Elektrigin Temel Esaslari

NDEKLERAIKLAMALAR GiRi RENME FAALYET-11. STATK ELEKTRK1.1. Elektriin Tanm ve stnlkleri 1.2. Elektrik Enerji retiminde Kullanlan Kaynaklar 1.2.1. Hidrolik Kaynaklar 1.2.2. Termik Kaynaklar1.2.3. Nkleer Kaynaklar1.2.4. Dier Kaynaklar 1.3. Atomun Yaps ve Elektron Teorisi 1.3.1. Atomun Yaps1.3.2. Serbest Elektronlar1.3.3. Atomun Yapsna Gre letken ve Yaltkan Tanm*

NDEKLER1.4. Elektrik Yk1.4.1. Elektrik Yk ve Birimi 1.4.2. Elektriklenme Yntemleri1.4.3. Coulomb Kanunu

1.5. Elektrik Alan1.5.1. Elektrik Kuvvet izgileri1.5.2. Elektrik Alan ve Alan iddeti

1.6. Elektrik Potansiyeli1.6.1. Potansiyel ve Gerilim1.6.2. imek ve Yldrm*

NDEKLER1.7. Statik Elektrik ve Elektrostatiin Kullanm Alanlar 1.7.1. Statik Elektrik ve Oluumu1.7.2. Statik Elektriin Zararlar 1.7.3. Statik Elektriin Faydalar ve Kullanm Alanlar 1.7.4. Statik Elektrik Yklerinin llmesi1.7.5. Statik Elektriin Zarar Verebilecei Ortamlarda Alnacak nlemler

UYGULAMA FAALYET LME VE DEERLENDRME PERFORMANS TEST

*

NDEKLERRENME FAALYET-22. ELEKTRK AKIMININ NGRLMEYEN ETKLERNE KARI NLEM ALMAK

2.1. Elektrik Akm 2.1.1. Elektrik Akmnn Kat, Sv ve Gazlardan Geii2.1.2. Elektrik Akmnn Birimi ve llmesi2.1.3. Elektrik Akmnn Ast ve st Katlar

2.2. Elektrik Akm eitlerinin Tanm2.2.1. Doru Akm2.2.2. Alternatif Akm*

NDEKLER2.3. Elektrik Akmnn Etkileri 2.3.1. Is Etkisi2.3.2. Elektrik Akm Ik Etkisi2.3.3. Elektrik Akmnn Manyetik Etkisi 2.3.4. Elektrik Akmnn Kimyasal Etkisi 2.3.5. Fizyolojik Etkisi

UYGULAMA FAALYET LME VE DEERLENDRME PERFORMANS TEST

*

NDEKLERRENME FAALYET-3 3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKEN KEST KULLANMAK3.1. Akm Younluu3.1.1. Akm Younluu ve Birimi3.1.2. Kesit ve Akm Younluuna Gre iletkenden Geen Akm Miktarnn Hesaplanmas

3.2. Gerilim retme Yntemleri3.2.1. ndksiyon (Manyetik Alan) Yolu3.2.2. Kimyasal Etki Yolu3.2.3. Is Yolu 3.2.4. Ik Yolu 3.2.5. Srtnme Yolu*

NDEKLER3.3. Elektromotor Kuvvet ve Gerilim 3.3.1. Gerilimin Birimi ve llmesi 3.3.2. Emk ve Gerilimin Ast, st Katlar ve evrimleri

UYGULAMA FAALYET LME VE DEERLENDRME PERFORMANS TEST MODL DEERLENDRME CEVAP ANAHTARLARIKAYNAKLAR*

AIKLAMALARKODALAN - Elektrik Elektronik TeknolojisiDAL/MESLEK - Alan OrtakMODLN ADI - Elektriin Temel EsaslarMODLN TANIMI - Elektrik enerjisinin neminin, stnlklerinin, temel prensiplerinin, byklklerinin ve elektrik akmnn etkilerinin anlatld renme materyalidir.SRE - 40/32 saatN KOUL - Elektrik Elektronik Matematii, Fiziksel Byklklerin llmesi modllerini alm olmak.YETERLK - Elektrik akmnn, elde edilmesi ve etkileri ile ilgili temel esaslar uygulamak.

*

AIKLAMALARMODLN AMACI

Genel AmaGerekli ortam salandnda elektrik akm, elde edilmesi ve etkileri ile ilgili temel esaslar doru bir ekilde uygulayabileceksiniz.

AmalarStatik elektrik oluumu ve etkilerini kavrayarak zararlarn nlemeye ynelik nlemleri alabileceksiniz. Elektrik akmnn etkilerini kavrayarak istenmeyen etkilerin olumamas veya en aza indirgenmesi iin gerekli nlemleri alabileceksiniz. Geen akm miktarna uygun iletken kesiti kullanabileceksiniz.

*

AIKLAMALARETM RETM ORTAMLARI VE DONANIMLARIOrtam: Snf, fizik laboratuvar, kimya laboratuvar, elektrik laboratuvar, niversite ktphaneleri, bilgi teknoloji ortamlar, tepegz, VCD, internet.Donanm: Ebonit ubuk, ipek kuma, yn kuma, kehribar ubuk, elektroskop, cam ubuk, topraklama bilezii ve dzenekleri, rezistans, elektromknats, elektrolitik pil, elektroliz olay yaplabilecek malzemeler, iletken kataloglar.LME VE DEERLENDRMEModln iinde yer alan her renme faaliyetinden sonra, verilen lme sorular, kendinize ilikin gzlem ve deerlendirmeleriniz yoluyla kazandnz bilgi ve becerileri lerek kendinizi deerlendireceksiniz. retmen, modl sonunda size lme teknikleri uygulayarak modl uygulamalar ile kazandnz bilgi ve becerileri lerek deerlendirecektir. retmen, modl sonunda i performansnn derecelendirme lei ile kendinizin yeterli konuma gelipgelmediinizi belirleyecektir.

*

GRlkemizin, an teknolojisini yakalamas, hatta a gemesi iin doru dnen, dndn anlatabilen, yorum gcne sahip ve gerektiinde yorum gcn teknik alanlarda kullanabilen insanlara ihtiyac vardr. nemli olan Einstainnn zeksna ya da bir rallicinin reflekslerine sahip olmak deildir. nemli olan iimizi yerinde, vaktinde, doru bir ekilde yapmak ve yaratclmz da kullanarak elimizden gelenin en iyisini ortaya koymaktr.

Elektrik elektronik teknolojileri blmnn temelini oluturan bu modl ile meslee merhaba diyorsunuz. Buradaki konular, mesleki binanzn temelinin salam atlmasn salayacaktr.

*

GRUnutmayalm ki, mesleimizde zirveye kabilmek, teknolojik gelimeleri yakndan takip ederek kavrayabilmek ve hatta teknolojik icatlar yaparak lkemizi dnya liderliine gtrebilmek iin meslek temelimizin ok salam olmas gerekmektedir.

Konular ilerledike elektriin fizik, kimya, matematik ile balantl olduunu grecek ve bu alanlara da ilginizin arttn hissedeceksiniz. Ben elektrik tamircisi olacam matematikten banane? dncesinin yanl olduunu anlayacaksnz.

Bu modl size, elektrik enerjisinin retim yollarn, elektrik ve elektronik malzemelerinin temelini oluturan elektron teorisini, elektrik makinelerinin alma prensiplerinin temelini oluturan manyetik alan, statik elektriin oluumunu, endstride kullanmn, elektrik akm ve geriliminin oluumunu ve etkilerini gstererek Elektrik nedir,sorusuna rahat cevap verebilecek bilgiye sahip olmanz salayacaktr.

*

RENME FAALYET-1AMAStatik elektrik oluumu ve etkilerini kavrayarak zararlarn nlemeye ynelik nlemleri alabileceksiniz.

ARATIRMABilgisayar donanmclar, mobil telefon teknik servisleri ve televizyon tamircilerine giderek, alma ortamlarnda statik elektrie kar ne gibi nlemler aldklarn sorunuz ve gzlemleyiniz. Ailenizin ya da kendinizin elektrii nasl kullandnz yaznz. evrenizde elektrikle alan aygtlar listeleyiniz. evrenizdeki yal byklerinize elektriksiz nasl yaadklarn sorarak, bilgi edininiz. Yaptnz tm bu almalar bir rapor halinde snfa getirerek, arkadalarnzla aadaki sorularn cevaplarn bulacak ekilde tartnz.

*

RENME FAALYET-1

Elektrik ne ie yarar?Elektrik nereden gelir?Elektriksiz kalndnda ne tr sorunlarla karlalr?

*

RENME FAALYET-1evrenizde kullandnz elektrik enerjisinin, nerede ve ne tr bir kaynak ile retilerek bulunduunuz blgeye nasl getirildiini sorumlu elektrik kurumundan aratrarak reniniz. Blgenizde bu retim ekline alternatif olabilecek baka kaynaklarn olup olmadn da aratrnz.Elektrik yklerine art (+) ve eksi (-) adlarnn kim tarafndan verildiini ktphane ortamlar ya da internet ortamlarn kullanarak aratrnz.Kimya dersi retmeninizden elektronlarn yrngelere dalm ile ilgili metodlarn ne olduunu sorarak reniniz.Taranan kuru salarmzn havalanmas, soyunurken giysilerde oluan kvlcmlama ve trt sesi, tozlarn TV camlarnda birikmesi, TV ekrannn kolumuzdaki tyleri dikletirmesi gibi olaylar evinizde uygulaynz. Plastik taranz ynl ya da ipekli kumaa srterek, kk kat paralarn ektiini gzlemleyiniz. Ayn ilemi demir iviyi yne veya ipee srterek tekrarlaynz. Kk kat paralarn ekmediini gzlemleyiniz. Bunun sebebini aratrarak bir rapor haline getiriniz. *

RENME FAALYET-1Fotokopi makinesinin, pskrtmeli bir bilgisayar yazcsnn ya da faks makinesinin nasl altn uzman teknisyenlere sorarak reniniz.Okulunuzdaki bilgisayar laboratuvarnda statik elektrie kar ne gibi nlemler alndn yetkili kiilerden sorarak reniniz.evrenizde bulunan bir benzin istasyonuna giderek, statik elektrie kar ne gibinlemler aldklarn sorunuz ve gzlemleyiniz.Bir elektrik mhendisi ile irtibata geerek, binalarn elektrik tesisat kurulurken statik elektrie kar ne gibi nlemler alndn ve projelere eklendiini reniniz.Okulunuzun bulunduu ortamn yldrma kar ne gibi nlemlerle korunduunu yetkili kiilerden sorarak reniniz.

*

1. STATK ELEKTRK1. STATK ELEKTRK

1.1. Elektriin Tanm ve stnlkleriElektrik szc, Latince kehribar demek olan elektron kelimesinden tretilmitir. Kehribar soyu tkenmi bir soy aacndan oluan reinenin fosillemi halidir. Sol elde oynandnda bedenin elektriini toplar. Elektrik ykn azaltt iin depresyona kar da faydaldr (Resim 1.1).

*

1. STATK ELEKTRKGnlk hayatmzda kullandmz elektrik enerjisinin stnlklerini yle sralayabiliriz:

1. Elle tutulmayan, gzle grlmeyen ancak yaplan i ile ortaya kan bir enerji trdr

2. Elektriin, rengi, kokusu, boyutlar, arl yoktur.

3. Dnyada en yaygn olarak kullanlan enerji trdr.

4. Tm enerji eitlerinden elde edilebilir. rnein, elektrik jeneratrleri mekanikenerjiyi elektrik enerjisine evirir.

*

1. STATK ELEKTRK5. Nkleer enerji dnda dier enerji eitlerine dnebilir. Evimizdeki stclarda elektrik enerjisi s enerjisine, lambalarmzda k enerjisine dnmektedir.

6. letilmesi kolaydr. Elektrik santrallerinde retilen elektrik enerjisi, iletkenlerin yardmyla tketiciye en ucuz ekilde ulatrlr.

7. Sonradan kullanlmak zere depolanabilir. rnein, ak, pil eitleri ile depoladmz enerjiyi istediimiz yere gtrp kullanabilmekteyiz.

8. Artk madde brakmadndan evre kirlilii oluturmaz.

*

1. STATK ELEKTRKTransformatrler yardm ile gerilim alaltlarak veya ykseltilerek kullanlabilir.

rnek: Sanayi tesislerinde 415 Volt, evlerimizde 240 Volt, elektronik elemanlarmzda 3-6- 9-12 Volt gibi deerlerde kullanlmaktadr.

Elektrik enerjisinin en byk tehlikesi dikkatsizlik sonucunda lmle sonulanabilen yaralanmalara ve maddi hasarl kazalara sebep olmasdr.

