3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ Elektriklenme Elektrik Akımı Nedir? Seri ve Paralel Bağlama Bu ünitede öğrencilerin; Elektriklenme çeşitlerini ve teknolojideki uygulama alanlarını, Elektrik akımı ve gerilim kavramlarını anlamaları, Bir elektrik devresindeki akımı ve gerilimi ölçebilmeleri, Akım-gerilim-direnç ilişkisini kavramaları, Ampullerin seri-paralel bağlama şekillerini ve günlük hayatta kullanım amaçlarını keşfetmeleri hedeflenmektedir. Bu üniteyi başarıyla tamamlayan her öğrenci; 1. Bazı maddelerin veya cisimlerin birbirine temas ettirildiğinde elektriklenebileceğini fark eder. 2. Aynı yola elektriklendikten sonra aynı cins iki maddenin birbirlerini dokunmadan ittiğini, farklı cins iki maddenin ise birbirlerini dokunmadan çektiğini deneysel keşfeder. 3. Deneysel sonuçlara dayanarak iki cins elektrik yükü olduğu sonucuna varır. 4. Elektrik yüklerinin pozitif () ve negatif () olarak adlandırıldığını belirtir. 183
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE 5. Aynı elektrik yüklerinin birbirlerini ittiğini, farklı elektrik yüklerinin birbirlerini çektiğini ifade eder. 6. Negatif ve pozitif yüklerin birbirine eşit olduğunu cisimleri, nötr cisim olarak adlandırır. 7. Yüklü bir cisim başka bir cisme dokundurulunca onu aynı tür yükle yükleyebileceğini ve bu cisimlerin daha sonra birbirlerini itebileceğini deneyerek keşfeder. 8. Elektriklenme olaylarında cisimlerin negatif yük alış-verişi yaptığını ve cisimler üzerinde pozitif veya negatif yük fazlalığı (yük dengesizliği) oluşturduğunu ifade eder. 9. Elektroskobun ne işe yaradığını, tasarladığı bir araç üzerinde gösterir. 10. Yüklü cisimlerden toprağa, topraktan yüklü cisimlere negatif yük akışını "topraklama" olarak adlandırır. 11. Cisimlerin birbirlerine dokundurulmadan etki ve elektriklenerek zıt yükle yüklenebileceğini deneyerek keşfeder. 12. Elektriklenmenin teknolojideki ve azı doğa olaylarındaki uygulamaları hakkında örnekler vererek tartışır. 13. Elektrik akımının bir yük (negatif yüklerin) akışı olduğunu ifade eder. 14. Elektrik enerjisi kaynaklarının, devreye elektrik akımı sağladığını ifade eder. 15. Elektrik devrelerinde akımın oluşması için kapalı bir devre olması gerektiğini fark eder. 16. Bir elektrik devresindeki elektrik akımını ölçmek için ampermetre kullanıldığını bilir. 17. İletkenin iki ucu arasında bir akım geçmesine sebep olacak bir yük farkı varsa, bu farkı "gerilim" olarak adlandırır. 18. Pillerin, akülerin vb. elektrik enerjisi kaynaklarının kutupları arasındaki gerilimi, voltmetre kullanarak ölçer. 19. Akım biriminin amper, gerilim biriminin volt olarak adlandırıldığını ifade eder. 20. Bir devre elemanlarının uçları arasındaki gerilim ile üzerinden geçen akım arasındaki ilişkiyi deneyerek keşfeder. 21. Bir devre elemanının uçları arasındaki gerilimin üzerinden geçen akım oranının devre elemanının direnci olarak adlandırıldığını ifade eder. 22. Volt/Amper değerini, direnç birimi ohm'un eş değeri olarak ifade eder. 23. Ampullerin seri ve paralel bağlandığı durumları devre kurarak gösterir. 24. Ampullerin seri ve paralel bağlandığı durumlarda devredeki farklılıkları deneyerek keşfeder. 25. Seri ve paralel bağlı ampullerden oluşan bir devrenin şemasını çizer. 26. Ampullerin paralel bağlanmasından oluşan devrelerin avantajlarını ve dezavantajlarını fark eder. 27. Ampermetrelerin seri, voltmetrenin ise paralel bağlanacağını devreyi kurarak gösterir. 28. Ampermetre ve vlotmetrenin bağlanış şekilleri devre şeması üzerinde çizerek gösterir. 29. Seri bağlı devre elemanlarının hepsinin üzerinden geçen akımların toplamının, ana koldan geçen akıma eşit olduğunu fark eder. 30. Ampullerin seri-paralel bağlandığı durumlardaki parlaklığın farklılığının sebebini direnç ile ilişkilendirir. 31. Devrede direnci küçük olan koldan yüksek; direnci büyük olan koldan daha düşük akımın geçeceğinin farkına varır. 184
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ EETRİENME Doğada bir çok itme ya da çekme kuvveti vardır. Dünyanın cisimlere uyguladığı kuvvet çekme kuvveti, iki mıknatısı ise birbirlerine uyguladığı itme ya da çekme kuvveti bilinen bir kaç örnektir. Yine bu kuvvetlere benzer biçimde elektriksel kuvvet dediğimiz başka bir kuvvet vardır ki günlük hayatımızda bu kuvvetle sık sık karşılaşırız. Örneğin saçımıza sürttüğümüz tarağın kağıt parçalarını çekmesi elektriksel kuvvet sonucudur. Bu kuvvetin oluşması için cisimler üzerinde elektrik yüklenmesinin olması gerekir. Bu yüklenmeyi açıklamak için önce maddenin atom yapısındaki temel iki parçacık olan proton ve elektrondan bahsetmek gerekmektedir. Protonlar pozitif yüklüdürler ve atomun çekirdeğinde bulunurlar. Serbestçe hareket yeteneğine sahip değildirler. Elektronlar ise negatif yüklüdürler ve çekirdeğin çevresinde yer alırlar. Serbestçe hareket edebilirler. Yani bir atomdan elektron alınabilir ya da atoma elektron verilebilir. Ancak proton alınamaz, verilemez. Bir atomda pozitif yük miktarı negatif yük miktarına eşit ise o atom nötrdür. Nötr atomlardan oluşan cisim nötr cisimdir. Bu nötr cisimlerde pozitif yük miktarı negatif yük miktarına eşittir. Ayrıca bu yükler cismin içinde düzgün olarak dağılmıştır. Bir cisimde pozitif yük miktarı negatif yük miktarından fazla ise o cisme pozitif yüklüdür denir. Eğer bir cisimde negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazla ise o cisme negatif yüklüdür denir. Cisimleri elektrikle yüklemenin üç değişik yöntemi vardır. Bunlar; sürtünme ile yüklenme, dokunma ile yüklenme ve etki ile yüklenmedir. Sürtünme ile Elektriklenme Saçımıza sürttüğümüz tarağın küçük kağıt paçalarını çekmesi bu türden yüklenmeye örnektir. Başka örneklerde verebiliriz. Temiz bir cam çubuğu ipek bez parçasıyla ovuşturup ipek iplikle asalım. Sonra ikinci bir cam çubuk alarak onu da ipek bez ile ovuşturup birinci cam çubuğa yaklaştırdığınızda birbirlerini ittiğini görürsünüz, iki cam çubukda ipek bezle sürtünmeye tabi tutulduğu için ikiside aynı işaretli olarak yüklenirler. Yapılan araştırmada cam çubuk ile ipek bez sürtünmesi sonucu cam çubuğun pozitif () yüklendiği anlaşılmıştır. Buna göre aynı işaretli yükler birbirlerini iter. Ayrıca yün kumaşa sürtülen ebonit çubuk ile pozitif yüklü cam çubuk birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini çeker. Buradan ebonit çubuğun negatif () yüklü olduğu anlaşılır. Yün kumaş, ebonit ile sürtünme sonucunda pozitif () yüklenir. Sürtünen iki cisim zıt işaretli olarak yüklenir. Nötr cisimde pozitif ve negatif yük sayıları eşit olduğundan bu cisme ya yüksüz, ya da nötr deriz.. Pozitif yük sayısı negatif yük sayısından fazla olduğu bu cisme pozitif yüklüdür deriz. Negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazla olduğu bu cisme negatif yüklüdür deriz. NOT Sonuç olarak aynı elektrik yükleriyle yüklenen cisimler birbirini iter. Farklı elektrik yüküyle yüklenen cisimler birbirlerini çeker. Nötr olan cisimler ise birbirlerine elektriksel kuvvet uygulayamaz. Yüklü bir cisim, nötr iletken bir cisme çekme kuvveti uygular. Başlangıçta nötr olan iki cisim, sürtünme ile yüklendiğinde birbirlerine çekme kuvveti uygular. Sürtünme sonucu elektrikle yüklenen tarak, küçük kağıt parçalarını çeker. 185
