanına sigorta denir. Bir devreden gereğinden fazla elektrik akımı geçmesi sonucu açığa çıkan ısı enerjisi devrede kullanılan kabloların ve cihazların yalıtkan kaplamalarının erimesine ve yangınlara sebep olur. Bunun önlenmesi için sigortalar kullanılır. 8

a) Sigortaların Özellikleri : 1 Elektrik devrelerinde veya elektrikle çalışan araçlarda kullanılır. Elektrik devrelerinin veya devrelerde kullanılan elektrikli araçların (elektrikli araçların kendi sigortası vardır) yüksek akım nedeniyle aşırı ısınması sonucu oluşacak tehlikelere karşı koruması için kullanılır. 3 Elektrik devrelerinden veya elektrikli araçlardan fazla akım geçtiğinde akımın kesilmesini sağlar. 4 Devreye seri olarak bağlanır. 5 Sigortalar taşıyabilecekleri en yüksek akım miktarına göre sınıflandırılırlar. 6 Sigortalar, kullanılacağı devreden geçen akım değerinden biraz yüksek değerde seçilmelidir. NOT : 1 Sigortalar devreye paralel bağlandığında, yüksek akım nedeniyle devreye giren sigorta bulunduğu koldaki elektrik akımını keser fakat diğer paralel koldan elektrik akımı geçmeye devam eder. Bu nedenle de elektrikli aracı yüksek elektrik akımına karşı koruyamaz. b) Uygun Sigortaların Kullanılması : Sigortalar taşıyabilecekleri en yüksek akım miktarına göre sınıflandırılırlar. Sigortalar, kullanılacağı devreden geçen akım değerinden biraz yüksek değerde seçilir. Kullanılacağı devreden geçen akım değerinden düşük veya çok yüksek değerde sigortanın seçilmesi uygun değildir. Kullanılacağı devreden geçen akım değerinden düşük değere sahip sigortalarda, geçen akım nedeniyle sigorta devreyi keser ve devre ki hiçbir zaman elektrik akımı geçmez ve elektrikli cihaz çalışmaz. Kullanılacağı devreden geçen akım değerinden çok yüksek değere sahip sigortalarda, geçen yüksek akım nedeniyle devrede oluşabilecek bir sorunda devredeki akım değeri sigortanınkine eşit olmadıktan sonra akım kesilmez. Bunun sonucunda devredeki elektrikli araçlar ve iletken teller aşırı ısınır ve yangın çıkar. ÖNEKLE : 1 Sigortalar, taşıyabilecekleri en yüksek akım miktarına göre sınıflandırılır. 13 A lik sigorta en fazla 13 A lik akımın geçmesine izin verir. Daha fazla akım geçtiğinde sigorta devreyi keser ve yüksek akımın oluşturacağı tehlikeler önlenmiş olur. Elektrik devrelerinde ve elektrikli araçlarda kullanılacak sigortanın, devreden veya elektrikli araçtan geçen akıma uygun olması gerekir. A lik akım ile çalışan bir saç kurutma makinesi 1A lik sigorta ile korunmaz. Saç kurutma makinesi çalıştırıldığında sigorta, üzerinden 1A den fazla akım geçeceği için atar ve makine çalışmaz. A lik akım ile çalışan bir saç kurutma makinesi 13 A lik sigorta ile korunmaz. Saç kurutma makinesi çalışırken oluşabilecek bir sorunda akım 13 A oluncaya kadar sigorta atmaz ve aşırı ısınma sonucu yangın çıkabilir. A lik akım ile çalışan bir saç kurutma makinesini korumak için 3 A lik sigorta kullanmak uygundur. 9

c) Sigorta Çeşitleri : Sigortalar kullandığı yerlere göre farklı çeşitte olabilir. 1) Elektrikli Araçlarda Kullanılan Sigortalar (Minyatür Sigortalar) : Elektrik akımını iyi ileten fakat erime sıcaklığı çok düşük olan iletken kullanılarak yapılan sigortalara minyatür sigortalar denir. Minyatür sigortalar genelde elektrikli cihazlarda kullanılır. Minyatür sigortalarda, cihazdan çok fazla akım geçmesi sonucu sigorta telinde açığa çıkan ısı enerjisi devreye seri bağlı olan sigortanın içindeki erime sıcaklığı düşük olan iletken telin erimesine neden olur. Eriyen tel elektrik akımının geçmesini önler ve devredeki elektrik akımı kesilerek cihazın hasar görmesi önlenir. zole Borucuk Sigorta Teli Çap (0,5 cm) Kapsül Boy ( cm) Kapsül ) Ev (B C D) Tipi Sigortalar : Yapısındaki bobinin fazla akım nedeniyle mıknatıslanarak yapısındaki metal parçayı çekip devreyi açarak akımın geçmesini engelleyen sigortalara ev tipi sigortalar denir. Ev tipi sigortalarda devreye fazla miktarda akım geldiğinde sigortadaki bobin mıknatıslanarak devredeki metal parçayı kendine çeker ve anahtarın açılarak devrenin kesilmesini sağlar. Devrenin kesilmesi sonucu devreden akım geçmez ve devre yüksek elektrik akımına karşı korunmuş olur. Hem binaların hem de dairelerin girişinde sigortalar bulunur. Daire girişlerindeki sigortaların bulunduğu sigorta kutusunda, dairelere gelen elektrik akımı paralel devrelere bölünerek dağıtılır. Böylece bir tehlike durumunda dairedeki tüm araçların zarar görmesi önlenmiş olur. Anahtar Metal Parça Gelen Akım Bobin letken Parça Giden Akım Elektrikli Araç 1. Şekil 10