*

1. STATK ELEKTRK1.2. Elektrik Enerji retiminde Kullanlan KaynaklarElektrik enerjisinin elde edilmesinde tabiattaki enerji eitleri kullanlmaktadr. Bu kaynaklar deiik dnmler sonucu elektrik enerjisine evrilir. Kaynaklarn bazlar ise direkt kullanlmaktadr. ekil 1.1de kullanlan kaynaklarn emas grlmektedir.

*

1. STATK ELEKTRK1.2.1. Hidrolik KaynaklarAkarsulardaki sularn barajlarda toplanlarak yksekten aaya drlmesi ile trbin arklar dndrlr ve trbin aft miline akuple bal olan jeneratr kndan elektrik enerjisi elde edilir. Bu tr sistemlere hidroelektrik santral denir (Resim:1.2).

*

1. STATK ELEKTRK1.2.2. Termik KaynaklarKmr, petrol ve rnleri, doalgaz gibi fosil kaynakl yaktlarn yaklmas sonucunda ortaya kan sdan elde edilen basnl scak su buharnn, buhar trbinini dndrmesi ile, trbin aft miline akuple bal olan generatr kndan elektrik enerjisi retilir. Bu tr elektrik enerji retimi yapan sistemlere termik elektrik santrali denir (Resim 1.3).*

1. STATK ELEKTRK1.2.3. Nkleer KaynaklarAtomun ekirdeinin kontroll bir ekilde paralanmas sonucu ortaya kan s enerjisinden yararlanlarak elektrik enerjisi retimi yaplan sistemlerdir. Bu sistemle alan santrallere nkleer elektrik santrali denir (Resim 1.4).

*

1. STATK ELEKTRK1.2.4. Dier Kaynaklar1.2.4.1. Rzgr EnerjisiRzgr alan ak arazilerde, rzgrn etkisiyle rzgr trbinlerinde elde edilen mekanik enerji alternatr yardmyla elektrik enerjisine dnmektedir. Bu sistemle alan santrallere rzgar santrali denir (Resim 1.5).

*

1. STATK ELEKTRK1.2.4.2. Gne EnerjisiGnein s ve k enerjisinden faydalanlarak elektrik enerjisi elde edilir (Resim 1.6).

*

1. STATK ELEKTRK1.2.4.3. Jeotermal EnerjiYeraltndan kan scak su buhar ya da gazlardan yararlanlarak yaplan elektrik enerjisi retim sistemidir (Resim 1.7).

*

1. STATK ELEKTRK1.2.4.4. Gelgit EnerjisiAyn hareketlerine gre deniz sular yerekiminin etkisiyle alalp ykselmektedir. Deniz yksekliinde sular bir havuzda toplanr. Ayn hidroelektrik santrallerde olduu gibi elektrik enerjisi retilir.

1.3. Atomun Yaps ve Elektron TeorisiMaddenin en kk yap tan oluturan atom, kendi iinde bulunan paracklarn etkisiyle elektriin oluumunda ve iletilmesinde byk rol oynar. Atomu oluturan paracklar ekil 1.2de gsterilmitir.

*

1. STATK ELEKTRK

*

1. STATK ELEKTRK

1.3.1. Atomun YapsAtomlarn boyutunu kyaslamak iin; elinizdeki bir kp ekeri Dnya boyutuna getirdiinizde iindeki bir atomun boyu bir nohut tanesi kadar olacaktr. Saniyede bir milyar adet atom sayabilecek kapasitede bir bilgisayar programmz olsa bile; kk bir toz eker tanesinin iindeki atomlar sayabilmek iin bir milyon yldan fazla bir sre gerekmektedir.*

1. STATK ELEKTRK

*

1. STATK ELEKTRK1.3.1.1. ekirdekekirdek, atomun tam merkezinde bulunmaktadr. Atomun cinsine gre belirli sayda proton ve ntrondan olumutur. ekirdein hacmi elektronun hacminin on milyarda biri (1/10000000000) kadardr. Nohut tanesi byklne getirdiimiz atomu 200 metre apna karrsak, ekirdek burada bir toz tanesi byklne gelir. ekirdein ktlesi atomun ktlesinin %99,95ini oluturmaktadr; yani ekirdek atomun iinde neredeyse hi yer kaplamayacak boyutta iken ktlenin neredeyse tamamn tamaktadr.

*

1. STATK ELEKTRK1.3.1.2. Elektronlarekirdein etrafnda belirli yrngelerde durmakszn dnen paracklara elektron denir. ekirdei elektrik yknden oluan bir zrh gibi kuatrlar. Elektronlar hem ekirdek etrafnda hem de kendi etrafnda dner. Tpk Dnyann Gne etrafnda ve kendi etrafnda dnmesi gibi. Bir atomu Dnya byklne getirirsek elektron bir elma boyutuna gelir. Elektronlar, ekirdek iinde bulunan ntron ve protonlarn iki binde biri (1/2000) kadar ufaktr.Elektronlarn bulunduklar yrngeler; K,L,M,N diye isimlendirilir.Yrngede bulunan maksimum elektron says 2n2 forml ile bulunur. Buradaki n yrnge saysn gsterir. aX : a, X atomunun atom numarasn gsterir.

*

1. STATK ELEKTRK

*

1. STATK ELEKTRKRNEK 1:Atom numaras 16 olan S elementinin elektron dalmnn sonucunda son yrngesinde ka elektron bulunmaktadr?ZM 1:S elementinin elektronlarnn yrngelere yerleimi:16S: 2 8 6 Son yrngesinde 6 elektron bulunmaktadr.

RNEK 2:11Na elementinin elektron dalmnn sonucunda son yrngesinde ka elektronbulunmaktadr?ZM 2:11Na: 2 8 1 Son yrngesinde 1 elektron bulunmaktadr.

*

1. STATK ELEKTRKRNEK 3:19K elementinin elektron dalmnn sonucunda son yrngesinde ka elektron bulunmaktadr?ZM 3:19K : 2 8 9 Son yrngesinde 9 elektron bulunmaktadr.

*

1. STATK ELEKTRKBir elementin periyodik cetveldeki yeri atom numaras ile belirlenir. Atom numaralar ayn, ktle numaras farkl atomlara izotop atomlar denir.

*

1. STATK ELEKTRK1.3.2. Serbest Elektronlarekirdee yakn yrngelerdeki elektronlar kuvvetli bir ekimle ekirdee baldr.Atomlarn d yrngelerindeki elektronlara valans elektron ya da serbest elektron denir. Bunlar ekirdee zayf bir ba ile bal olduklarndan ufak bir enerji ile atomu terk edebilirler.

Serbest elektronlar bu hareket zelliklerinden dolay elektrik iletiminde nemli rol oynarlar.

*

1. STATK ELEKTRK

*

1. STATK ELEKTRK1.3.3. Atomun Yapsna Gre letken ve Yaltkan Tanm

Atomlarn son yrngesindeki elektron saylar elementlerin zelliklerini belirler.

Elektrikte kullanlan maddeler de iletken madde, yaltkan madde ve yar iletken madde olarak isimlendirilir.

*

1. STATK ELEKTRK1.3.3.1. letkenAtomlarn d (valans) yrngelerindeki elektron says drtten az (1-2-3) olan elementlere iletken denir. Bu elementler elektrik akmn iyi iletirler. Tm metaller iletkendir. nsan vcudu iyi bir iletkendir. yonlara sahip svlar iyi bir iletkendir ve bunlara elektrolit ad verilmektedir. Saf su yaltkan, gnlk hayatta kullandmz ime suyu iletkendir. Toprak iinde su olduu iin iletkendir. Gazlar genelde yaltkandr; fakat iyonlarna ayrlm gazlar iletkenlik kazanrlar (ekil 1.10).

ekil 1.10: Bakr elementinin elektron dalm

*

1. STATK ELEKTRK1.3.3.2. YaltkanAtomlarn d yrngelerindeki elektron says 8 ve daha fazla olan tm elementlere yaltkan denir. Yaltkan gereler elektrii iletmez. Son yrngelerindeki elektron says 5,6,7 olan elementler ise bir noktaya kadar yaltkandr. Yaltkan cisimlerde serbest elektronlar yok denecek kadar azdr. Cam, kauuk, pamuk, ya ve hava yaltkan maddelere rnek olarak verilebilir (ekil 1.11).

ekil 1.11: Neon elementinin elektron dalm

*

1. STATK ELEKTRK1.3.3.3. Yar letken

Atomlarn d yrngelerindeki elektron says 4 olan elementlere yar iletken denir. Silisyum, germanyum gibi maddeler rnek olarak verilebilir.

*

1. STATK ELEKTRK1.4. Elektrik Yk1.4.1. Elektrik Yk ve BirimiAtomun yapsnda bulunan proton ve elektronlarn elektriksel zellikleri birbirine zttr. Protona (+) ykl, elektrona (-) ykl denmitir. Ntronlar ise ykszdr. Elektrik yk Q veya q ile gsterilir. Birimi coulombtur. C ile gsterilir (Tablo 1.1).

Elemanlar Yk Ktle Elektron - 1,602.10-19 C 9,1095.10-31 kgProton +1,602.10-19 C 1,6726.10-27 kgNtron 0 1,6749.10-27 kgTablo1.1: Elektrik yklerinin deerleri

*

1. STATK ELEKTRKBir atomda proton ve elektron saylar birbirine eitse bu atoma ntr atom denir. Atomlarn yklenmesi atoma elektron verilmesi veya atomdan elektron alnmas ile gerekleir.Bir atomda; proton says elektron saysndan fazla ise (yani elektron kaybetmi ise) byle atomlara pozitif ykl iyon ya da katyon denilir. +e ile gsterilir. Atomun ierisinde elektron says fazla ise bu da dardan elektron kazanm ve negatif ykl iyon diye adlandrlr ve -e ile gsterilir. Bunlara anyon da denmektedir.(aXb) ile gsterilen ifadede;a : X atomunun atom numarasn gsterir.+b: X atomunun kaybettii elektron saysn gsterir.-b : X atomunun kazand elektron saysn gsterir.

*

1. STATK ELEKTRKrnek 1K,L ve M atomlarndaki proton, ntron ve elektron saylar yledir:Atom Proton says Ntron says Elektron saysK 10 10 11L 11 12 11M 12 1111K,L, ve M atomlar iin anyon, katyon ve ntr sralamalarndan hangisidorudur? anyon katyon NtrA) K L MB) K M LC) ML KD) L M K

*

1. STATK ELEKTRKzm 1K atomunun elektron says proton saysndan 1 fazla olduu iin elektronalmtr, anyondur. L atomunun proton says elektron saysna eittir. Matomunun elektron says proton saysndan 1 eksik olduu iin M atomukatyondur. Doru cevap B.

rnek 2+2 ykl iyonunda 18 elektron ve 20 ntronu olan K atomunun ktlenumaras nedir?zm 2+2 ykl iyonunda 18 elektron varsa ntr halindeki elektron says18+2=20 dir. Bu atomun proton saysna eittir. Ktle numaras= Proton says + ntron says = 20+20=40 olarak bulunur.

*

1. STATK ELEKTRK1.4.2. Elektriklenme YntemleriCisimlerin elektriklenme yntemleri e ayrlmaktadr (ekil 1.12).

*

1. STATK ELEKTRK1.4.2.1. Srtnme ile ElektriklenmeFarkl iki cisim birbirine srtldnde bu cisimlerden biri pozitif,dieri negatif elektrik yk ile yklenir. Buna srtnme ileelektriklenme denir.

Resim 1.8: Samza srtlen taran kat paralarn ekmesi srtnmeile elektriklenmedir

*

1. STATK ELEKTRKUYGULAMA DENEY 11. Bir ebonit ubuu ynl bir kumaa srterek ipek iplikle asalm (ekil 1.13 a ve b).

ekil 1.13 a ekil 1.13 b

*

1. STATK ELEKTRK2. Daha sonra baka bir ebonit ubuu, yine ynl bir kumaasrttkten sonra asl ebonite yaklatrdmzda, asl ebonit ubukitilir (ekil 1.14 ).

ekil 1.14

*

1. STATK ELEKTRK3. Eer bir cam ubuu ipek kumaa srterek ebonit ubuayaklatrrsak bu sefer ebonit ubuk, cam ubuk tarafndan ekilir (ekil1.15 a ve b).

ekil 1. 15 a ekil 1.15 b

1. STATK ELEKTRK4. Cam ubuu ipek kumaa srterek ipek iplikle asalm (ekil 1.16 ave b).

ekil 1.16 a ekil 1.16 b

*

1. STATK ELEKTRK5. Baka bir cam ubuu ipek kumaa srterek asl cam ubuayaklatrdmzda, asl cam ubuk itilir (ekil 1.17).

ekil 1.17

1. STATK ELEKTRKBu deneylerden karlan sonular:

1. Ayn cins maddeler ayn yoldan elektriklenirlerse birbirlerini iter.Sebebi, ayn cins elektrik yk ile yklenmeleridir.2. Farkl iki cins madde (cam ve ebonit) ayn yollaelektriklendiklerinde birbirlerini ekerler. Sebebi, farkl elektrik yk ileyklenmeleridir.3. Cam ubuk ve onun gibi davranan cisimlere pozitif (+) ykl ,ebonit ubuk ve onun gibi davranan cisimlere de negatif (-) yklcisimler denir.