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE Cisimler nötr ise birbirine elektriksel kuvvet uygulamaz. Cisimler pozitif yüklü ise birbirlerine itme kuvveti uygular. Cisimlerden biri negatif diğeri pozitif yüklü ise birbirlerine çekme kuvveti uygular. Cisimler negatif yüklü ise birbirlerine itme kuvveti uygular. Dokunma ile Elektriklenme Yüklü iletken bir cisim, nötr iletken başka bir cisme dokundurulduğunda yüksüz cisim de elektrikle yüklenir. Sonuçta iki cisim de aynı işaretli yüklendiğinden birbirlerini iter. Aşağıda dokunma ile yüklenmeye bir örnek verilmiştir. Başlangıçta ebonit çubuk negatif yüklü, metal top ise nötr dür. Dokunma sonucunda metal topa bir miktar negatif yük geçer. Son durumda ise metal top negatif yüklü olur. NOT Nötr iletken bir cisme, yüklü iletken bir cisim dokundurulup yanında tutulursa birbirlerine itme kuvveti uygularlar. Etki ile Elektriklenme Yüklü bir cismi, yüksüz iletken bir cisme dokundurmadan yaklaştırarak oluşan yüklenme türüdür. Aşağıda etki ile yüklenmeye bir örnek verilmiştir. Başlangıçta iletken küre nötrdür. İletken küre () yüklü bir cisim yaklaştırılıyor. İletken küreye parmağınızı dokundurduğunuzda bir miktar () yük elimize geçer. ürede () yükler, () lerden fazla olur. İletken küre () yüklü olur. () yüklü cisim uzalaştırılırsa iletken kürede () yükler düzgün olarak dağılır. 186
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ EETROSOP Cisimlerin elektrikle yüklü olup olmadığını ya da hangi türle yüklendiğini anlamak için kullanılan düzeneklerdir. Elektroskobun belli başlı iki önemli parçası vardır. Bunlar topuz ve yapraklardır. Topuz ve yapraklar iletkenliği yüksek maddeden yapılmıştır. Elektroskobun nasıl çalıştığını kısaca açıklayalım. Nötr durumda olan bir elektroskobun topuzuna negatif yüklü bir cisim dokundurulduğunu düşünelim. Negatif yükler topuz ve yapraklar sisteminin tümüne dağılır. Bu durumda çok hafif olan yaprakların ikiside negatif yükleneceğinden birbirlerini iterler. Birbirlerini iten yapraklar açılır. Yapraklar sadece nötr olduğu durumda kapalı olur. Nötr elektroskop denildiği zaman yaprakları kapalı olan elektroskop ifade edilmiş olur. ÖRNE Topuz Yapraklar Şekilde gösterilen nötr elektroskobun yapraklarında fazlalık elektrik yükü olmadığı için kapalıdır. Elektroskobun topuzuna () yüklü bir cisim yaklaştırılırsa topuz ve yapraklarda yük hareketi nasıl olur? Yüklü elektroskopta yapraklar, aynı işaretli yüklenmek zorunda olduğu için açıktır. Çözüm: Negatif yüklü cisim topuzdaki bir kısım negatif yükleri yapraklara doğru iterek yaprakların her ikisinin de negatif işaretli olarak yüklenmesini sağlar. Aynı işaretli iki yaprak birbirini iteceğinden yapraklar açılır. Topuzdan ayrılan negatif yükler topuzda pozitif yük fazlalığı oluşturur. Sonuç olarak topuz pozitif, yapraklar negatif yüklü olur. TOPRAAMA Yerküre ile temas ettirilen her cisim ne kadar yüklü ve hangi tür yükle yüklü olursa olsun nötr olur. Bunun nedenini şöyle açıklayabiliriz. Yerküreyi çok büyük nötr bir cisim olarak düşünebiliriz. Yüklü başka bir cisim yerküreye temas ettirildiğinde (topraklama), fazlalık yük hacimler oranında paylaşılırsa cisimde fazlalık yükün kalmayacağı açıkça anlaşılır. Topraklanan cisim negatif ise negatif yükler toprağa akar. Topraklanan cisim pozitif ise negatif yükler topraktan cisme gelir. Sonuçta cisim her iki durumda da nötr olur. Cisimler üzerinde biriken elektrik yükü bazen tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Yıldırım buna bir örnektir. Elektrik yüklü bir bulut yer küreye yeterince yaklaşınca buluttan yere veya yerden buluta elektrik yükü boşalması olabilir. Bu olaya yıldırım denir. Yukarıdaki resim, bir evin çatısındaki paratoner görülmektedir. Yıldırım önce bu iletken çubuklara çarpar sonra da toprağa akarak evleri tehlikeden korur. 187
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE Elektrikle yüklü bulutların birinden diğerine yük boşalması şimşek dediğimiz olayı oluşturur. Yıldırım olayında elektrik yükünün boşalması bulut ile yeryüzünün birbirine en yakın noktaları arasında olur. Bu nedenle sivri yerlere yıldırım düşme olasılığı yüksektir. Yıldırımdan korunmak için yüksek yapılara paratoner (yıldırımsavar) adı verilen sivri uçlu metal çubuklar takılır. ÖRNE Nötr olan iletken cisminin topraklama ile nasıl pozitif yüklendiğini aşağıda açıklayalım. a) Nötr cisminde pozitif ve negatif yük sayıları birbirine eşittir. (a) Anahtar açık b) Şekilde görüldüğü gibi () yüklü cismi ye yaklaştırıldığında () yükler sağ tarafa doğru itilir. Bu durumda nin sol tarafı () sağ tarafı () yüklü olur. (b) Toprak Nötr Anahtar açık c) Anahtar kapatılarak toprak bağlantısı gerçekleştirildiğinde () yükler toprağa akar. cisminin sol tarafı (), sağ tarafı nötr olur. (c) Toprak (d) Nötr Toprak Anahtar açık d) Anahtar açıldığında cisminde yine sol taraf (), sağ taraf nötr durumda kalmaya devam eder. Anahtar açık e) Anahtar açıkken (toprak bağlantısı kopuk) cismi uzaklaştırılırsa cismi üzerinde düzgün dağılım oluşturan () yükler cismin pozitif yüklenmesini sağlar. (e) Toprak 188
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ÖRNE a) b) c) M Yukarıda,, M iletken kürelerinin üzerindeki pozitif ve negatif yük sayıları verilmiştir. Yükleri sayarak iletken kürelerin net yüklerini belirleyiniz. Çözüm: a) iletkenindeki pozitif ve negatif yük sayıları eşittir. Bu nedenle iletkeni nötrdür. Nötr olan bir iletken üzerinde net yük sıfır olduğundan iletken aşağıdaki şekilde gösterilir. iletkeni nötrdür b) iletkenindeki pozitif yük sayısı negatif yük sayısından fazladır. Fazlalık yük, 3 tane () olduğundan cismi pozitif yüklüdür. cisminin gösterilişi aşağıdaki gibidir. Pozitif yüklü iletkeni c) M iletkenindeki negatif yük sayısı pozitif yük sayısından 2 adet fazladır. Bu nedenle M iletkeni negatif yüklüdür. M cisminin gösterilişi aşağıdaki gibidir. Negatif yüklü M iletkeni 189