Anahtar Metal Parça Gelen Akım Bobin letken Parça Giden Akım Elektrikli Araç. Şekil NOT : 1 Elektrikli cihazların tamamında kendine ait bir sigorta bulunur. Güç kaynağı, direnç ölçer, voltmetre, ampermetre gibi laboratuar araçlarında sigorta bulunur. 3 Elektrik enerjisinin iletkenlerde ısı enerjisine dönüşmesinin tehlikeli sonuçları olabileceği gibi günlük hayatı kolaylaştıran uygulamaları da vardır. 4 Otomobillerde her sigorta otomobilin belli bölümlerindeki elektrik devresini korur ve bu sayede herhangi bir devrede oluşacak hasarın, tüm elektrik devresine zarar vermesi önlenir. 8 Elektrik Akımının Işık Etkisi : Elektrik enerjisini ışık enerjisine çeviren araçlara ampul (lamba) denir. Üzerinden akım geçen bir iletken tel etrafına görülebilir ışık yayar ve bu özellik kullanılarak lambalar yapılır. Lambalar, akkor flamanlı lamba ve flüoresan lamba olarak iki çeşittir. a) Akkor Flamanlı Lamba : çindeki büyük dirençli telin akkor hale gelmesi sonucu ışık yayan lambalara akkor flamanlı lamba denir. Flamanlı lambalarda iki bakır ayak arasında direnci büyük ve erime noktası yüksek olan tungsten metalinden yapılan ince tel (gelincik teli) yani flaman bulunur. Lambadan geçen elektrik akımına karşı flaman direnç gösterir ve ısınarak akkor hale gelip ışık yayar. Akkor flamanlı lambalarda flamanın oksitlenip kopmaması için flamanın içinde bulunduğu cam tüpün içindeki hava boşaltılıp bunun yerine kimyasal tepkimeye girmeyen He, Ne, Ar, Kr, Xe, n gibi soy gazlar doldurulur. Akkor flamanlı lambalarda kullanılan flamanın direncinin arttırılabilmesi ve elektrik enerjisinin daha fazla ışık enerjisine dönüştürülebilmesi için flaman hem uzun hem de ince yapılmıştır. Ampuldeki flamanın kopması sonucu lamba patlar ve patlamış lambalarda elektrik akımı iletilemeyeceği için elektrik enerjisi ışık enerjisine çevrilmez ve lamba ışık vermez. 11

Flaman = Gelincik Teli Bakır Tel Bakır Tel Cam Fanus Metal Cam Metal (Bakır ) NOT : 1 Tungsten gibi direnci büyük olan birçok iletken, üzerinden elektrik akımı geçmesi sonucu görülebilir ışık yayar. Bu özellik kullanılarak elektrik sobaları yapılmıştır. Bir ampulün filamanında, elektrik enerjisinin yaklaşık %5 i ışık enerjisine dönüşürken %95 i ise ısıya dönüşür. b) Flüoresan Lamba : Elektrik ve manyetik etkilerle ışık yayan lambalara flüoresan lamba denir. Flüoresan lambanın, içerisinde çok az cıva ve bir miktar da soy gaz bulunur. Lambayı oluşturan cam tüpün iç yüzeyi çok ince fosfor tabakasıyla kaplıdır. Flüoresan lambada cam tüpün her iki ucunda bulunan elektrotlara uygulanan gerilim bu elektrotların birinden elektronların kopmasını ve büyük bir hızla diğer elektrota doğru hareket etmesini sağlar. Kopan ve yüksek hızla hareket eden bu elektronlar tüp içerisinde gaz halinde bulunan cıva atomlarıyla çarpışır. Bu sırada cıva atomları insan gözünün algılayamadığı mor ötesi ışıma yapar. Bu mor ötesi ışın cam tüpün iç yüzeyini kaplayan fosfora çarptığında görünür ışık meydana gelir. 1