Srtnmeyle elektriklenmede, srtnen cisimler zt iaretli; fakatayn byklkte elektrikle yklenir.

*

1. STATK ELEKTRK

1.4.2.2. Dokunma ile ElektriklenmeYkl bir iletken cisim, ykl ve yksz ayn tr bir iletken cismedokundurulduunda toplam yklerini d yzeylerinin bykl ilepaylar. Samza srttmz tarak, kk kat paralarn ektikten bir mddet sonra onlar brakr. Bunun sebebi, bu dokunmaile yklerin iki tarafta da ayn olup birbirlerini itmesidir.

*

1. STATK ELEKTRKUYGULAMA DENEY 21. aplar ayn olan iki adet krenin bir tanesi (-) elektrik yknesahip olsun. Dieri yksz konumda bulunsun (ekil 1.18).

ekil 1.18: A kresi (-) ykl, B kresi ykszdr

2. ki kreyi birbirine dokunduralm (ekil 1.19). Bu durumda Akresinin (-) yk, B kresine geer. A kresinin zerindeki (-) yk,iki kre eit ekilde blrler.

*

1. STATK ELEKTRK

ekil 1.19: A kresi B kresine dokundurulunca B kresi de aynykle yklenir3. ki kreyi birbirinden ayrdmz zaman, ykler iki krede eitekilde kalm olur (ekil 1.20).

ekil 1.20: A kresini B kresinden ayrdmz zaman Adakielektrik ykn iki kre blm olur

*

1. STATK ELEKTRK1.4.2.3. Tesir ( etki ) ile Elektriklenme

Yksz olan bir cisme elektrik ykl bir cisim yaklatrldnda,yksz cismin yaklatrlan ykl cisme yakn tarafndaki ucunda ztcinste elektrik yklenmesi olur. Yksz cismin dier ucunda ise yklcisim ile ayn cins elektrik yklenmesi olur. Buna etki ileelektriklenme denir.

*

1. STATK ELEKTRKUYGULAMA DENEY 31. (-) ykl A cisim ile yksz metal ubuk alalm (ekil 1.21).

ekil 1.21

2. Yaklama annda metal ubuun kreye yakn ksm (+) ykle,uzak ksm (-) ykle yklenir (ekil 1.22).

ekil 1.22

*

1. STATK ELEKTRK3. Metal cismi toprakladmzda zerindeki eksi ykler topraa akarve proton fazlal oluur (ekil 1.23).

ekil 1. 23

4. Metal cisim, zerindeki elektronlar toprakta kald iin pozitif ykleykl kalr (ekil 1.24).

ekil 1. 24

*

1. STATK ELEKTRKUYGULAMA DENEY 4

DENEYN ADI: Ykl bir ebonit ubuun suyu ekmesiningzlenmesi

DENEYN AMACI: Elektrikle yklenmi yaltkan maddelerde bulunanelektronlarn, uygun ortamda bir baka maddeye aktn grmek.

KULLANILAN ARA VE GERELER:

1. Dkm ayak 5. Ksa cam boru9. Ebonit ubuk2. Statif ubuk 6. Tek delikli tpa10. Yn paras3. Balama paras 7. Geni beherglas11. Su4..ie tutturucu 8. Taban kesik ie

*

1. STATK ELEKTRKDENEYN YAPILII

1. Statif ubua balama paras takp bu paraya ie tutturucusunutaknz.2. Cam boruyu lastik tpaya geiriniz ve ienin azna skcakapayarak ekildeki dzenei hazrlaynz.3. Beherglasa su koyunuz. Cam borunun azn kapatarak ieye sudoldurunuz.4. Ebonit ubuu yne srterek elektrikle ykleyiniz.5. Parmanz cam borudan ekiniz ve akan suya yklediiniz ebonitubuu yaklatrnz. ubuun suyu ektiini gzleyiniz. ubuu terstarafta tutarak deneyi tekrarlaynz.

*

1. STATK ELEKTRK

Resim 1.9: Ykl bir cismin akan suyun ynn deitirmesi

*

1. STATK ELEKTRK1.4.3. Coulomb KanunuNoktasal iki yk arasndaki itme veya ekme kuvveti, yklerinarpmyla doru, aralarndaki uzakln karesiyle ters orantldr.

ekil 1.25: ki yk arasndaki kuvvet

F : Ykler arasndaki kuvvet (Newton)Q1,Q2 : Elektrik ykleri (Coulomb)R : Ykler aras uzaklk (metre)

*

1. STATK ELEKTRKk : Kuvveti, uzakl ve ykleri lmekte kullanlan birimlere ve deneyortamna bal, katsaydr. Hava ve boluk ortamnda k= 9.109 N.m2 / C2 dir.

1 coulomb = 6,24.1018 adet proton veya elektronun toplam ykdr.Elementer yk (e.y): Bir proton veya bir elektronun yk deeridir.

1 e.y. = 1 / 6,24.1018 = 1,6.10-19 C1 C = 106 C 1C= 10-6C

*

1. STATK ELEKTRKRNEK 1Aralarndaki uzaklk 300 cm olan Q1 = 100 C ve Q2= 150 Cyklerinin birbirlerine uyguladklar kuvvetin bykln bulunuz.

ZM 1*

1. STATK ELEKTRK1.5. Elektrik Alan

1.5.1. Elektrik Kuvvet izgileriElektrik alann gstermeye yarayan, alan vektrne teet vealanla ayn ynl olan hayali izgilere elektrik kuvvet izgileri denir. Bir elektrik yknn etrafndaki kuvvetli alan gsterirken kuvvet izgileri sk olarak izilir. Zayf elektrik alann gsterirken de kuvvet izgileri seyrek olarak izilir.

*

1. STATK ELEKTRK1.5.2. Elektrik Alan ve Alan iddetiPozitif birim yke (Q) etkiyen elektrostatik kuvvete (F) elektrik alandenir. Elektrik alan vektrel bir byklktr ve kuvvet izgileri ilegsterilir. Elektrik alan iddeti (E) harfi ile gsterilir. Birimi voltmetredir. FE = -- forml kullanlr. Q

*

1. STATK ELEKTRK1.5.2.1. Noktasal Bir q Yknn r Kadar Uzaklktaki Elektrik Alan iddetiElektrik yknn etkisini gsterebildii bir blge vardr. Ykn belli uzaklndan itibaren etkisi hissedilmeyecek kadar az olur. Elektrik yknn etkisini gsterdii bu blgeye, o ykn elektrik alan denir. Elektrik alannn zelliklerini sralarsak:

1. Elektrik alan izgileri pozitif ykten da dorudur.2. Negatif ykn oluturduu elektrik alan kendisine dorudur.3. Elektrik alan izgileri birbirlerini hibir zaman kesmez.

1. STATK ELEKTRK

ekil 1.26: Bir ykn elektrik alan ve (+) ve (-) yklerin elektrikalanlarinin vektrel gsterimi

forml ile bulunur.

*

1. STATK ELEKTRK1.5.2.2. Birden Fazla Noktasal Ykn Bir Noktadaki Elektrik Alan

ekil 1.27: ki adet (+) ykn oluturduklar elektrik alan

*

1. STATK ELEKTRKElektrik alan izgileri + ykten yke dorudur. Elektrik alan iindekiher noktadan bir alan izgisi geebilir. Ayn cins elektrik ykleribirbirlerini iter, farkl cins elektrik ykleri birbirlerini eker.

ekil 1.28: (+) ve (-) yklerinbirbirlerine kar oluturduklar elektrik alan

*

1. STATK ELEKTRK1.6. Elektrik Potansiyeli1.6.1. Potansiyel ve GerilimElektrik alan iindeki bir noktadaki elektrik yklenmesi sonucu oluan arj olayna elektrik potansiyeli denir. U ile gsterilir, birimi Volttur.

ekil 1.29: Q yknn alan ierisindeki A noktasndaki elektrikpotansiyeli

*

1. STATK ELEKTRKforml kullanlr. Buradaki iaretler unlar ifadeetmektedir:

UA : A noktasnn potansiyeli (volt)

k : Ykn bulunduu ortama ve kullanlan birim sistemine bal olan katsay ( 9.109 )

Q : Elektrik yk (Culon)

rA : A noktasnn Q ykne olan uzakl (metre)

*

1. STATK ELEKTRKPotansiyel, skaler bir byklk olduundan birden fazla ykn birNoktada oluturduu potansiyel, yklerin o noktada oluturduklarpotansiyellerin cebirsel toplamna eittir.

ekil 1.30: ki adet ykn bir noktada oluturduklar potansiyel

*

1. STATK ELEKTRK

Pozitif birim ykn, elektrik alannn herhangi bir noktasndan birbaka noktasna gtrmek iin elektriksel kuvvetlere kar yaplanie, bu iki noktann potansiyel fark denir.

UAB = UB UA ( Q yk A noktasndan B noktasna gitmi ise )

UAB = UA UB ( Q yk B noktasndan A noktasna gitmi ise )

*

1. STATK ELEKTRK1.6.2. imek ve YldrmAtmosferik elektriin gzle grlebilir boalmnda ortaya kan parlaka imek; imek ve gk grlts ile kendini gsteren bulutlararas veya bulutla yerdeki bir cisim arasndaki elektrik boalmna dayldrm denir. Yldrm, atmosfer ile yer yzeyi arasnda artan elektrikpotansiyelini dengeleyen bir elektrik boalmdr.

Resim 1.10: Bulut-yer aras yldrm

*

1. STATK ELEKTRKYldrm bazen buluttan yere doru bazen de yerden buluta dorudur.Aadaki ekilde imein eitleri ve takip ettii yol gsterilmektedir(ekil 1.31).

ekil 1.31: imein eitlerinin gsterilii

*

1. STATK ELEKTRK1.7. Statik Elektrik ve Elektrostatiin Kullanm Alanlar1.7.1. Statik Elektrik ve OluumuYklerin birbirleriyle etkileimi sonucunda ortaya kan kuvvete elektrostatik kuvvet veya durgun elektrik denmektedir.Elektrostatik, kalbimizin almasndan, imek ve yldrmlara, atom iindeki yklerin etkileimlerine kadar geni bir alandaki fiziksel olaylar inceler.

Tabiattaki statik elektrie en byk rnek imek ve yldrmdr.

plak ayakla hal zerinde yrrken ayaklarmzn karncalanmas statikyklerdendir.

*

1. STATK ELEKTRKaltmz ortamdaki malzemelerle de ska temas halinde olmamzMalzeme zerindeki ykleri zerimize ekmemize neden olur (ekil 1.32).

ekil 1.32: alma ortamndaki statik elektrik etkileimi

*

1. STATK ELEKTRK

nsanlarn statik elektrik yklenmesi yrme esnasndaki srtnmelerden,aralara inip binmesinden, altklar masadan, giymi-karm olduklarelbiselerden olabilir. Aadaki tabloda insanlarn hareketleri esnasndaoluan baz statik elektrik miktarlar ve bunlar oluturan unsurlarverilmitir (Tablo 1.2).

1. STATK ELEKTRK

Tablo1.2: Statik elektrii oluturan faktrler ve miktarlar

*

1. STATK ELEKTRKTablo 1.2de grld gibi ortamdaki nem oran arttka statikenerji Miktar azalmaktadr. Statik yklenmeler yksek voltajdeerlerinde olduklarndan bazen grnrhale de gelebilirler. Ingrnr hale gelebilmesi iin en az 6000-7000 Volt civarnda olmasgerekir. rnein, yn kazak kartlrken ve manyetolu akmaklardakigrnr Ik yaklak 7000 Volt'luk deerde atlama yapan statikyktr.

Statik ykn voltaj ok fazla olmasna karn, akm ok zayftr.Akm voltaj ile doru orantl olsayd, birok yksek voltaj trafosu ileilgilenen televizyon tamircisi ra yetimezdi herhalde.*

1. STATK ELEKTRKUaklarda statik elektrik, hem frtnal havalarda zerlerine denyldrmn etkisiyle hem de kabin iindeki elektronik elemanlarnyayd, kablolarn oluturduu, insanlarn kabin iindekimalzemelere srekli srtnmesi ile de olumaktadr. YolcuKabinlerine konulan ek tehizatlar ve dier malzemeler uaktakistatik elektrik ykn 25 bin volta kadar karmaktadr.1.7.2. Statik Elektriin Zararlarnsanlarn alm olduklar statik elektrik hem salklarna hem dekullanm olduklar elektronik cihazlara zarar vermektedir. Teknikpersoneller zerlerinde oluan statik elektrii, elektronik cihazlarnkullanm ve tanmas esnasnda devre elemanlarna boaltr.Bylece elemanlarn kullansz hale gelmesine ya da mrlerininazalmasna sebep olurlar.