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ÖRNE A B C A B C X Şekil 1 Şekil 2 Şekil 1 de gösterilen küre şeklindeki A, B, C iletken cisimleri nötrdür. Bu cisimlere Şekil 2 deki gibi negatif yüklü X cismi yaklaştırılıyor. A, B, C cisimleri üzerindeki yük dağılımı nasıl olur? Çözüm: Negatif yüklü X cismi, A iletkeni üzerindeki bir kısım negatif yükleri iterek uzaklaştıracaktır. Bu negatif yükler C cisminin sağ tarafında toplanır. A cisminin sol tarafında itilen negatif yüklerden dolayı, bu bölgede pozitif yük fazlalığı oluşur. Sistemin son durumu aşağıda gösterilmiştir. Buna göre A cismi pozitif, B cismi nötr ve C cismi negatif yüklü olur. X A B C ÖRNE M M Şekil 1 Şekil 2 Şekil 1 de gösterilen küre şeklindeki,, M cisimleri nötrdür. Bu cisimlere Şekil 2 deki gibi pozitif yüklü Y cismi yaklaştırılıyor.,, M cisimleri üzerindeki yük dağılımı nasıl olur? Çözümü şekil 2 üzerinde yapınız. 190
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 1 Aşağıdaki cisimler üzerindeki pozitif ve negatif yük miktarları verilmiştir. Bu cisimlerin net yüklerini hesaplayarak NÖTR, NEGATİF ya da POZİTİF olarak cisimlerin altında verilen boşluklara yazınız. (() ve (-) yükleri sayarak hesaplayınız.) X Y Z T............ M N............ ETINI - 2 Elektrikle yüklü çubuklar aşağıdaki gibi birbirlerine dokunan küresel nötr iletkenlere yaklaştırılıyor. üresel cisimler üzerindeki yük dağılımını gösterir. a) Yüklü çubuk b) Yüklü çubuk Yüklü çubuk 191
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 3 a). Yün kumaşa sürtülen ebonit çubuk nötr elektroskobun topuzuna dokundurulursa elektroskobun yapraklarının durumu ne olur? Açıklayınız......... b). Yün kumaşa sürtülen ebonit çubuk nötr elektroskobun topuzuna dokundurulmadan yaklaştırılırsa elektroskobun yapraklarının durumu ne olur? Açıklayınız......... c). İpek kumaşa sürtülen cam çubuk, nötr elektroskobun topuzuna dokundurulursa elektroskobun yapraklarının durumu ne olur? Açıklayınız......... d). İpek kumaşa sürtülen cam çubuk nötr elektroskobun topuzuna dokundurulmadan yaklaştırılırsa elektroskobun yapraklarının durumu ne olur? Açıklayınız......... ETINI - 4 Yukarıdaki şekilde gösterilen alüminyum folyodan yapılmış ve naylon iplikle asılmış nötr bir topa; a) Negatif yüklü bir çubuk yaklaştırdığımızda son durum ne olur?.... b) Pozitif yüklü bir çubuk dokundurduğumuzda son durum ne olur?.... c) Nötr bir cisim yaklaştırdığımızda son durum ne olur?.... d) İpek kumaşa sürtülen cam çubuk yaklaştırdığımızda son durum ne olur?.... 192
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 5 Elektrikle yüklenmiş X ve Y cisimleri birbirine çekme kuvveti, Y ve Z cisimleri ise birbirlerine itme kuvveti uygulamaktadır. Buna göre X ile T cisimlerinin elektrik yükü işaretleri hangi değerlerinde olabileceğini altındaki boş kutucuklara yazınız. X Y Y T X T ETINI - 6 Elektrikle yüklü ile ve ile M cisimleri yalıtkan iplerle asılı olarak serbest bırakıldığında Şekil 1 ve Şekil 2 deki gibi dengede kalmaktadır. Bu cisimlerden ile M nin elektrik yükü işaretleri Şekil 3 te gösterilen boş kutulara yazınız. M M ETINI - 7 A B C D A, B, C, D cisimleri üzerindeki () ve () yük miktarlarını sayarak aşağıdaki sorularının cevaplarını karşılarına yazınız. a) Hangi cisimler nötrdür?... b) Hangi cisimler () yüklüdür?... c) Hangi cisimler () yüklüdür?... 193
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 8 Elektrikçe nötr olan iletken küresel cisimler, aşağıda gösterildiği gibi () yüklü cismi ile () yüklü cisimleri tarafından etki ile yüklenmiştir Her durum için bir küresel cismin yük işareti ve miktarı verilmiştir Buna göre diğer küresel cisimlerin yüklerini cisimler üzerinde gösteriniz. a) b) c) d) e) d d f) d d g) d d h) 194
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 9 Nötr durumda olan X, Y, Z iletken kürelerden oluşan sistemde aşağıdaki işlemler sırası ile yapılıyor. Bu işlemler sonucunda X, Y, Z iletken küreler üzerinde elektrik yüklerinin durumunu gösteriniz. a) X Y Z A A anahtarı açık b) X Y Z A A anahtarı açıkken () yüklü cismi X e yaklaştırılıyor. c) X Y Z A cismi yerinde dururken A anahtarı kapatılıyor. d) X Y Z A cismi yerinde dururken A anahtarı açılıyor. e) X Y Z A A anhatarı açıkken cismi uzaklaştırılıyor. 195
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 10 elektroskop yıldırım iletken topraklama şimşek nötr paratoner yalıtkan Yukarıdaki kutucuklarda verilen kavramları aşağıdaki uygun boşluklara yazınız. 1. Üzerinde elektrik yüklerinin serbestçe dolaştığı cisimlere... denir. 2. Elektriklenmiş cisimlerin toprakla teması sonucunda toprakla cisim arasındaki yük alışverişine... denir. 3. Yüklü bulutlar birbirlerine yeterince yaklaşırsa birinden diğerine yük boşalır. Bu olaya... denir. 4.... cisimlerin üzerinde yükler serbestçe hareket edemezler. 5. Bir cisimde pozitif ve negatif yüklerin eşit olması durumuna... denir. 6.... yüklü bulutların yerküreye yaklaşması sonucu buluttan yere veya yerden buluta yük boşalması sonucu oluşur. 7. Cisimlerin elektrikle yüklü olup olmadıklarını ya da hangi tür yükle yüklü olduklarını belirleyen düzeneklere... denir. 8. Genellikle yüksek binaların üzerine konulan... yıldırım düşmesini engeller. ETINI - 11 Aşağıda şekli verilen yüklü elektroskopların topuzlarına yüklü cisimler yaklaştırılıyor. Elektroskopların yapraklarının hareketini boş kısımlara yazınız. () yüklü elektroskoba () yüklü cisim yaklaştırılıyor.......... () yüklü elektroskoba () yüklü bir cisim yaklaştırılıyor.......... () yüklü elektroskoba () yüklü bir cisim yaklaştırılıyor.......... 196
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 12 Aşağıda verilen elektroskoplarla () yüklü cisimler yaklaştırılıyor ya da dokunduruluyor. Yaprakların durumunu aşağıdaki boşluğa yazınız. Cisim Nötr elektroskoba () yüklü cisim yaklaştırılıyor. Cisim () yüklü elektroskoba, () yüklü ve yükü elektroskoptan az olan cisim dokunduruluyor. Cisim () yüklü elektroskoba, () yüklü ve yükü elektroskoptan fazla olan bir cisim dokunduruluyor. 197
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 13 Aşağıda verilen ifadelerden doğru olanların yanına (D), yanlış olanların yanına (Y) koyunuz. 1. ( ) Atomda protonlar pozitif yüklüdür. 2. ( ) Atomda elektronlar atomun çekirdeğinde yer alır. 3. ( ) Nötr olan bir cisimde pozitif yük miktarı daha fazladır. 4. ( ) Nötr bir cisimden bir miktar negatif yük alınırsa cisim pozitif yüklenir. 5. ( ) Cam çubuk ile ipek bez sürtünme sonucunda zıt işaretli olarak yüklenir. 6. ( ) Nötr olan A iletken cismi ile pozitif B iletken cismi birbirlerine dokundurulursa A cisminden B cismine negatif yük geçer. 7. ( ) Nötr iletken bir cisim ile negatif yüklü iletken bir cisim birbirlerine dokunduktan sonra birbirlerini iter. 8. ( ) Topraklanan cisim negatif ise topraktan cisme negatif yükler gelir. 9. ( ) Nötr bir cisimde negatif yüklü elektronlar ile pozitif yüklü protonlar yoktur. 10. ( ) İki iletken cisim birbirlerine dokundurulduğunda her ikisi de nötr oluyorsa, ilk durumda bu cisimler eşit büyüklükte ve zıt işaretli olarak yüklüdürler. 11. ( ) Yüklü elektroskobun topuzuna () yüklü bir cisim yaklaştırıldığında yapraklar daha çok açılıyorsa elektroskop () yüklüdür. 12. ( ) Elektroskobun topuzuna yüklü bir cisim yaklaştırıldığında yapraklar kapanıp tekrar açılıyorsa elektroskop ile cisim başlangıçta ters işaretli olarak yüklüdür. 13. ( ) Başlangıçta nötr olan iki cisim sürtünme sonucu zıt işaretli olarak yüklenir. 14. ( ) Elektriklenmiş cisimler toprakla temas ederse cisimle toprak arasında yük alışverişi olur. 15. ( ) Elektroskoptaki topuz ve yapraklar iletken maddeden oluşur. 16. ( ) Nötr bir elektroskoba nötr cisim yaklaştırılırsa elektroskobun yaprakları açılır. 17. ( ) Elektroskop cisimlerin yüklü olup olmadığını anlamamıza yarar. 18. ( ) Nötr elektroskobun yaprakları tamamen kapalıdır. 19. ( ) Yüklü bulutlar arasındaki yük boşalmasına yıldırım denir. 20. ( ) Sürtünme ile elektriklenmede cisimler zıt cins yükle yüklenirler. 198
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ TEST - 1 1. I. Tuzlu su II. ağıt III. Şekerli su IV. Plastik bardak V. Demir sandalye Yukarıda verilen maddelerden hangileri iletken maddedir? A) I ve V B) I, II ve V C) II, III ve IV D) I, IV ve V 4. Yaprakları kapalı nötr bir elektroskobun topuzuna, yün kumaşa sürtülen ebonit çubuk, dokundurulurak çekiliyor. Buna göre, elektroskobun üzerindeki yük dağılımı aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) B) 2. Aşağıda verilen ifadelerden hangisi doğrudur? A) Nötr bir cisim elektron kazanmışsa () yükle yüklenir. B) Aynı cins yükler birbirini çeker. C) Ebonit çubuk yün kumaşa sürtülürse yün kumaş () yükle yüklenir. D) Etki ile elektriklenmede elektron alışverişi gerçekleşir. 3. M Palme Yayıncılık C) D) 5. Yüklü Y cismi yüklü X cismini itiyor, yüklü Z cismini çekiyor. Buna göre; I. X ve Y aynı cins yükle yüklüdür. II. Y pozitif Z negatif yüklüdür. III. X ve Y negatif, Z pozitif yüklüdür. yukarıda verilen ifadelerden hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) II ve III D) Yalnız III Yukarıdaki şekilde küresi sabit durmaktadır. ve M küreleri ise serbest bırakıldıklarında şekildeki gibi dengededir. Buna göre,, M kürelerinin yükleri ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi doğru olabilir? M A) B) C) D) 6. Başlangıçta iletken M küresi () yüklü, iletken P ve R çubukları nötrdür. Buna göre aşağıdakilerden hangisinde cisimler üzerindeki yük dağılımları doğru verilmiştir? (M, P'ye dokunuyor.) A) C) M P B) D) M P R 199
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE TEST - 1 7. X Y Z 10. Şekil I Şekil II Şekildeki nötr X, Y ve Z iletken cisimlerine () yüklü küresi yaklaştırılıyor. uzaklaştırılmadan; X, Y ve Z cisimleri birbirinden ayrılırsa, bu cisimlerin son yük durumları ne olur? X Y Z A) B) Nötr C) D) Nötr () yüklü çubuğu topraklanmış küresine Şekil I deki gibi yaklaştırılıyor. Bir süre sonra toprak bağlantısı Şekil II deki gibi kesiliyor. Buna göre, ve cisimlerinin yük durumları ne olur? A) Nötr B) C) D) Nötr Nötr 8. I. Cam çubuk pozitif yükle yüklenir. II. İpek kumaş elektron alır. III. Cam çubuk elektron verir. Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde yukarıda verilen ifadelerden hangileri gerçekleşir? A) I ve II B) II ve III C) I ve III D) I, II ve III Palme Yayıncılık 11. 9. Y X X Y Z Negatif yüklü X küresi, nötr olan Y ve Z kürelerinden Y küresine şekildeki gibi yaklaştırılırsa Y ve Z kürelerinin yük dağılımı aşağıdakilerden hangisi gibi olur? A) C) Y Y Z Z B) D) Y Y Z Z Nötr X elektroskobuna () yüklü Y cismi yalıtkan sapından tutularak yaklaştırılıyor. Buna göre, aşağıda verilenlerden hangisi gerçekleşir? A) Elektroskobun yaprakları önce açılır sonra kapanır. B) Elektroskobun topuzu negatif yükle yüklenir. C) Elektroskobun yaprakları () yüklenerek açılır. D) Elektroskobun yaprakları () yüklenerek açılır. 200
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ TEST - 2 1. Aşağıda bir kavram haritası gösterilmiştir. 3. X Y Y Z Elektrik yükü ile belirlenir. X X olabilir. Pozitif yük Elektrikle yüklü X, Y, Z cisimlerinden X ile Y birbirlerine çekme kuvveti, Y ile Z birbirlerine itme kuvveti uygulamaktadır. X Z eşittir. Buna göre yukarıdaki kavram haritasında X, Y, Z yerine gelebilecek kavramlar hangisinde doğru verilmiştir? X Y Z A) Elektroskop Nötr Negatif yük B) Ampermetre Nötr Elektroskop C) Elektroskop Negatif yük Nötr D) Voltmetre Negatif yük Nötr Z Palme Yayıncılık Buna göre, elektrik yüklü X ve Z cisimleri birbirine yaklaştırıldığında cisimler ile ilgili aşağıda yapılan yorumlardan hangisi doğrudur? A) Elektrik yükleri farklı cins olduğu için birbirlerini çekerler. B) Elektrik yükleri aynı cins olduğu için birbirlerini iter. C) Elektrik yükleri nötr olduğu için birbirlerini iterler. D) Durumlarında bir değişiklik olmaz. 2. I. Çocuk parkından plastik kaydırakta bir süre oynayan çocukların saçlarının kabarıp dimdik olması II. Televizyon ekranının üstü kuru bezle silindiği halde kısa sürede tozlanması III. aranlık bir odada yün kazağımızı çıkartırken sesle beraber kıvılcım çıkması Yukarıda verilenlerden hangilerinde elektriklenme olayı gözlenir? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III 4. "Dokunma ile elektriklenen cisimlerin son yükleri farklı işarette olamaz." Yukarıdaki ifadeye göre aşağıda gösterilenlerden hangisinde cisimlerin yükleri yanlış verilmiştir? A) B) C) D) 201
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE TEST - 2 5. Negatif yüklü iletken cisim iletken bir telle toprağa bağlanıyor. Buna göre toprak bağlantısı kesilirse kürenin son yük durumu aşağıdakilerden hangisi gibi olur? 7. Cam Plastik Bakır uru tahta imonlu su Yukarıda verilen kaç tanesi yalıtkan özellik gösterir? A) B) A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 8. Negatif yüklü bir elektroskobun topuzuna negatif yüklü bir cisim şekildeki gibi yaklaştırılıyor. C) D) 6. Aşağıdaki nötr elektroskobun topuzuna () yüklü cisim yaklaştırılıyor. Palme Yayıncılık Buna göre, elektroskop ile ilgili aşağıda yapılan yorumlardan hangisi doğrudur? A) Yaprakları biraz kapanır. B) Yaprakları daha çok açılır. C) Yaprakların açıklığında bir değişiklik olmaz. D) Yapraklar tamamen kapanır. Nötr elektroskop Buna göre, elektroskobun topuz ve yapraklarının yük durumunu aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) B) C) D) 9. M Yukarıdaki şekilde,, M iletken kürelerinin denge durumları verilmiştir. Buna göre,, M iletken kürelerinin yükleri aşağıdakilerden hangisindeki gibi olabilir? M A) B) C) D) 202