*

1. STATK ELEKTRK

Tablo 1.3: Elektronik devre elemanlarnn bozulabilecei voltajlar

*

1. STATK ELEKTRKzerimizde binlerce volt statik yk mevcut iken, 350 Volt ilebozulabilecek bir CMOS yapl elektronik malzemeye dokunulursa neolur? Malzeme lr; lmez ise kesinlikle mikron seviyesinde,yapsnda ciddi hasarlar meydana gelir, malzemenin mr azalr.

Statik ykn aniden boalmasnn da elektronik malzemelerezarar verdii anlald. O halde statik dearjn aniden olmamasgerekiyor. Yaplan aratrmalarda statik ykn aniden deil, 1Mohm'luk diren zerinden, yava erisel olarak boalmas gerektiigrlmtr.

*

1. STATK ELEKTRKStatik elektrik yklerinin, insan derisi zerinde toplanmassonucunda, operatrlerde - zellikle bayanlarda- akne (sivilce),seboreik dermatit gibi deri hastalklarnn olutuu savlar ilerisrlmektedir.

Resim 1.11: Statik elektriin etkisi

Statik elektrik binalardaki haberleme, g hatlar ve elektriksistemlerine byk lde zarar verir.

*

1. STATK ELEKTRKUakta oluan statik elektrik, uu bilgisayarnn ve radarnnarza yapmasna sebep olmaktadr.

Yldrmn yol at akm, uan d yzeyini yalayp geerken,iletilen ykn kk bir ksm, uan metal d yzeyindeki; rneinpencere gibi aklklardan ieri girebilir ve eer yolu zerinde duyarlelektronik aletler varsa, bunlar da arzalara yol aabilir.

*

1. STATK ELEKTRKStatik elektriin ak ile oluan kvlcm evredeki narkozgazlarnn, Petrol buharlarnn patlamasna neden olabilir. Uzun sreArata yolculuk yapan bir srcnn, aracndan kp dorudanbenzin pompa tabancasna dokunmas ile statik elektrikten meydanagelen yangndan dolay aracnn son durumu grlmektedir (Resim1.12). Bu olayn olmasnn sebebi akaryakt dolumu esnasndaoluan petrol buharnn statik bir arjla temas annda yanmasdr.

Resim 1.12: Statik elektriin oluturduu kaza

*

1. STATK ELEKTRKStatik elektrik, plastik levha, kat karton ve tekstil gibi yaltkanmalzemelerle alan birok endstrinin sorunudur. Elektrostatikitme veya ekme nedeniyle malzeme ya makineye ya da birbirineyapr. Bu da ok ciddi kalite sorunlarna yol aar.Elektrostatiklenme nedeniyle toz veya dier kir paracklarmalzemeye yapr.ok youn elektrostatik birikme sonucu kan elektrik oklarPersonelde yaralanmalara yol aabilecei gibi, ayn zamandayangnlara ve patlamalara da yol aabilir.Makinelerde bulunan sensrler, lme kafalar, yazc kafalargibi elektronik malzemeler elektrostatik yklenmeden etkilenebilir.

1. STATK ELEKTRK1.7.3. Statik Elektriin Faydalar ve Kullanm AlanlarStatik elektrik endstride faydal ve nemli alanlarda kullanlr. Bazfotokopi makineleri ve lazer yazclardaki mrekkep paracklarnkada basmn salayan mekanizma ile kk kat paracklarnndurgun elektrikle yklenmi plastik bir taraa yapmasn salayanmekanizma ayndr.

Resim 1.13: Deiik fotokopi makineleri

*

1. STATK ELEKTRKStatik elektrik endstriyel tesislerin bacalarnda havayakarmas istenmeyen kk paracklar filtreleme arac olarak dakullanlr. Konutlardan tutunuz, kmr santrallerinin bacalarna kadarkullanlan elektrostatik hava filtreleri bu esasa gre alr.

(a) (b)Resim 1.14: Fabrika bacasnn durumlar (a)Hava filtresiz (b) Hava filtreli

*

1. STATK ELEKTRKAraba, beyaz eya gibi rnler statik elektrik ykl boya paracklarile boyanr. Boya damlacklarna byk bir elektrik yk verilerek boyapskrtme ileminin verimi arttrlr. Bylece, ykleri nedeniyle birbirleriniiten damlacklarn yzeye daha dzenli dalmalar salanr. Boyayntemi tarmsal ilalamada da kullanlmaktadr.

Resim 1.15: Statik elektrikle boyama metodu

*

1. STATK ELEKTRKZmpara kad retiminde de statik elektrik kullanlmaktadr.

Hal ve kadife yapmnda da statik elektrikten faydalanlmaktadr.

Resim 1.16: Zmpara kd yapm

*

1. STATK ELEKTRK1.7.4. Statik Elektrik Yklerinin llmesi1.7.4.1. ElektroskopBir cisimde elektrik yknn olup olmadn ve elektrik yklerinin cinslerini belirlemek iin kullanlan alete elektroskop denir. Elektroskop, ykszken metal yapraklar kapaldr.

ekil 1.33: Yaprakl elektroskop resmi ve yaps

*

1. STATK ELEKTRKUYGULAMA DENEY 5Deneyin Amac: Ykl cisimlerin elektroskop zerindeki etkisiniincelemek.

Kullanlan Ara Gereler

1. Elektrostatik takm

2. Elektroskop

*

1. STATK ELEKTRKlem Basamaklar

1. Ykl bir cismi ntr bir elektroskoba yaklatrrsak topuzyaklatrlan cismin yknn ztt ile yapraklar ise ayn ykle yklenir(ekil 1.34 a). Yapraklar alr.

ekil 1.34: a

*

1. STATK ELEKTRK2. Ykl bir cismi ntr bir elektroskoba dokundurursak topuz veyaprak ayn ykle yklenir (ekil 1.34 b). Yapraklar alr.

ekil 1.34: b

*

1. STATK ELEKTRK3. Ykl bir cismi, zt ykl bir elektroskoba yaklatrrsak, elektroskobun ve yklcismin yk miktarna bal olmak artyla (ekil 1.34 c):a) Yapraklar biraz kapanabilir (Elektroskop yk oksa).b) Yapraklar tamamen kapanabilir (Ykler eitse).c) Yapraklar nce kapanp sonra alabilir (Cismin yk oksa).

ekil 1.34: c

*

1. STATK ELEKTRK4. Ykl bir cismi ayn ykl bir elektroskoba yaklatrrsak yapraklar biraz dahaalr. Eer dokundurulursa (ekil 34 d):a) Yapraklar biraz alr (Cismin yk fazla ise).b) Yaprakta deime olmaz (Ykler eit ise).c) Yapraklar biraz kapanr (Elektroskobun yk fazla).

ekil 1.34: d ekil 1.34: e

*

1. STATK ELEKTRK5. Ykl bir cismi zt ykl bir elektroskoba dokundurursak, ykmiktarlarna bal olmak artyla durum gzlenir (ekil 34 e):a) Yapraklar biraz kapanabilir (Elektroskobun Yk fazla ise).b) Yapraklar tamamen kapanabilir (Ykler eitse).c) Yapraklar nce kapanp sonra zt yklenerek alabilir (Cisminyk fazla ise).

*

1. STATK ELEKTRK1.7.4.2. ElektrometreYaps elektroskopa benzemekle birlikte fark, metal ubuklarndanbirinin sabit,dierinin bir gsterge zerinde hareket ediyor olmasdr.Bu aletle bir cisim zerindeki elektrik yklerinin ne kadar olduunu dabulabiliyoruz.

ekil 1.35: Elektrometre

*

1. STATK ELEKTRK1.7.4.3. Elektrostatik VoltmetreElektrostatik etkiden yararlanarak iki nokta arasndaki gerilimilen Alete elektrostatik voltmetre denir.Gerilim llecek noktalar A ve B ularna balanr. Sabit veHareketli levhalar zt elektrik yk ile yklenir ve hareketli levha sabitLevhalar tarafndan ekilir. Buna bal olan ibre gstergede deergsterir.Bu aletle iletkenlerde yzey gerilimini, yaltkanlarda yzeydekiyk miktarn, elektrik alan iddetini ler.

*

1. STATK ELEKTRK1.7.5. Statik Elektriin Zarar Verebilecei Ortamlarda Alnacak nlemlerElektrostatik yklere kar bir nlem, yaltkan giysi, terlik veyaayakkablardan, birikime yol aacak kaln ipek veya yn hallardanzellikle duvardan duvara olanlardan kanmak gerekir.Statik elektriin tahrip edici etkilerinden korunmak iin; petroltankerlerinde ve cephane ykl aralarda yere deen zincirler,yksek yaplarda da toprak balantl paratonerler kullanlr.Patlayc madde bulunulan depoya ivili ayakkablarla girilmez.eride ivisiz zel ayakkab giyilir. Ayrca depo grevlileri naylon,orlon, perlon gibi statik elektrik oluturabilen giysileri kullanamaz.

*

1. STATK ELEKTRK

(a)(b)(c)

Resim 1.17: Yakalama ubuu(a) resmi (b) atya montaj (c) at ile yer arasndaki genel grn

*

1. STATK ELEKTRKzellikle rutubetli havalarda ve boydan boya hal ile kapl olanevlerde oluan statik elektrik, hal zerinde duran metal mzik setisehpas tarafndan alnmaktadr. Ayn ekilde insan temas ileelektronik aletlere statik elektrik aktarm olmaktadr. Bu elektrik oderece kuvvetlidir ki, sabah saatlerinde zerinde kimse dolamadanbakldnda hal zerinde ve metal mzik sehpalar zerinde basitlm aralaryla grnmektedir. Metal mzik sehpalar, statikelektrie kar basit bir kablo ile en yakn prizden topraklanmaldr.

Resim 1.18: Metal mzik sehpasnn prizden topraklanmas

*

1. STATK ELEKTRKStatik elektrii nlemenin veya iddetini azaltmann yollarndanbiri, Bulunulan ortamn nemlendirilmesidir. nk nemli havadabulunan iyonlar statik ykn bir ksmn ntrler. Nem orann %60akartmak, dearj olasln azaltr. Fakat bu yntem iyi bir zmdeildir. Havadaki yksek nem oran, alanlar asndan rahatszbir ortam oluturduu gibi yzeylerde slakla ve donanmda dahahzl paslanmaya yol aar. Ayrca yzeylerdeki slaklk, statik elektrikasndan iletkenlik salar.

Resim 1.19: a)Paratonersiz bina b) Paratonerli bina

*

1. STATK ELEKTRK

(a) (b)(c)

Resim 1.20: (a) Bir retim kay boyunca (b) yonlam hava pskrten tabanca (c)yonize hava fleyiciElektronik malzemelerle alma yaplan tm ortamlardaantistatik malzemeler kullanlarak, statik yke kar kesinlikle tedbiralnmaldr. Antistatik malzemeler statik elektriin olumasn veelektronik devre elemanlarnn zarar grmesini nleyebilenmalzemelerdir.

*

1. STATK ELEKTRK1.7.5.1. Antistatik MalzemelerOrtamda oluan statik elektrikten canllar ve kullandmzmalzemeleri korumak iin antistatik malzemeler kullanlr.Poetler: Metalik poetler, srtnmeden dolay elektronikMalzemenin zerindeki statik elektrii nler, 3 katmanldr, datkanyzey, iletken yzey, datkan yzey.

Resim 1.21: Antistatik poetler

*

1. STATK ELEKTRKAmbalaj Kpkleri: Pembe olan antistatik, siyah ise iletkendir.Masa rtleri/Kaplamalar :1 ila 2 Mohm'luk diren tekil ederler. katmanldr bunlar; datkan, iletken ve datkan.Antistatik Bileklik Kordonu ve Kablosu: Sar renkli kablo, mavirenkli karbon yedirilmi bileklik ve kordondan olumutur. Kullancpersoneli topraklamak sureti ile elektronik kartlarn zarar grmesininler. 1-2 Mohm'luk diren tekil eder, test cihazlaryla kullanmadannce test edilmeleri gerekir.

Resim 1.22: Antistatik malzemeler (topraklama kol ve ayakkab bilezii)

*

1. STATK ELEKTRK

Resim 1.23: Balk ve bilezikle vcuttaki statik elektriin topraklanmas

Antistatik nlk ve Ayakkablar: nlkler deiik boylarda, %89naylon, %11 karbon alamldr. Karbon yedirilmi kuma elektriiniletkenliini salar. Dardan ya da kyafetlerin oluturaca statikyklenmeyi nler. Tek katmanl ve iletken olmalar gerekmektedir.Bileklikle de balanabilecek ekilde dizayn edilmitir.