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ EETRİ AIMI NEDİR? Elektrik akımının, ısıtmadan aydınlatmaya alet ve makinelerin çalıştırılmasından elektrikli taşıtlar ve bütün elektronik düzeneklere kadar yaşantımızda son derece önemli bir işlevi vardır. Elektrik akımının rol aldığı bütün bu etkinlikleri anlayabilmemiz için önce elektrik akımının nasıl oluştuğunu göreceğiz. Daha sonra elektrik akımının basit uygulamaları üzerinde duracağız. Elektrik yüklerinin iletkenler üzerindeki hareketi sonucu enerji aktarımı olayına elektrik akımı denir. Elektrik akımında rol alan devre elemanlarının ve basit bir elektrik devresinin çalışma biçimi benzer sistemlerle karşılaştırılarak aşağıda verilmiştir. ÖRNE a) Şekildeki sistemde pompa, suyu boru içinde dolaştırmak için enerji harcar. Su, boru içinde akarken direnç denilen bölümden de geçer. Bu bölümde geçişi zorlaştıracak taş parçaları vardır. Pompa tarafından suya verilen enerjinin hemen hemen tamamı burada harcanır. Harcanan bu enerji ısıya dönüşmektedir. b) Elektrik Akımı Ι Direnç Pil Ι Ι Yanda verilen elektrik devresi üstteki sisteme benzer biçimde çalışır. Pompanın yerinde pil vardır. Pilin harcadığı enerji elektrik yüklerinin devrede dolaşmasını sağlar. Yukarıdaki sistemde su akışının zorlandığı bölgede bu sefer iletken bir tel vardır. Telin elektrik akımına karşı gösterdiği zorluk telin ısınmasına ve enerjinin ısı olarak harcanmasına neden olur. Akıma karşı oluşan bu zorlanmaya direnç adı verilir. c) R: Direnç Yukarıda bahsedilen devre şematik olarak yandaki gibi gösterilecektir. Devrede görüldüğü gibi elektrik akımı pilin () ucundan çıkar. Elektrik Akımı Pil 203
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE Elektrik Akımının Ölçülmesi İletken içinde hareket eden yükler elektrik akımını oluşturduğunu öğrendik. Şimdi bu yüklerin sayısının değişiminin elektrik akımının şiddetini nasıl etkilediğini görelim. İletkenin bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına elektrik akım şiddeti denir. I ile gösterilir. Birimi amper dir. Akım şiddetini ölçmek için kullanılan düzeneklere ampermetre denir. Devreye seri bağlanır. Direnci önemsiz sayılacak kadar küçüktür. V Voltmetre Ι R Ampermetre A Ι Pil Şekilde görüldüğü gibi ampermetre devreye seri, voltmetre ise devreye paralel bağlanır. Gerilimin Ölçülmesi Ampermetre ve voltmetreler resimde görüldüğü gibi klasik ya da dijital olabilir. Su akışının olabilmesi için bir seviye farkı olmalıdır. Elektrik akımı da su akışına benzer. Devrenin iki ucu arasında yüklerin enerji farkı olursa elektrik akımı devam eder. Bu enerji farkı gerilime neden olur. Buna göre gerilim, devrenin iki ucu arasındaki enerji farkıdır. Gerilim V harfi ile gösterilir. Birimi Volt dur. Gerilimi ölçmek için kullanılan düzeneklere voltmetre denir. Voltmetrenin içinden akım geçmez, devreye paralel bağlanır. GERİİM İE AIM ARASINDAİ İİŞİ (Ohm Yasası) Basit bir elektrik devresinde bir devre elemanı (ampul) üzerindeki gerilimin, elemanın üzerinden geçen akıma oranı daima sabittir. Bu sabit orana elemanın direnci denir. Direncin birimi ohm dur. Ω işareti ile gösterilir. Gerilim = Direnç Ak m V = R I 204
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ Aşağıda, basit bir elektrik devresinde direncin hesabı Ohm yasasına bağlı olarak yapılmıştır. ÖRNE A V Şekildeki devrede pil sayısı arttırılarak voltmetredeki gerilimi ve ampermetredeki akımı ölçerek bir tablo yapılmıştır. Bu tabloya bakarak; a) Direncin değerini bulunuz? b) Akım-gerilim grafiğini çiziniz. Ι Pil Gerilim Akım Gerilim Akım = Direnç 6 Volt 0,1 Amper 12 Volt 0,2 Amper 18 Volt 0,3 Amper Çözüm a) Gerilim = Direnç Ak m 6 = 60 01, Ω 12 = 60 02, Ω 18 = 60 13 Ω b) Gerilim (Volt) 18 12 6 Gerilimin akıma oranı direnç değerini verir. Buna göre direnç, R = 60Ω bulunur. 0 0,1 0,2 0,3 Akım (Amper) 205
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ R1 3. ÜNİTE SERİ VE PARAE BAĞAMA R2 Devre elemanları (ampul) devreye seri ve paralel olmak üzere iki şekilde bağlanabilirler. Bunlar; seri bağlama ve paralel bağlama olarak ifade edilir. Ι Pil R1 ve R2 dirençleri seri bağlıdır. R1 Ι1 Dirençlerden aynı akım geçecek şekilde yan yana dizilen dirençler seridir. Pilden çıkan akım tüm dirençlerden aynı şekilde geçer. Seri bağlanan ikiden fazla direnci tek bir direnç olarak ifade etmek gerektiğinde bu dirençlerin eşdeğer direnci hesaplanmalıdır. Seri bağlamada eşdeğer direnç Reş şeklinde yazılır ve aşağıdaki gibi hesaplanır. R2 Ι2 Seri Bağlama Devrede R1, R2 gibi iki seri direnç varsa eşdeğer direnç, Ι R es. = R 1 R 2 şeklinde yazılır. Pil R1 ve R2 dirençleri paralel bağlıdır. Paralel Bağlama Dirençlerin birer uçları üretecin bir ucuna, diğer uçları üretecin diğer ucuna bağlandığında dirençler paralel bağlı olmuş olur. Paralel bağlamada dirençlerin gerilimleri eşittir. Dirençlerden geçen akımların toplamı üreteçten çıkan akıma eşittir. Devrede pilden çıkan akım I, dirençlerden geçen akım I1, ve l2 ise, I = I 1 I 2 dir. R1, ve R2 paralel bağlı ise bu dirençlerin eşdeğer direnci 1 1 1 şeklinde yazılır. = R es. R 1 R 2 Üç ışık ampülü özdeş pillere bağlıdır. Ampüller paralel bağlıyken seri duruma göre daha parlak yanar. Ι R1 Ι 206 Ι Pil R2 ısa Devre Paralel bağlı derinçlerde en küçük direncin akımı en büyüktür. Direnç küçüldükçe bu direnç üzerinden geçen akım artar. Eğer direnç sıfır değerine çok yakın ise tüm akım bu dirençten geçer. Bu durumda paralel bağlı diğer dirençler kısa devre olur. Şekilde R1 direncinden akım geçmez. Bu nedenle R1 direnci kısa devredir. Reosta
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ Bir iletkenin direncini değiştirmek (artırmak veya azaltmak) için kullanılan alete reosta denir. (1) (2) Reosta Ampul Pil Yukarıdaki devrede bulunan reosta sürgüsü (1) yönünde çekilirse direnç miktarı azalır. Buna bağlı olarak ampul parlaklığı artar. Reosta sürgüsü (2) yönünde çekilirse direnç miktarı artar ve ampul parlaklığı azalır. 1 2 3 Reosta yukarıdaki sembolle gösterilir. NOT Seri bağlı ampullerden biri patlarsa diğer ampullerde ışık vermez. Seri bağlı ampul sayısı artırılırsa ampullerin parlaklıkları azalır. Yukarıdaki elektrik devresinde 1 numaralı ampul patlarsa 2 ve 3 numaralı ampuller ışık vermez. NOT Paralel bağlı ampullerden biri patlarsa diğer ampuller yanmaya devam eder. Paralel bağlı ampul sayısı artırılırsa ampullerin parlaklıkları değişmez. 1 2 3 NOT Pillerin daha uzun süre kullanılabilmeleri için paralel bağlanmaları gerekir. Pil üzerinden geçen akımla pilin ömrü ters orantılıdır. Pil üzerinden geçen akım ne kadar büyükse pil o kadar kısa sürede tükenir. Yukarıdaki elektrik devresinde 1 numaralı ampul patlarsa 2 ve 3 numaralı ampuller ışık vermeye devam eder. 207
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE R 1 = 6Ω Ι R 2 = 3Ω ÖRNE İki direnç ve bir üreteçle kurulu şekildeki devrede; a) R 1 ve R 2 dirençlerinin eşdeğeri kaç Ω dur? b) Üreteçten çıkan akım kaç amperdir? V = 18 Volt Çözüm: a) R eş = R 1 R 2 R eş = 6 3 R eş = 9Ω b) V I = Res. I 18 = 9 I = 2 amper ÖRNE Ι 2 Ι 1 R 1 = 6Ω R 2 = 3Ω İki direnç bir üreteçle kurulu şekildeki devrede; a) R 1 ve R 2 dirençlerinin eşdeğeri kaç Ω dur? b) Üreteçten çıkan akım kaç amperdir? c) Herbir direnç üzerinden geçen akım kaç amperdir? Ι V = 18 Volt Çözüm: 1 1 1 = R. R R es 1 1 1 a) = R. 6 3 es 1 = Res. ( 1) ( 2) 3 6 1 2 & R eş = 2 Ω b) V I = Res. 18 I = 2 I = 9A c) Paralel bağlı dirençlerin gerilmeleri eşit ve V = 18 volttur. Buna göre gerilimin dirence oranı, her koldaki akım şiddetini verir. V 18 I1 = = = 3 amper R 6 1 I 1 V 18 = = = 6 amper R 3 2 208
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 14 Elektrik akımı Akım şiddeti Direnç Gerilim Ampermetre Volt Elektrik devresi Amper Ohm Voltmetre Yukarıda verilen kutucuklardaki terimleri aşağıdaki uygun boşluklara yazınız. 1. Akım şiddeti... ile ölçülür. 2. Elektriksel yüklerin hareketiyle oluşan enerji aktarımına... denir. 3.... pil, direnç, anahtar ve bağlantı kablolarından oluşur. 4.... akım şiddetinin birimidir. 5. Devrenin uçları arasındaki gerilimin, üzerinden geçen akım şiddetine oranına... denir. 6. İletkenin bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına... denir. 7.... devrede oluşan gerilimin birimidir. 8. Gerilim... ile ölçülür. 9. Devrenin iki ucu arasındaki potansiyel farkına... denir. 10.... direnç birimidir. ETINI - 15 Aşağıda verilen dört devrede piller ve lambalar özdeştir. N M 1. Devre 2. Devre 3. Devre 4. Devre a) Yukarıda verilen elektrik devrelerinde pillerin kutuplarının işaretlerini devreler üzerinde gösteriniz....... b) Devrelerde oluşan elektrik akımının yönünü devreler üzerinde gösteriniz....... c) Hangi devredeki lamba ışık vermez? Neden?...... d) Hangi devredeki lamba en fazla ışık verir? Neden?...... 209
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 16 a) Aşağıda verilen tablodaki boşlukları doldurunuz. Devreler Akım Şiddeti Direnç Gerilim 2 Amper... 10 Volt 4 Amper 5 ohm... M... 6 ohm 12 Volt N 8 Amper... 32 Volt R... 12 ohm 48 Volt b) Yukarıdaki tabloya göre, aşağıdaki soruları cevaplayınız. Akım şiddeti hangi devrede eşittir?... Hangi devrelerin dirençleri eşittir?... Devredeki direnç elemanı lamba ise hangi devredeki lambanın ışık şiddeti en büyüktür? Neden?... c) Yukarıdaki tabloya göre aşağıdaki grafikleri sayısal değerleri kullanarak çiziniz. Gerilim (V) Gerilim (V) devresi devresi Akım şiddeti (A) Akım şiddeti (A) Gerilim (V) Gerilim (V) M devresi N devresi Akım şiddeti (A) Akım şiddeti (A) Gerilim (V) R devresi Akım şiddeti (A) 210
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 17 Aşağıdaki üç devrede hangi lambaların ışık verdiğini devrelerin altındaki boşluklara yazınız. a) b) c) Y A B M N X Z T C D......... ETINI - 18 Aşağıdaki devrelerde anahtarların konumuna bakarak hangi lambaların ışık verdiğini altlarındaki boşluklara yazınız. a) b) c) O P O B C E R S M N A D F Z P......... ETINI - 19 Aşağıdaki devrelerde hangi anahtar kapatılırsa devredeki tüm lambalar ışık verir? a) b) c) Y A M B X Z C......... 211
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 20 Aşağıdaki devrelerde direnç, akım ya da gerilimden biri verilmemiştir. Verilmeyeni hesaplayınız (Direnç; R, Gerilim; V, Akım ise I ile gösterilmiştir.) a) b) c) R = 24Ω R =? R = 20Ω Ι =? Ι = 3A Ι = 2A V = 12V V = 18V V =?.................. ETINI - 21 Aşağıdaki devrelerde eşdeğer dirençleri hesaplayarak altlarındaki boşluklara yazınız. a) b) R 1 = 12Ω c) R 1 =1Ω R 2 =2Ω R 3 =3Ω R 1 = 4Ω R 2 = 6Ω R 2 = 6Ω R 3 = 3Ω R 3 = 4Ω.................. ETINI - 22 Aşağıdaki devrelerde ampermetrelerdeki akım şiddetleri kaç amperdir? Hesaplayarak altlarındaki boşluklara yazınız. a) b) R 1 = 6Ω c) R 1 = 2Ω R 2 = 3Ω R 2 = 6Ω R 1 = 1Ω R 2 = 8Ω R 3 = 6Ω R 3 = 8Ω A A A V = 10V V = 24V V = 20V.................. 212
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ETINI - 23 Aşağıda verilen ifadelerden doğru olanların yanına (D), yanlış olanların yanına (Y) koyunuz. 1. (...) Devredeki tüm dirençlerin yerini tutabilen tek bir dirence eşdeğer direnç denir. 2. (...) Devreye seri bağlanan ampullerin sayısı azaltılırsa ampullerin parlaklığı da azalır. 3. (...) Seri bağlanan direncin üzerinden farklı miktarda akım geçer. 4. (...) Seri bağlı dirençlerin gerilimleri kesinlikle aynıdır. 5. (...) Paralel bağlı dirençler üzerinden geçen akımlar her zaman eşittir. 6. (...) Devredeki paralel bağlı ampullerden birini devreden çıkarırsak diğer ampullerin parlaklıkları değişmez. 7. (...) Devredeki akımın yönü () dan (-) ye doğrudur. 8. (...) ambanın parlaklığı, üzerinden geçen akıma bağlıdır. 9. (...) Paralel iki dirençte değeri küçük olandan daha çok akım geçer. 10. (...) Akımın birimi ohm, gerilimin birimi volt, direncin birimi de amperdir. ETINI - 24 I II III IV V a) Yukarıdaki devrelerden hangileri seri, hangileri paraleldir?... b) Bulduğunuz seri bağlı devredeki ampulleri aynı pile paralel bağlarsak ampullerin parlaklıkları nasıl değişir?... c) Hangi devrede kısa devre vardır? Nedenini açıklayınız.... 213
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ETINI - 25 A X Y Z T Ι V Yukarıda özdeş X, Y, Z, T ampullerinden oluşan bir devre verilmiştir. Buna göre; a) A anahtarı açıkken devredeki ampuller nasıl bağlanmıştır?... b) Devredeki A anahtarı açıkken hangi ampul ya da ampuller yanar?... c) Devredeki A anahtarı kapalı iken hangi ampul ya da ampuller yanar?... d) Devredeki X ve T ampulleri çıkarılarak A anahtarı kapatılıyor. Buna göre, Y ve Z ampullerinin ilk duruma göre parlaklıkları nasıl olur? Açıklayınız.... ETINI - 26 Y Z Mavi lamba Sarı lamba Yeşil lamba X V Yukarıdaki devrede X, Y, Z anahtarları ve üç özdeş lamba bir pilin uçlarına şekildeki gibi bağlanmıştır. Buna göre; a) Devrede yalnız X anahtarı kapatılırsa hangi renk lambalar ışık verir?... b) Devrede yalnız X ve Y anahtarları kapatılırsa hangi renk lambalar ışık verir?... c) Devrede X, Y ve Z anahtarları birlikte kapatılırsa hangi renk lambalar ışık verir?... 214