*

1. STATK ELEKTRKAntistastik Yer Kaplamalar: Karbon yedirilmi plastik alamldr.Taban, bakr baralarla rlm ve topraklanmtr. Yapkankarbonludur, iletim salanm aynzamanda yrme esnasnda statikelektrik oluturmas nlenmitir. zel kimyasallarndan baka bireyle silinmemelidir. zellikle deterjan vb. Malzemelerle silindiindezerinde lak oluaca dnlerek, kimyasal temizleyiciler yoksayalnzca temiz nemli bez ile silinmelidir.

Antistatik Kimyasallar: AFC-400 gibi PCB temizleme kimyasallarolup eitleri mevcuttur. Hal, vinylex gibi malzemelere tatbikedildiinde ok ince antistatik katman oluturur. Antistatik rt, yerkaplamas gibi zeminlere srldnde antistatik zelliklerini artrr veuzun mrl olmalarn salar.

*

UYGULAMA FAALYETStatik elektrik oluumlarn inceleme.

*

LEM BASAMAKLARINERLERVcudun srtnme ileelektriklenmesinisalaynz.Yklenme iin tablo 1.2denyararlanabilirsiniz.Ayanzda kauukayakkab bulunmas yklenmeyi hzlandrr.zerinizde ynl kyafetlerin bulunmasyklenmeyi hzlandrr.Zeminin boydan boyahal kapl olmas yklenmeyi hzlandrr.

Vcudunuzda oluanstatik elektriiboaltnz.Kalorifer boru ve peteklerinedokunabilirsiniz.Sutesisatndaki borulara da dokunarak bu ilemigerekletirebilirsiniz. Dokunduunuz anda bir titreimOlutuunu gzlemleyiniz.

UYGULAMA FAALYET *

LEM BASAMAKLARINERLERKolunuza antistatikbileklik takarakvcudunuzunsrtnme ileelektriklenmesinisalaynz.Antistatik bileklik eer kordonlu ise onun toprakla temasnsalamalsnz.Topraklama iin Resim 1.23tenyararlanabilirsiniz.Bileklii taktktan sonra yklenmeIlemini yapmay unutmaynz. 1.ilem basamandakinerileri yklenme iin uygulayabilirsiniz.

Vcudunuzda oluanstatik elektriiboaltnz.Kalorifer peteklerine dokunabilirsiniz. Herhangi bir titreimOlmadn gzlemleyiniz.

UYGULAMA FAALYET *

LEM BASAMAKLARINERLERalan bir devredekielektronik hafzal birCMOS entegresinisoketinden sknz.Bu ilemi zellikle retmeninizin gzetimindeyYapmalsnz. alan bir devredeki CMOS entegresinikullanmalsnz.Devrenin enerjisini kestikten sonraCMOSu skmelisiniz. CMOS u soketinden skerkendikkat etmelisiniz.

Statik elektrikle ykliken zerindeki ykelektronik hafzal birCMOSa boaltnz.Tablo 1.2 ve 1.3ten yararlanabilirsiniz. CMOS entegresininmetal ayaklarna dokunarak, zerinizdeki ykboaltabilirsiniz. Ayaklara dokunduunuzda bir titreimolutuunu gzlemleyiniz.

UYGULAMA FAALYET *

LEM BASAMAKLARINERLERStatik elektriinizi boalttnzCMOSu tekrar soketine taknve devreyi altrnz.retmeninizden yardm almalsnz. Entegre ayaklarnsktnz ekilde dikkatlice takmalsnz. Takarkendevrede enerji olmamasna dikkat etmelisiniz. Devreyeenerji verildiinde devrenin almadn gzlemleyiniz.

Antistatik bilekliktakarak statik elektrikyklen ve CMOSaykn boaltnz.3.ilem basamandaki nerileri uygulayarakyklenebilirsiniz. 5.ilem basamandaki nerileriUygulayarak alan bir CMOSu skebilirsiniz. Metalksmlarna dokunarak yknz CMOSa boaltabilirsiniz.Herhangi bir titreim olmadn gzlemleyiniz.

CMOSu devresinetekrar taknz vedevreyi altrnz.Entegreyi uygun bir ekilde devrede enerji yok ikensoketine takmalsnz. Devreye enerji verildiinde devreninalmaya devam ettiini gzlemleyiniz.

LME VE DEERLENDRME1. Ebonit ubuk ynl kumaa srtlnce aadakilerden hangisi veyaHangilerinin gereklemesi beklenir?I. Her ikisi de ntr hle gelir.II. Ynl kuma elektron kazanr.III. Ebonit ubuk elektron kazanr.A) Yalnz III B) I ve II C) I ve III D) II ve III

2. Aadaki olaylardan hangisi atmosferde elektrik yklerine bal olarak meydana gelmez?A) imekB) YldrmC) GkkuaD) Gk grlts

*

LME VE DEERLENDRME3. Aadakilerden hangisi eksi ykl paracktr?A) AtomB) ProtonC) NtronD) Elektron

4. Elektrikle ykl bir balonu elektroskobun topuzunadokundurduunuzda elektroskopykleniyor. Elektroskobun yklenme ekli aadakilerden hangisidir?A) Etki B) Srtme C) Dokunma D) Topraklama

*

LME VE DEERLENDRME5. *Antistatik poetler kullanmak*Antistatik nlk ve ayakkablar kullanmak*Antistatik yer kaplamalar kullanmakYukarda verilen maddelerde ortak hedef nedir?

A) alrken temiz bir ortamda bulunmakB) nsann ve malzemelerin zerinde statik elektriin olumasn nlemekC) alann mikrop kapmamasn salamakD) Ucuz maliyetli imalat yapmak

*

LME VE DEERLENDRME6. *Vcutta antistatik bileklik kullanmak*Binalarda paratoner kullanmak*zel aralarda yere deen zincirler kullanmakYukardaki maddelerde ortak ama nedir?

A) Zincirin yolda ses karmasn salamakB) Binalarn yksekliini belirlemekC) Statik elektriin tahrip edici etkilerinden korumakD) Statik elektrii lmek

*

LME VE DEERLENDRME7. *Vcutta antistatik bileklik kullanmak*Binalarda paratoner kullanmak*zel aralarda yere deen zincirler kullanmakYukardaki maddeler iin aadakilerden hangisi veya hangileridorudur?

I. Oluan statik elektrii topraa aktma ilemi yaparlar.II. Statik elektrii zerlerine toplarlar.III. Binalar, aralar ve malzemeleri statik elektrie kar korurlar.

A) I II B) II III C) I III D) I - II - III

*

LME VE DEERLENDRME8. Aadakilerden hangisi kmrn yaklmas ile enerji reten elektriksantralidir?A) Hidrolik santral B) Nkleer santral C) Termik santral D) Jeotermal santral

9. I. Elektrik enerjisi nkleer enerjiye dnr.II. Elektrik enerjisinin iletilmesi kolaydr.III. Elektrik enerjisi depo edilebilir.Yukardakilerden hangisi veya hangileri dorudur?A) I II B) I III C) II III D) Hepsi

10. Bir cismin elektrikle ykl olup olmadn lmeye yarayan alethangisidir?A) Elektroskop B) Voltmetre C) Barometre D) Ampermetre

*

LME VE DEERLENDRME11. Aadakilerden hangisi iletken bir madde deildir?A) Metal kak B) me suyu C) Metal ivi D) Kuru tahta

12. Atomun yaps ile ilgili;I. Atomun ktle numaras, proton says ile ntron saysnn toplamna eittir.II. Proton ve ntronlar atomun ekirdeindedir.III. Atom numaras, proton, ntron ve elektron saylarnn toplamna eittir.fadelerinden hangileri yanltr?A) Yalnz I B) Yalnz II C) Yalnz III D) Hepsi

*

LME VE DEERLENDRME13. Bir elementin atom numaralar ayn, ktle numaralar farkl ise buelementler birbirinin izotopudur. Birbirinin izotopu olan iki ntr atom iin;I. Proton saylar farkl elektron saylar ayndr.II. Proton ve ntron saylar farkldr.III. Ntron saylar farkl elektron saylar ayndr.Yukardaki yarglardan hangisi ya da hangileri dorudur?

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

*

LME VE DEERLENDRME14. Aadakilerden hangisine sahip olan iyonun -2 deerlikli olduukesindir?A) 8 ntron, 10 elektronB) 13 proton, 10 elektronC) 15 proton, 17 elektronD) 21 proton, 23 ntron

15. X+3 iyonunda 20 elektron, 32 ntron bulunduuna gre X elementininktle numaras katr?A) 12 B) 51 C) 52 D) 55

*

LME VE DEERLENDRMEDEERLENDRMECevaplarnz, cevap anahtar ile karlatrnz. Doru cevap saynzBelirleyerek kendinizi deerlendiriniz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevapverirken tereddt yaadnz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerektekrar inceleyiniz

Tm sorulara doru cevap verdiyseniz dier faaliyete geiniz.

*

PERFORMANS TESTAadaki ilemlerde kendi almalarnz kontrol ediniz. Hedefe ilikin tmdavranlar kazandnz takdirde baarl saylrsnz.

*

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrHerhangi bir nlem almadan vcudu yeterli seviyede statikElektrikle yklediniz mi?Yklenilen statik elektrii uygun bir ekilde boalttnz m?Uygun bir antistatik bileklik buldunuz mu?Antistatik bileklii kolunuza takp ve toprak temasn yaptnz m?Bileklik taktktan sonra ykleme ilemini yaptnz m?Bileklik taklarak yklenilen statik elektriin boalmasn saladnzm?

PERFORMANS TEST *

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrUygun bir CMOS buldunuz mu?CMOSu soketinden skebildiniz mi?nlemsiz statik elektrikle yklenip, vcutta oluan ykCMOSa boaltabildiniz mi?Statik elektrik boaltlm CMOSu tekrar soketine yerletirdinizmi?Devrenin almadn gzlemlediniz mi?Antistatik bileklik taklarak statik elektrikle yklendiniz mi vealan bir CMOSa tekrar dokundunuz mu?CMOSu soketine taktnz m?Devrenin almaya devam ettiini gzlemlediniz mi?

PERFORMANS TESTDEERLENDRME

Performans testi sonucu evet, hayr cevaplarnz deerlendiriniz.Eksiklerinizi faaliyete dnerek tekrarlaynz. Tamam evet ise dierrenme faaliyetine geiniz. Bu faaliyet sonunda hangi bilgilerikazandnz, aadaki sorular yantlayarak belirleyiniz.

*

RENME FAALYET-2AmaElektrik akmnn etkilerini kavrayarak istenmeyen etkilerinolumamas veya en aza indirgenmesi iin gerekli nlemlerialabileceksiniz.

AratrmaEvinizde kullandnz elektrikli aletlerin listesini yapnz. BunlarnElektriin hangi etkisinden yararlanarak altn, faydas ile birliktene gibi zararlarnn olabileceini ve bunlara kar ne gibi nlemleralndn aratrarak bir rapor halinde snfta arkadalarnza veretmeninize sununuz.

*

RENME FAALYET-2Evinizdeki elektrikli frnn nasl s verdiini aratrnz?edindiiniz bilgileri bir rapor haline getirerek snf ortamnda sununuz.Televizyonunuzun arkasnn neden delikli olduunu, evinizdeneden elektrik sigortas kullandnz aratrarak elde ettiiniz bilgileribir rapor halinde snfta arkadalarnza ve retmeninize sununuz.Rntgen filminin ve MR filminin nasl yapldn ve buralardaneden herkesin filminin ekilemediini evrenizdeki salkkurulularna bavurarak aratrnz. Sonucu bir rapor halindesnfnza ve retmeninize sununuz.Piyasada satlan pillerin trlerini, boyutlarn, kullanm yerlerini vecretlerini aratrnz?Elde ettiiniz bilgileri bir rapor halinde hazrlayarak snfortamnda sununuz.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.1. Elektrik AkmElektrik akm bir elektron akdr. Elektronlarn bol olduklar birnoktadan daha az olduklar bir noktaya doru srekli olarak aklarelektrik akmn meydana getirir. Bir elektrik akmnn sz konusuolabilmesi iin, bir noktadan srekli olarak elektrik geriliminin gelmeyedevam etmesi ve bu gerilimin k, s ya da hareket gibi baka birenerji trne dnmesi gerekir. Elektrik geriliminin srekli olarakgeldii bu noktaya gerilim kayna denir (ekil 2.1).

ekil 2.1: Gerilim kayna

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKElektronlarn bol sayda bulunduklar noktaya eksi (-) kutup, azolduklar noktaya art (+) kutup ad verilir. Elektronlar gerilimkaynann ierisinde eksi kutuptan art kutuba doru akarlar.

ekil 2.2: Elektronlar (-) kutuptan (+) kutuba doru hareket ederler

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKBakr bir iletkenden elektrik akm geerken, elektronlar birbirleriyleitiip titremeye balar. Her elektron yanndaki elektrona arpar.arplan elektron hz kazanr ve yanndakine arparak hareketi ileriyeulatrr. Yani, her elektron baka bir elektrona hz verecek kadaryol alr. Bu olay ok byk bir hzla gerekleir. Elektrik akm,yaklak olarak bir saniyede yeryz evresinin yedi buuk katuzunluunda bir yolu alabilir.

ekil 2.3: Elektrik akm (+) kutuptan (-) kutuba doru akar

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKElektrik akmnn yn, pozitif ykl utan negatif ykl uca dorudur.Elektron hareketi ise negatif ykten pozitif yke dorudur.

2.1.1. Elektrik Akmnn Kat, Sv ve Gazlardan Geii2.1.1.1. Elektrik Akmnn Kat Iletkenlerden GeiiKat iletken olarak tanmladmz maddeler metallerdir. Katiletkenlerde elektrik akmn serbest elektronlarn belirli bir yndekihareketi oluturur. Madde atomlardan meydana gelmitir. Elektrikykl bir cisim veya gerilim kayna iletkene dokunduundaelektronlar nlerine gelen atomlarn son yrngelerine girer. Atomlarzelliklerine bal olarak son yrngelerinde artan elektronlar kabuletmez. Serbest hale getirir. Serbest kalan elektron pozitif zellikgsteren yne hareket eder. Son yrngeye yerleen elektron saysnn hz artarsa akm da o kadar art gsterir.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.1.1.2. Elektrik Akmnn Sv letkenlerden GeiiAsit, baz ve tuz eriyikleri iletken svlardr. Bu iletken svlara elektrolitad verilir. Saf su yaltkandr. Saf suyun ierisinde bir miktar sofra tuzueritilirse, elde edilen eriyiktepozitif ve negatif ykl iyonlar oluur, byleceiletken bir sv elde edilmi olur. yonlarn bulunmad svlar elektrik akmngeirmez.

2.1.1.3. Elektrik Akmnn Gazlar erisinden Geiiine gaz doldurulmu tpn ularna pozitif ve negatif ykler balanrsa,tp iinde ntr durumda bulunan gaz atomlarnn yrngelerine girerekserbest elektronlar meydana gelir. Ayn anda pozitif yk kendine en yaknnoktada bulunan atomun eksi ykl elektronunu eker, noksanlaan elektronnegatif yk tarafndan tamamlanr. Bu ekilde gaz iinden akm geii salar.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.1.2. Elektrik Akmnn Birimi ve llmesiBir elektrik devresinde bir saniyede akan elektrik yk miktarnaelektrik akm iddeti ya da elektrik akm denir. Elektrik akmnnbirimi (A) Amperdir. Bir iletkenin kesitinden bir saniyede 6,25.1018elektron (1C) geiyorsa bu akmn iddeti 1 Amperdir.I = Q t formlyle bulunur.I: Elektrik akm iddeti (Amper)Q: Elektrik yk miktar (Coulomb)t: Elektrik yklerinin getii zaman (Saniye)

Elektrik akm I harfiyle gsterilir ve bir elektrik devresinden geenakm alcya seri balanan ampermetre ile llr.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK

ekil 2.4: Elektrik akmnn oluum emas

RNEKBir iletkenden 10 saniyede 50 Clik elektrik yk getiine gre,iletken zerinde oluan elektrik akmnn iddetini bulunuz.

ZMt = 10 sn I = Q / t = 50 / 10 = 5 AQ = 50 CI = ?

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.1.3. Elektrik Akmnn Ast ve st KatlarBir iletkenden geen elektrik yk, elektrik akmn oluturur.Akmn birimi amperdir. Akm biner biner artar, biner biner klr.Akmn st kat kiloamper (kA), ast kat ise mili amper (mA) ve mikroamper (A)dir.Ast Kattan st Kata evrilirken Bine Blnr.1000 Amper(A) = 1 kilo amper (kA) dir. ( 1000/1000=1 )55 Amper(A) = 0,55 kilo amper (kA) dir. ( 55/1000=0,55 )0,28 Amper(A) = 0,00028 kilo amper (kA) dir. ( 0.28/1000=0,00028 )

*


st Kattan Ast Kata evrilirken Bin le arplr

0,5 kilo amper (kA) = 500 amper (A) dir.( 0,5*1000=500 )1 amper (A) = 1000 (mili amper) mA.( 1*1000=1000 )1 amper (A) = 1000000(mikro amper) A.( 1*1000*1000=1000000 )

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.2. Elektrik Akm eitlerinin TanmElektrik akmnn yn ve iddeti, geen zamanla birliktedeiime urar. Bu deiime gre elektrik akmn ikiye ayrmaktayz.

ekil 2.5: Elektrik akmnn eitleri

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.2.1. Doru AkmZamana bal olarak yn deimeyen akma doru akm denir.DC veya DA harfleriyle gsterilir. Bir pil veya ak bir ampulebalandnda geen akmn eklidir.2.2.1.1. Dzgn Doru AkmZamana bal olarak yn ve iddeti deimeyen doru akmeitidir. Bir pil veya ak bir ampule balandnda geen akmneklidir.

ekil 2.6: a) Dzgn doru akm

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.2.1.2. Deiken Doru AkmZamana bal olarak yn deimeyen fakat iddeti deiendoru akm eitidir.

ekil 2.6: b) Kark akm ekilleri

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.2.2. Alternatif AkmZamana bal olarak yn ve iddeti deien akmlara denir. AAveya AC harfleriyle gsterilir.

ekil 2.7: Alternatif akm

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3. Elektrik Akmnn Etkileri

2.3.1. Is EtkisiIs etkisi, elektrik akmnn kullanm alanlarnda en okkarlalan etkisidir. Elektron ak srtnme meydana getirdii iinakmn getii her yerde belli bir s meydana gelir.

2.3.1.1. Akm Geiren letkenlerin IsnmasElektrik akm bir serbest elektron yk akdr. letkenbir maddeye elektrik gerilimi uygulanarak elektronlarn hareketegemesi salanr. Bu hareket sonucu elektronlar srtnme kuvveti ilekarlar. Nasl ki iki avucunuzu birbirine srttnzde ellerinizsnyorsa, yklerin srtnmesi sonucunda da iletken madde snr veetrafna scaklk verir.

*


ekil 2.8: Evimizdeki elektrikli aletlerYani gerilim kaynann elektrik enerjisi kinetik enerjiye dnerek elektronlar hareketegeirir, harekete geen elektronlar srtnme ve arpma sonucunda iletkende bir senerjisi oluturmu olur.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.1.2. letkenlerin Kabul Edilebilir Isnma Dzeyleri (Snr Scakl)

Yaltlm bir iletken veya kablonun scakl, belli bir deerinzerine kp iletkenin yaltkann eriterek eitli hasarlara yolamamas iin her iletken maddenin ierisinden geecek akmnbelirlenmesi yaplmtr. Her iletken maddenin zelliine, kesitine ve kullanld yere gre deien bu deerleri iletken kataloglarndanalabilirsiniz.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.1.3. Joule Kanunuinden akm geen iletkende oluan s miktar; iletkendengeen akmn karesi, iletkenin direnci ve akmn getii zamanladoru orantldr. Bu ifadeye joule kanunu denir.

Q = 0,24. I2. R. tQ = 0,24. U . I .tforml ile bulunur.

1 Cal = 10-3kCal 1 kCal = 103 CalQ : letkendeki s miktar (Cal )

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKU : Uygulanan gerilim ( volt)I : letkenden geen akm (amper)R : letkenin direnci (ohm)t : letken zerinden akmn getii zaman (saniye)0,24 : Joule cinsinden kan sonucun calori cinsine evrilebilmesi iin katsay deeri

RNEKBir elektrikli frn 220 V gerilimde 3 A akm ekmektedir. Bu frn1 saatte ne kadar s yayar?

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKZM

U= 220 VI= 3 At= 1 saat = 60 dakika = 3600 saniyeQ = ?Q = 0,24 . U . I . t = 0,24 . 220 . 3 . 3600 = 570240 Cal. = 570,24 kCal

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.1.4. Is Etkisinin Endstride Kullanm YerleriIs etkisi bazen yararl, bazen zararl olabilmektedir. Elektrikmotorlarnn, transformatrlerin ve tm elektrikli aygtlarn ar veistenmeyen ekilde snmalar, malzemelerin bozulmasna vekazalarn olumasna sebep olmaktadr. Evlerimizde elektriklisobalar, tler, frnlar, elektrikli battaniyeler, elektrikli ofbenler,fritzler elektriin s etkisiyle alan malzemelerdir. Elektrikli stmacihazlar, termik l aletleri, elektrik lambalar, elektrikli ark kaynakmakinalar, sigortalar, termikler gibi malzemeler endstri alanndakullanlmaktadr. Is etkisiyle alan malzemeleri kullanrken uhususlara dikkat etmek gerekir:

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKRezistansl olan aygtlar alrken hareket ettirilmemelidir.

Fi, priz ve ek balantlarnn ark oluturmamas iin salamyaplmas gerekir.

alma esnasnda gvdeye kaak yapmayacak ekildeyaltlm olmas gerekir.

Tamir ve bakmnn kolay olmas gerekir.

Ar akma kar koruma tertibatnn zerinde olmas gerekir. Aygtlarn zerinde bulunan fi, anahtar, termostat ve iletkenkablolarn ksa srede bozulup, yanmamas iin sya, kopma, krlmagibi etkilere kar dayankl zellikte olmas gerekir.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.1.5. Elektrikli Istc HesaplarElektrik enerjisinden yararl s elde etmek iin, diren deeriyksek ve sya dayankl iletkenlere ihtiya vardr. Bu iletkenlererezistans ad verilir. Elektrikli stclarda rezistans olarak genellikleyass veya yuvarlak kesitli krom-nikel tel kullanlr. Bakrn zdirenci0,0178mm2 / m iken , krom-nikel telin zdirenci 1,1 mm2 / m dir.Rezistansa verilecek ekil kullanlaca yere baldr. Genel itibariylesoba, ocak ve zgara gibi stclarda spiral eklinde sarlr.Kullanlacak krom-nikel telin ap ve uzunluu cihazn gcne vealaca gerilime baldr.RNEK220 Volt 700 Watt deeri olan bir elektrik oca yapmndakullanlacak krom-nikel telin apn ve uzunluunu bulunuz.ZMTablo 2.1den 0,40 mm apnda krom nikel telden 7,95 metreKullanacamz anlarz.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK *


Tablo 2.1: eitli g ve gerilimler in krom-nikel tellerin zellikleriniveren cetvel

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.2. Elektrik Akm Ik EtkisiElektrik akm sya dayankl ve direnci yksek bir metalzerinden, havasz bir ortamdan geerse k meydana gelir.Elektrikakmn k etkisini ampul zerinde grebiliriz

Resim 2.1: Ik yayan bir ampul

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKThomas Edison ampul yaklak 120 yl nce, ince bir ipliiVakumda akkor haline getirerek elektrikten k retmeyi renmiti.Gnmzde, milyarlarca insan bu dahiyane bulula evleriniaydnlatyor. Ampul (Akkorflamanl) elektriin yalnzca yzde 5'inia evirir.

Resim 2.2: Floresan lamba

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKFloresant ampul ise harcad gce gre akkorflamanlampullerin 10 kat k verir, daha uzun mrldr.

Elektrik akmnn k etkisiyle eitli aydnlatma elemanlarretilmektedir. Bunlara rnek olarak, neon, cva buharl, flamanlampul, projektr vbTp alannda rntgen ekiminde kullanlmaktadr.

Sanayide, metallerin kesilmesinde ve uzaktan kumandaSistemlerinde kullanlmaktadr.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.3. Elektrik Akmnn Manyetik Etkisi2.3.3.1. Manyetik MaddelerDemir, nikel ve kobalt gibi kendileri mknats olmad halde,herhangi bir manyetik alan iinde kaldklarnda ekme zelliigsteren maddelere manyetik ya da ferro manyetik maddelerdenir.

2.3.3.2. Manyetik Olmayan MaddelerBakr, hava, alminyum gibi manyetik alann ierisinde olduklarzaman, ekme zellii gstermeyen maddelere manyetik olmayanmaddeler denir.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.3.3. Mknats KutuplarYaknnda bulunan manyetik cisimleri kendisine doru ekmezellii gsteren cisimlere mknats denir. Resim 2.3te grldgibi bir ubuk mknats zerine demir tozlar serpilirse, demirtozlarnn daha ok u ksmlarnda topland grlr. Mknatslketkisinin en iddetli grld bu ulara mknats kutuplar denir.