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ TEST - 3 1. Aşağıda verilen birimlerden hangisi direnç birimidir? A) amper B) ohm C) volt D) joule 5. X Y Z Yanda verilen devrede özdeş lambaların parlaklıklarının doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisidir? 2. Aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur? A) Ampermetre devreye paralel bağlanır. B) Voltmetre devreye seri bağlanır. C) Pilin iki ucu arasındaki gerilimi dinamometre ölçer. D) Devredeki akım şiddetinin birimi amperdir. A) X > Z > Y B) X = Y = Z C) X > Y > Z D) X = Y > Z 6. N M 3. 2Ω Şekildeki elektrik devresinde bulunan özdeş lambalardan hangisinin parlaklığı en fazladır? A) B) C) M D) N 12Ω Yukarıda verilen devrenin eşdeğer direnci kaç Ω dur? 2Ω Palme Yayıncılık 7. 6Ω 3Ω 3Ω 6Ω A A) 2 B) 3 C) 4 D) 16 V = 12 V Yukarıda verilen elektrik devresindeki ampermetrenin gösterdiği değer aşağıdakilerden hangisidir? A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 4. 4Ω 4Ω 4Ω 8. N M Yandaki devrede bulunan anahtarlardan hangisi açılırsa hiçbir lamba ışık vermez? V = 15 V Yukarıda verilen devredeki noktasından geçen akım şiddeti kaç amperdir? 1 5 A) B) 2 C) D) 3 2 2 A) N B) M C) D) 215
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE TEST - 3 9. Aşağıda verilen devrelerin hangisinde akımın yönü yanlış gösterilmiştir? A) B) 12. Özdeş ampul ve özdeş pillerin kullanıldığı aşağıdaki devrelerin hangisindeki X ampulü en parlak yanar? A) B) C) D) C) D) 10. Gerilim (V) 8 6 4 2 Yanda bir gerilim-akım grafiği gösterilmiştir. Buna göre aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? 13. M N 11. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Akım (A) A) Akım şiddetinin gerilim değerine oranı direnç değerini verir. B) Akım 1A olursa gerilimde 10 V olur. C) Direnç değeri sabittir. D) Direnç 10Ω dur. X Palme Yayıncılık V Özdeş,, M, N ampulleri özdeş pillere şekildeki gibi bağlanmıştır. Buna göre ampullerin parlaklıklarının büyüklük sıralaması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) = = M = N B) = > M = N C) M = N > = D) > > M > N V Y Yukarıdaki özdeş lambalardan oluşan devrede anahtarı açıkken X ve Y lambaları ışık veriyor. Buna göre anahtarı kapatılırsa X ve Y lambalarının parlaklıkları için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir? A) X lambası söner, Y yanmaya devam eder. B) X in parlaklığı artar, Y nin azalır. C) Y nin parlaklığı artar, X in azalır. D) X ve Y nin parlaklığı eşit olur. 14. Akım (A) Gerilim (V) Direnç (Ω) I. 20 40 2 II. 15 60 4 III. 4 8 0,5 IV. 1,5 15 10 Yukarıdaki tabloda bazı gerilim, akım ve direnç değerleri verilmiştir. Buna göre hangi numaralı kısımda hata yapılmıştır? A) I B) II C) III D) IV 216
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ARMA TEST - 1 1. Aşağıda verilenlerden hangisi yalıtkandır? A) Demir tel B) Gümüş kolye C) Bakır tencere D) Cam çerçeve 5. b M c 2. 6Ω a d 3Ω A 2Ω Yukarıda verilen devrede sadece lambasının yanması için hangi anahtarlar kapatılmalıdır? A) Yalnız b B) a ve c D) c ve d D) a ve d V = 24 V Yukarıdaki devrede 3 Ω luk dirence bağlı ampermetrede okunan değer kaç amperdir? A) 6 B) 4 C) 2 D) 1 6. M N 3. 1 2 3 Yukarıda verilen devredeki X anahtarı açıkken kaç numaralı ampul yanmaz? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 X 4 Palme Yayıncılık Yukarıdaki elektrik devresinde açık bulunan iki anahtar da kapatılırsa aşağıda verilenlerden hangisi doğru olur? A) Hepsi yanar. B),, M, N yanar. C) M ve N yanar. D), ve S yanar. S 7. 4. 3 4 1 2 M Yukarıdaki devrede anahtarı kapatılırsa aşağıdaki yorumlardan hangisi doğru olur? A) Ampullerin hepsi söner. B) Sadece 2 numaralı ampul söner. C) Sadece 1 numaralı ampul yanar. D) ambaların hepsi ışık vermeye devam eder. Özdeş lambalardan oluşan yandaki elektrik devresinde hangi anahtarlar kapatılırsa sadece dört lamba yanar? A) Yalnız B) Yalnız C) Yalnız M D) ve 217
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ARMA TEST - 1 8. 8 6 4 2 0 Gerilim (V) 1 2 3 4 M Akım (A) Yanda,, M dirençlerine ait gerilim-akım grafiği gösterilmiştir. Sevgi, en büyük eş değer direnci elde etmek için,, M dirençlerini aşağıdakilerden hangisi gibi bağlamalıdır? (Piller özdeştir.) 10. X Y Z Yukarıda birbirine değmekte olan iletken X, Y, Z küreleri başlangıçta nötrdür. Arda yalıtkan eldivenle () yüklü cismi şekildeki gibi tutarken aynı anda Selen de yalıtkan eldivenle küreleri birbirinden ayırıyor. A) M B) M Buna göre X, Y, Z kürelerinin yük dağılımları aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) C) D) M B) Nötr 9. M Yandaki () yüklü elektroskoba yükü bilinmeyen iletken cismi şekildeki gibi dokunduruluyor. Palme Yayıncılık C) D) Nötr Nötr A) Buna göre Şule bu işlemden sonra cismini nötr bir elektroskoba dokundurursa aşağıdaki durumlardan hangisi doğru olur? B) 11. Nötr Nötr M C) D) Nötr Yukarıdaki elektrik devresi;,, M ampulleri, pil ve üç anahtardan oluşmuştur. Buna göre bütün anahtarlar açık iken hangi ampuller ışık verir? A) Yalnız B) ve C) ve M D), ve M 218
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ARMA TEST - 2 1. İrem, elektroskopla aşağıdaki deneyi yapıyor. Şekil-1 Şekil-2 Şekil 1 deki elektroskop nötrdür. İrem daha sonra bu nötr elektroskobun topuzuna iletken X cismini Şekil 2 deki gibi dokundurup ayırıyor ve elektroskobun yapraklarının açıldığını gözlemliyor. Buna göre, deneyin sonucunda elektroskop ve X cisminin yükleri ile ilgili İrem'in yaptığı yorumlardan hangisi doğrudur? A) X cismi ile elektroskop zıt cins yükle yüklüdür. B) X cismi ile elektroskop aynı cins yükle yüklüdür. C) X cisminden elektroskoba () yük geçişi olmuştur. D) X cismi nötrdür. X 3. Tuğçe başlangıçta () yüklü iletken X küresi ile Y ve Z iletken levhalarını aşağıdakiler gibi düzenliyor. Buna göre hangisinde verilen yük dağılımları doğrudur? A) X C) Y Y Z X B) Y X X Z Z D) 4. R 1 = 2Ω R 2 = 4Ω Y Z Palme Yayıncılık I ana kol akımı V 2. sol sağ Yukarıdaki elektrik devresi ile ilgili üç öğrenci yorum yapıyor. A 2 Reosta R 1 direnci üzerinden geçen akımla R 2 üzerinden geçen akımlar eşittir. Direnç A 1 Pil Demircan R 1 direncinin gerilimi ile R 2 direncinin gerilimi eşittir. Yukarıdaki devrede reostanın sürgüsü sola doğru hareket ettirilirse A 1 ve A 2 ampullerinde okunan değerlerdeki değişim aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A 1 A 2 A) Artar Azalır B) Azalır Değişmez C) Artar Artar D) Artar Değişmez Deniz R 2 üzerinden geçen akım ana koldan geçen akımdan küçüktür. Zeynep Buna göre hangi öğrencilerin yaptığı yorum yanlıştır? A) Yalnız Demircan B) Demircan ve Zeynep C) Yalnız Deniz D) Zeynep ve Deniz 219