Resim 2.3: Mknats metal tozlar eker

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKBir mknats ubuk ortasndan bir ip ile aslrsa ubuk kuzeygney dorultusunda ynelerek durur. ekil.2.9da grld gibikuzeye ynelen uca kuzey kutbu (N), gneye ynelen uca gneykutbu (S) denir. Bu kutuplar iki ekim hareketine sahiptir.Ayn kutuplar birbirini iter.Zt kutuplar birbirini eker.

ekil 2.9: Mknats ularnn gsterdii ular

*


ekil 2.10: Mknatsn kutuplarnn oluturduu manyetik alan

Bir mknats ortadan ikiye blndnde, iki tane mknats elde edildiigrlr.


ekil 2. 11: Mknats blndnde yeni bir mknats oluur

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.3.4. Manyetik AlanBir mknats etrafnda meydana gelen etkileime manyetik alandenir. Mknatsn evresinde demir tozlarnn zerinde sralandhayali izgilere, mknatsn o blgede oluturduu manyetik alankuvvet izgileri denir. ekil 2.12de manyetik alan izgilerigrlmektedir.

ekil 2.12: Mknatsn manyetik alan izgileri

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.3.5. Manyetik Kuvvet izgilerinin zellikleriManyetik kuvvet izgilerinin skl mknatsn kutuplarnayaklatka artar, kutuplardan uzaklatka azalr. Bunugereklemesi uygulama ksmnda grlecektir. Ksaca manyetikkuvvet izgilerinin zellikleri u ekilde sralanr:1. Manyetik kuvvet izgilerinin yn, mknatsn kutuplar arasnda Nden S ye doru ierisinde ise S den N ye dorudur.2. Manyetik kuvvet izgileri mknatsn kutuplar arasndan veierisinden geerek kapal bir devre oluturur.3. Manyetik kuvvet izgileri birbirlerini kesmezler, birbirlerineparaleldir.4. Manyetik kuvvet izgileri btn malzemelerden geerler vebirbirlerini iter.

ekil 2.13

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.3.6. letken Etrafnda Oluan Manyetik Alan ve Bunun Zararl Olduu OrtamlarBir iletken telden akm getiinde, telin evresinde manyetik alanmeydana gelir. Bir pusula, iinden akm geen iletkeneyaklatrldnda pusulann ibresi yer deiimi yapar (pusula inesimknatstr). Ayrca, iletkenin dikey durumda, etrafna demir tozlardklrse dairesel dizildikleri ve mknatslandklar grlr (ekil:2.14).

ekil 2.14: letkenden akm geerse dairesel manyetik alan oluur

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKletkende oluan manyetik alan, elektronik cihazlarn verimsizalmasna neden olur ve canllarn salklarna olumsuz ynde etkieder. Buna rnek olarak radyo ile enerji nakil hattnn altndangeince ksa sreli radyo yaynnda bozulma ve cep telefonlarnnelektronik cihazlara yakn tutulduunda cihazlarda istenmeyendurumlarn olumas gsterilebilir.

2.3.3.7. Elektromknats ve Kullanm AlanlarElektrik akm geen bir bobinin iine demir ubuk konulursa,ubuk mknatslk zellii gsterir. Bu tr mknatslaraelektromknats denir (ekil 2.20.a).*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKHerhangi bir uzay blgesinde bir manyetik alann varl, bu blgeyeYerletirilmi demir tozuna etkiyen kuvvetin varl ile belli olur. Bylebir blgede demir tozlar, manyetik alan kuvvet izgileri denen izgilerboyunca sralanr.

Resim 2.4:Manyetik alann kullanm alanlarndan bir tanesi

*


(a) (b)ekil 2.15: Elektromknats uygulamalar

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKElektriin manyetik etkisinin endstrideki kullanm alanlarnn bazlarunlardr: Elektrik motorlarnn altrlmasnda, Transformatrlerde, Mknatsl talama tezgahlarnda, Elektrikli vinler yardmyla ar ve hurdalktaki metallerinnakliyatnda, Kontaktr ve rlelerin altrlmasnda, Hzl trenlerde, Manyetik maddelerin ayklanmasnda, Kap otomatiklerinde, anl zillerde, Elektrikli trenlerin ve asansrlerin fren sistemlerinde kullanlr.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKElektrik akmnn s ve manyetik etkisine tepki olarak yaltkanmalzeme kullanlr.Elektrik akmn tayacak iletkenlerin zerindekiyaltkan malzemenin seiminde unlara dikkat edilmelidir:

Yaltkan malzemenin cinsine ve kalnlna Kullanlacak gerilimin byklne ve etkisine Oluan elektrik alannn ekline allan hava koullarna

En ok kullanlan yaltkanlar hava, kat, kauuk, mika, cam,porselen ve plastiktir.

*

UYGULAMA DENEYDENEYN ADI: Basit Bir Elektromknats Uygulamas:

Deneyin Yapl0.20-0.50 mm kesitinde ve 100-150 cm uzunluunda bir emayebobin teli kesiniz. Bobin telinin iki ucundaki yaltkan ksm syrarakbakr teli ortaya karnz. Bobin telini demir ivi zerine sarnz.Bobin telinin plak ularn, pilin kutuplarna (3-9 volt) balaynz .Devreden akm geince, dzenek bir ubuk mknats gibi bir manyetikAlan oluturur.

Bu ekilde elde ettiimiz elektromknats, toplu inelere yaklatrnz.

*


ekil 2.16: Elektromknats uygulamas

Deneyin SonularElektromknatslar ve ubuk mknatslarn oluturduu manyetik alanarasnda bir fark yoktur. Her ikisi de toplu ineyi eker.Sarm saysna, iletkenin kesitine ve uygulanan gerilime gre ekilentoplu ine says deime gsterir.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.4. Elektrik Akmnn Kimyasal Etkisi

2.3.4.1. ElektrolizAsit, baz ve tuz eriyiklerinden bir elektrik akm geirilirse, busvlar hem snr hem de iyonlarna ayrlarak paralanr. Bu ekildemeydana gelen kimyasal olaylarn tmne elektroliz denir.Elektrolit: Elektrik akmn geiren ve elektroliz olaynn olduusvya elektrolit (zelti) denir. rnek slfirik asit.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKElektrot: Elektrolit iine batrlan ve elektrik akmnn gemesinisalayan metallere elektrot denir. retecin art kutbuna bal olannaanot, eksi kutbuna bal olanna katot denir.

Elektroliz Olay: ekil 2.17deki sistemde grld gibi saf suyuniine H2SO4, NaCl veya NaOH,gibi suda iyonlarna ayranmaddelerden herhangi biri katlrsa elektrot ular bir gerilim kaynaolur. Demek ki asit (H2SO4), tuz (NaCl) veya bazlarn (NaOH) sudakieriyikleri elektrik akmn iletmektedir. Yani, fiziksel deiiminyannda, kimyasal deiimler de olmutur. te bu olaya elektrolizolay denir.

ekil 2.17

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKFaraday Kanunu: Elektroliz olaynda, elektrodlarda aa kanmadde miktar, Faraday kanunlar ile bulunabilir.

1.KanunBir elektroliz olaynda, elektrotlarda aa kan madde miktar,elektroliz kabndangeen elektrik yk miktar ile doru orantldr.

2.Kanuneitli elektrolitlerin her birinden ayn elektrik miktar getiinde,elektrotlarda toplanan madde miktarlar bu maddelerin edeerarlklaryla doru orantldr.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKEndstrideki Kullanm Alanlar: Elektrolizin endstride pek okUygulama alan mevcuttur. Bunlardan en nemlileri unlardr;

Saf Metal retiminde: Bu alan, gerek maddelerin elde edilmesini vegerekse dier yntemlerle elde edilen karmlarn arlatrlmasnkapsar. rnein, uygulamada iletken olarak kullanlan elektrolitikBakr ve elektrolitik alminyum elde edilmesi gibi

Maden Kaplamaclnda (Galvanoteknik): KaplamaclktaMetallerin saflatrlmas, metallerin baka metallerle kaplanmasilemleri, elektrolizle yaplmaktadr. Yani, kaplama maddesimalzemenin yzeyine kimyasal veya elektrokimyasal etki iletutturulur. rnein, bakrn saflatrlmasnda ve birok metalparalarna paslanmaz bir nitelik kazandrmak iin bu yntem okkullanlr.Ayrca, plastik kaplamaclnda, pillerin ve aklerinalmasnda kullanlmaktadr.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.4.2. PillerPil, doru akm veren bir retetir. erisindeki kimyasal enerjielektrik enerjisine evrilir. Piller, ierisindeki kimyasal olay bittiizaman, elektrik enerjisi veremezler. Yani, pil boalmtr, atlmasgerekir. Gnmzde tekrar arj edilebilen piller yaplmtr. Pillerkullanlmadan uzun sre bekletilecekse zel soutulmu ortamlardasaklanmaldr. Uzun sre kullanlmayacak cihazlarn ierisinde pillerbekletilmemelidir.

Resim 2.5: Deiik trde piller

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKPillerin alma lkesi: Bir iletkenin ular arasnda gerilimoluturmak iin pil, akmlatr,jeneratr, dinamo, fotosel ve termoselgibi aralar kullanlabilir. imdi bir pilin nasl altn grelim:

ekil 2.19: (a) ekil 2.19: (b)

*


Sulandrlm bir asit (Slfat Asiti) eriyiine bir inko (Zn) ubuubatralm. Bu anda inko erirken, ubuun etrafn hidrojen gazkuatmaya balar.Bu durumda batrlan inko levha ile asit eriyiiarasnda yaklak 1 voltluk bir potansiyel fark oluur. Ayn ekilde bu defa bir inko ubuk ile bir bakr ubuk asit eriyiinin iinebatrldnda iki ubuk arasnda bir potansiyel fark olutuu grlr.Sonu olarak; kimyasal bir enerji harcanmasyla, iki ubuk ztyklenebilmekte ve aralarnda sabit bir potansiyel farkoluabilmektedir.

*

UYGULAMA DENEYDENEYN ADI: Volta Pilinin alma Prensibinin ncelenmesi

DENEYN AMACI: Volta pilinin yapsn ve zelliklerini incelemek.

KULLANILAN ARA VE GERELER

1. ayak veya dkm ayak (2 adet)2. Statif ubuk 3. Bakr elektrot4. Balant kablosu 5. inko elektrot6. Hertz aya 7. Beherglas8. Slfirik asit 9. Balama paras10. Voltmetre 11. Anahtar12. Ampul ve duy.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKDENEY DZENE:

Resim 2.6: Sv zeltili bir pil ( volta pili ) uygulamas

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAKDENEYN YAPILII1. Beherglas iine 200 ml su koyunuz. zerine bir miktar slfirikAsit dknz.

2. Bakr ve inko elektrotlar ekilde grld gibi zeltiyedaldrnz (Gerekirse iki dkm ayak arasna statif ubukgeirerek, hertz ayaklarna elektrotlar tutturulabilir).

3. Voltmetrenin ( + ) ucuna bakr, ( - )ucuna inko elektrotlarbalyarak pilin E.M.K. sn lnz.

DENEYN SONUCUVoltmetre gstergesinin hareket etmesi devreden bir akmgetiini gsterir. Volta pilinde voltmetrenin gsterdii deer 1,1volttur.

*

2. ELEKTRK AKIMININNGRLMEYEN ETKLERNE KARINLEM ALMAK2.3.5. Fizyolojik EtkisiElektrik akmnn insan ve dier canllar arpmas ve elektrikleyaplan bir takm tedaviler olarak aklanabilir.

*

UYGULAMA FAALYETElektriin etkilerini ve oluumlarn gzlemlemek ve bunlarn etkilerinigrmek.

*

lem basamaklarnerilerElektrik s ve k etkisiylealan lamba devresi yapnz.Evinizde veya okulunuzda 100 Wattlk bir ampuln altOdadaki lambann tesisatn kullanabilirsiniz. Anahtarabasarak lambay altrabilirsiniz.

Lamba altrlmadan ncezerindeki scaklgzlemleyiniz.almayan lambaya dokunarak onun souk olduunugzlemleyebilirsiniz. Lambann takl olduu plastik duyunda souk olduunu gzlemleyiniz. Dokunma esnasndalambann metal ksmlarna elinizi dokundurmaynz.

Lamba snk durumda ikengznzle direkt olaraklambaya baknz.Lamba k vermedii iin gznzn kamamadngreceksiniz.

UYGULAMA FAALYET *

Lambay altrn ve bedakika bekleyiniz.Lambaya bakmaynz. Etrafn aydnlandn gzlemleyiniz.Lambann zerindeki scaklkdeimesini hissediniz.Lambaya elinizi yaklatrmalsnz. Lambaya kesinlikleElinizi dokundurmaynz. Elinize bir scaklk geldiiniHissedeceksiniz.Lambann takld duyadokununuz.Duya dokunduunuzda bir scaklk hissedeceksiniz.alan ampule direkt olarakbaknz.Gznzn kamatn gzlemleyeceksiniz. Gznzektiinizde bir mddet etraf bulank grdnzgzlemleyeceksiniz.