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ARMA TEST - 2 5. X Y Z Osman, özdeş pil ve ampullerden oluşan yukarıdaki deneyi hazırlıyor. Buna göre Osman'ın X, Y, Z, T ampullerinin parlaklıkları ile ilgili çizdiği grafiklerden hangisi doğrudur? A) Parlaklık B) Parlaklık T 7. I. Seri bağlı özdeş ampullerden eşit büyüklükte akım geçer. II. Paralel bağlı ampullerin gerilim değerleri birbirine eşittir. III. Seri bağlı ampullerden biri patlarsa diğerleri de yanmaz. IV. Paralel bağlı ampullerden biri patlarsa diğer ampullerde ışık vermez. Yukarıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV 8. A 1 A 2 X Y Z T Ampuller X Y Z T Ampuller V V V C) Parlaklık D) Parlaklık Palme Yayıncılık A 3 V V V X Y Z T Ampuller X Y Z T Ampuller Sevgi, özdeş pil ve ampullerden oluşan elektrik devrelerini şekildeki gibi hazırlıyor. 6. Akım (A) Gerilim (V) Direnç (Ω) 2 8 H 0,2 6 Buna göre A 1, A 2, A 3 ampermetrelerinin ölçtüğü akım değerlerinin devre gerilimlerine göre değişim grafikleri aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? A) Akım A 1 B) A 3 Akım 6 2 A 2 A 2 Bir direnç ve bir pille oluşturulan basit bir devre için tabloda akım, gerilim ve direnç değerleri gösterilmiştir. Buna göre H, ve yerine gelebilecek değerler aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A 3 C) Akım V 2V 3V Gerilim A 1 D) Akım V 2V 3V Gerilim H A 3 A 1 A) 4 1,2 12 A 1 A 3 B) 16 12 3 A 2 A 2 C) 4 1,2 3 D) 4 0,3 3 V 2V 3V Gerilim V 2V 3V Gerilim 220
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ARMA TEST - 3 1. Y bağlanabilir. Direnç ile ölçülür. bağlanabilir. Yukarıdaki kavram haritasında X, Y, Z ile gösterilen yerlere gelecek kavramlar aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? X Y Z A) Ampermetre Seri Voltmetre B) Dirençölçer Paralel Seri C) Voltmetre Seri Paralel D) Dirençölçer Voltmetre Ampermetre Z X 4. I. II. III. IV. Negatif yüklü cisim Nötr cisim Pozitif yüklü cisim Pozitif yüklü cisim Pozitif yüklü cisim Nötr cisim Pozitif yüklü cisim Nötr cisim Birbirini çeker Birbirini iter Birbirini iter Aralarında itme veya çekme olmaz Yukarıdaki cisimleri birbirine yaklaştırdığımızda oluşan etkileşimler hangilerinde yanlış verilmiştir? A) I ve II B) I ve III C) II ve IV D) III ve IV 2. bağlı iki ampulden biri patlarsa, diğeri de ışık vermez. bağlı iki ampulden biri patlarsa, diğer ampul ışık verir. Bir elektrik devresindeki akım ile ölçülür. Yukarıdaki ifadelerde,,, ile gösterilen semboller yerine gelebilecek kavramlar aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Paralel Seri Voltmetre B) Seri Paralel Dirençölçer C) Seri Paralel Ampermetre D) Paralel Seri Ampermetre Palme Yayıncılık 5. Nötr elektroskop Yukarıdaki gibi nötr bir elektroskoba negatif iletken yüklü bir cisim dokunduruluyor. Buna göre; Elektroskop pozitif yüklü olur. 3. 1. Ampul A Nehir Elektroskoptan cisme pozitif yük geçer. 2. Ampermetre 3. Pil 4. Anahtar Yukarıdaki kavramlar ve bu kavramlara ait semboller karışık olarak verilmiştir. avramlar ve semboller doğru olarak eşleştirildiğinde kaç no'lu kavram açıkta kalır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 Buse Elektroskop negatif yüklü olur. Deniz öğrencilerden hangisinin yaptığı yorum doğru olur? A) Yalnız Buse B) Nehir ve Deniz C) Deniz ve Buse D) Nehir, Deniz ve Buse 221
YAŞAMIMIZDAİ EETRİ 3. ÜNİTE ARMA TEST - 3 6. X cismi 8. Yalıtkan ayak İletken tel Toprak Anahtar elektroskobu Yüklü elektroskobuna () yüklü iletken X cismi dokundurulunca elektroskobun yaprakları biraz daha açılıyor. Buna göre aşağıdaki yorumlardan hangisi doğrudur? A) Elektroskoptaki () yük sayısı ile X cismindeki () yük sayısı birbirine eşittir. B) Elektroskop () yüklüdür. C) Elektrsokop () yüklüdür. D) Elektroskoptaki () yükler X cismine geçer ve elektroskop () yüklenir. Yukarıdaki () yüklü iletken küre bir iletken tel ile anahtara bağlı biçimde toprağa bağlıdır. Açık olan anahtar kapatılıyor. Buna göre; Simge: Topraktan küreye () yük geçer. Pelin: üreden toprağa () yük geçer. Çetin: Topraktan küreye () yük geçer. Emre: üreden toprağa () yük geçer. Öğrencilerden hangisinin yaptığı yorum doğrudur? A) Simge B) Pelin C) Çetin D) Emre Palme Yayıncılık 9. I II 7. T 1 T 2 T 3 M Nötr Nötr Yukarıdaki gibi yalıtkan iplerle asılan özdeş kürelere,, M cisimleri yaklaştırılıyor. Buna göre iplerde oluşan T 1, T 2, T 3 gerilmelerinin büyüklük sıralaması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) T 1 > T 2 > T 3 B) T 2 > T 3 > T 1 C) T 1 = T 2 = T 3 D) T 2 > T 3 > T 1 Yukarıdaki () yüklü cismi iletken nötr I ve II nolu cisimlerin arasına şekildeki gibi yerleştiren Derya, I ve II nolu cisimlerin yük dağılımlarını aşağıdakilerden hangisinde doğru göstermiştir? A) C) I I II B) II D) I I II II 222
3. ÜNİTE YAŞAMIMIZDAİ EETRİ ARMA TEST - 4 1. I II III 4. Hangi tür elektriklenmede cisimler arasında yük alış verişi gerçekleşir? IV Yukarıda verilen numaralandırılmış noktalardan hangisine yıldırım düşme ihtimali en yüksektir? A) IV B) III C) II D) I Selin Öğretmen Selin öğretmenin yukarıdaki sorusuna üç öğrenci cevap veriyor. Sürtünme ile elektriklenme Berfin Etki ile elektriklenme 2. Yıldırım düşme ihtimali yüksek olan yapılara takılan sivri uçlu metalden yapılmış bir çubuktur. Metal çubuğa takılı iletken telin bir ucu toprağa gömülü levhaya bağlıdır. Sıla Dokunma ile elektriklenme İlayda Buna göre hangi öğrencilerin verdiği cevap yanlıştır? Yukarıda açıklaması yapılan kavram aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Şimşek B) Paratoner C) Elektroskop D) Strafor Palme Yayıncılık 5. A) Yalnız Berfin B) Yalnız İlayda C) Birfin ve Sıla D) İlayda ve Sıla I. Yüklenmiş çubuk yaklaştırılıyor. Yapraklar açılır. 3. X M V Yağmur yandaki devreyi hazırlıyor ve bütün ampuller ışık veriyor. Buna göre Yağmur X anahtarını kapatırsa,, M ampullerinin durumları ilk duruma göre nasıl değişir? M A) Söner Işık verir Işık verir B) Söner Söner Işık verir C) Işık verir Söner Söner D) Söner Söner Söner II. Nötr elektroskop Yüklü elektroskop Yüklenmiş çubuk yaklaştırılıyor. Yapraklar biraz kapanır. (-) yüklenmiş çubuk elektroskobun topuzuna yaklaştırılıyor. Elektroskop I durumunda nötr; II durumunda (-) yüklüdür. Buna göre numaralandırılmış olay ve açıklamaları ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur? A) I ve II doğrudur. B) Yalnız I doğrudur. C) Yalnız II doğrudur. D) I ve II yanlıştır. 223