UYGULAMA FAALYET *

Elektriin s etkisindenyaltkan maddelerinetkilendiini grnz.Hi kullanlmam plastik duy ile uzun sre kullanlmplastik duyun yan yana getirilmesi ile aralarndaki farkgzlemleyebilirsiniz. ok kullanlm duyda sararma veU noktalarda erime olduunu gzlemleyiniz. Evinizdekullandnz tnn kablosunun zamanla eridiinigzlemleyiniz.Elektrik ocaklarnda, rezistanslarn yerletirildii atetulalar ve boncuklarn bir mddet sonrakavrulup ufalandn gzlemleyebilirsiniz.Televizyon ya da bilgisayar monitrnzn bir mddetaltktan sonra arka ksmlarnn sndn veburalarn delikli yapldn gzlemleyebilirsiniz.

UYGULAMA FAALYET *

Elektriin manyetik veelektromanyetik etkisinin ceptelefonlarndaki oluumunugrnz. Cep telefonunuzla televizyonun ya da radyonunyannda arama yapmalsnz. Televizyonda ve radyo da hrt ve karncalanmameydana geldiini gzlemleyiniz. ok hassas elektronik elemanlarn (uaklarda,otobslerde) bozulmasna neden olan deiik uyarTabelalarnda gzlemleyebilirsiniz. Uzun sre cep telefonunun kulaktatutulmasnn, tpk mikro dalga frnn ierisine konulanyemei piirmesi gibi beyni piirdiini ve insansalna zararl etkisi olduunu deiik yaynlardangzlemleyebilirsiniz.

LME VE DEERLENDRME *

LME VE DEERLENDRMELME SORULARIAadaki sorular yuvarlak ierisine alarak cevaplaynz.

1. Istclarda kullanlacak Krom-Nikel telin apn ve uzunluunu aadakilerdenHangisi veya hangileri etkiler?I. Kullanlacak cihazn gc II. Cihazn alaca gerilimIII. Cihazn alt ortamA) Yalnz I B) I-II C) I-III D) II-III

2. Aadakilerden hangisi veya hangileri manyetik kuvvet izgilerinin zelliklerindendir?I. Kuvvet izgilerinin yn, Nden Se dorudur.II. Kuvvet izgileri birbirine paraleldir.III. Manyetik kuvvet izgileri btn malzemelerden geer.IV. Manyetik kuvvet izgileri, birbirlerini iter.A) I-II-III B) I-III-IV C) II-III-IV D) Hepsi

*

LME VE DEERLENDRME3. I. Plastik, yaltkan bir maddedir.II. Plastik, elektrik akmnn s ve manyetik etkisine kar koruma yapar.III. Plastik elektrikli aletlerin maliyetini arttrmaktadr.Yukardaki maddelerden hangi veya hangileri elektrikilerin kulland aletlerin elleTutulan ksmlarnn plastikle kaplanmasnn nedenlerindendir?A) Yalnz I B) I II C) I III D) II III

4. Aadakilerden hangileri yaltkan malzeme deildir?1. Hava 2. Kat 3. Kauuk 4. Mika 5. Cam 6. Porselen 7. PlastikA) 1-2-3-4 B) 4-5-6-7 C) 1-3-5-7 D) Hibiri

5. Aadakilerden hangisi elektrii depo eder?A) Akmultr B) Telefon C) Frn D) Ampul

*

LME VE DEERLENDRME6. Kullanlacak yaltkan malzemenin cinsi ve kalnl aadaki seeneklerdenhangi veya hangilerine gre seilir?I. Gerilimin bykl ve etkisiII. allan hava koullarIII. Oluan elektrik alannn ekliA) Yalnz I B) I II C) II III D) I II III

7. Aadaki ev aletlerinden hangisi akm geen telin snma zelliindenYararlanlan elektrikli bir ara deildir?A) Tost makinesi B) Buzdolab C) t D) Sa kurutma makinesi

*

LME VE DEERLENDRMEDEERLENDRME

Cevaplarnz, cevap anahtar ile karlatrnz. Doru cevap saynzBelirleyerek kendinizi deerlendiriniz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevapverirken tereddt yaadnz sorularla ilgili konular faaliyete dnerektekrar inceleyiniz.

Tm sorulara doru cevap verdiyseniz dier faaliyete geiniz.

*

PERFORMANS TESTAadaki ilemlerde kendi almalarnz kontrol ediniz. Hedefe ilikin tmdavranlar kazandnz taktirde baarl saylrsnz.

*

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrUygun bir lamba tesisat buldunuz mu?Devrede kullanlan elemanlarn almadan nceki durumlarngzlemlediniz mi?Devreye gerilim uyguladnz m?Lambann etrafna s verdiini gzlemlediniz mi?Lambann takld duyun uzun sre altktan sonraki durumunugzlemlediniz mi?Cep telefonunun alt anda etrafna manyetik alan yaydngzlemlediniz mi?

PERFORMANS TEST

DEERLENDRMEPerformans testi sonucu evet, hayr cevaplarnz deerlendiriniz. Eksiklerinizifaaliyete dnerek tekrarlaynz. Tamam evet ise dier renme faaliyetinegeiniz.

*

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrBasit bir elektromknats deneyini yaptnz m?Televizyonun arka ksmnn neden sndn rendiniz mi?Evde kullandmz elektrik akm eitlerinin hangileri olduunurendiniz mi?Evde neden sigorta kullanldn rendiniz mi?Herkesin neden rntgen filminin ekilemediini rendiniz mi?Istc hesaplarnda iletken kataloglar kullandnz m?Yaltkan maddelerin neden bir mddet sonra hasar grdnrendiniz mi?

RENME FAALYET-3AmaKullanlacak iletken kesitinin, yklenecei akm tayacak lsntespit edebileceksiniz.

Aratrmaletken kablolarn kesitlerine ve alma artlarna gre tayacaklarAkm deerlerini gsterecek kataloglar bulunuz. Bu kataloglar konuIerisinde kullanlmak zere yannzda bulundurunuz. Elektrik itesisat ynetmeliini bularak inceleyiniz. Konu ierisinde kullanlmakzere ynetmelii yannzda bulundurunuz.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.1. Akm Younluu3.1.1. Akm Younluu ve Birimiletkenin 1mm2lik kesitinden geen akm miktarna akmyounluu denir. J harfi ile gsterilir. Birimi A /mmdir.

formlyle hesaplanr.Buna gre 1 mm kesitindeki bir iletkenden 1 Amper akm akarsa builetkenin akm younluu 1 A /mm dir denir.

J: Akm younluu (A/mm2)I: letkenden geen akm (Amper)s: letkenin kesiti (mm2)

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKRNEK 1: Kesiti 4 mm olan bir iletkenden 20 A. getiine gre builetkenin akm younluunu bulunuz.ZM : J = I / s = 20 / 4 = 5 A /mm .

RNEK 2 : Akm younluu 10 A /mm olan iletkenden 0,6 kAgetiine gre bu iletkenin kesitini bulunuz.ZM : J = I / s ise s = I / J = 600 / 10 = 60 mm

RNEK 3: Kesiti 0,06 cm ve akm younluu 25 A /mm olaniletkenden geebilecek akm bulunuz.ZM : I = J x s = 25 x 6 = 150 A

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.1.2. Kesit ve Akm Younluuna Gre letkenden Geen Akm Miktarnn Hesaplanmas

Bir elektrik fenerinin pili 4,5 Volt, bir oyuncak treni ileten gerilim15 Volt, evlerimizdeki elektrikli aygtlar altran gerilim 220 Volttur.Elektrik akmnn niteliini belirtme konusunda sadece almagerilimini bilmemiz yeterli deildir. rnein, bir elalenin 10 metreykseklie sahip olduunu sylemek yeterli deildir. 10 metreykseklikten ne kadar suyun dtn bilmek de gerekir. 10 metreykseklikten ok az bir su dklebilecei gibi den su ok daolabilir. Elektrik akmnda alma geriliminden baka, akmyounluunu da bilmek gerekir.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKVolt deeri yksek, amper deeri dk bir akm evin atsndanDen az bir suya benzetebiliriz.

Volt deeri dk, amper deeri yksek bir akm da az meyilli birarazide akmakta olan byk bir rmaa benzetebiliriz.

Akarsular nasl i grrlerse; rnein barajlarda elektrik santralleriyardmyla elektrik enerjisi retiminde kullanlrlarsa, elektrik akm dalambalar yakarak, motorlar dndrerek, stclar altrarak insanlaraeitli faydalar salar.

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKKullandmz suyu kaynandan evimize getirirken borularkullanlr. Bu borular suyun ak hzna ve miktarna gre deiikaplarda olmaktadr. Elektrik akm da retildii kaynaktan en sonaltraca cihaza kadar iletken kablolar ile tanr. Bu iletkenKablolar kullanld ortamn scaklna, altraca cihazn gcnegre deien kalnlklarda yani kesitlerde olabilir. Bunlarn tmzellikleri hesaplamalar sonucu belirlenerek Trk StandartlarEnstits tarafndan lke genelinde standart bir ekle getirilmitir. Buhesaplamalar ilerideki modllerde ayrntl olarak greceksiniz.

Belirlenen standartlar Elektrik Tesisat Ynetmelii olarak bumeslek ile uraanlarn kanunu olmutur.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKKullanacanz cihazn gc ve ortam artlarna gre iletken kablolarnzHazrlanan tablolardan seebilirsiniz. Kablolarn kalnl besledii cihazlarnektii gce gre belirlenir. Eer kablo kalnl yetersiz olursa snma vedolaysyla yangn riski olacaktr. Daha kaln kablo kullanmak da mmkndr.Dikkat: Ayn hat zerinde mutlaka ayn kalnlkta kablo kullanmakgerekir. Cihazlarn g ve altklar gerilim deerlerini ise zerlerindebulunan etiketlerden alabilirsiniz.

Resim 3.1: Deiik tipte elektrik kablolar

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKAadaki tablolar muhtelif firmalarn kullanm klavuzlarndan alnm olup,sizlere fikir vermesi asndan verilmitir.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK

Tablo 3.1: Elektrik i tesislerinde kullanlacak bakr iletken kesitleri

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK *


Tablo 3.2: Yaltlm bakr iletkenlerin 25 Ca kadar olan ortam scaklklarndasrekli olarak tayabilecekleri yk akmlar

*


Tablo 3.3: letkenlerin karesel ortalama akm deerlerine gre yklenebilmesi iinizin verilen yklenme sreleri

*


Tablo 3.4: Ortam scaklklar 25Cn stnde ve 55Ca kadar olan yerlerdeKullanlan yaltlm iletkenler iin izin verilen yk akmlar

*


Tablo 3.5: Yaltlm iletkenlerin anma kesitlerine gre ar akm koruma aygtlarnn(sigorta, otomatik sigorta vb.) seilmesi


Tablo 3.6: Scakla dayankl iletkenler iin 55Cn stndeki ortam scaklklarndaIzin verilen yk akmlar

*


Tablo 3.7: Evimizdeki elektrikli cihazlar iin kullanlacak iletken kesiti

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.2. Gerilim retme Yntemleri3.2.1. ndksiyon (Manyetik Alan) YoluManyetik ortamda bir iletken hareket ederse Nden Sye dorugiden kuvvet izgilerini keser. Bu durumda iletkenin atomlarzerindeki elektronlar manyetik ortamn dna doru itilir.Elektronlarn topland u negatif(-) zellik gsterir. letken zerinde elektronlarn kaybeden atomlar pozitif (+) zellik gsterir. Bu oluan+ ve - ulara bir alc balanrsa elektronlar alc zerindedevresini tamamlar. ekil3.1de bir bobin telinin manyetik alaniindeki durumu grlmektedir.

ekil:3.1: Bir bobinde gerilimin olumas

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.2.2. Kimyasal Etki YoluAkmlatr, pil gibi elemanlarn iindeki maddelerin kimyasaltepkimeleri yolu ile elektrik gerilimi elde edilir. ekil.3.2de bir piliniindeki maddeler grlmektedir.

ekil:3.2: Bir pilin iindeki maddeler grlmektedir

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.2.3. Is Yoluki farkl metali birer ucundan birletirilip bu birleme noktasndanstldnda, dier iki ucunda bir gerilim oluur. Bu yntemle alanelemanlara termokupl denir. Bu oluan gerilim milivolt seviyesindedir.

Resim 3.2: Termokupl eitleriekil 3.3: Termokupl balant emas

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.2.4. Ik YoluIk enerjisinin dalm hz ok yksek olup saniyede 300000 kilometredir vebu hz elektrik akmnn hzna eittir. Yaygn olmamakla beraber k enerjisi,fotovoltaik pil kullanlarak elektrik enerjisine dntrlmektedir. Elde edilen gerilimok kk seviyededir. ekil 3.4de bir voltaik pilin yaps grlmektedir.

ekil 3.4: Fotovoltaik pille elektrik elde etme ve bir evin hem fotovoltaik pillerle hem deNormal ebekeden beslenmesi

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.2.5. Srtnme YoluBu konu renme Faaliyeti-I de ilendi.

3.3. Elektromotor Kuvvet ve GerilimHerhangi bir olay sonucunda iki nokta arasnda meydana gelenpotansiyel farkna Elektromotor Kuvvet denir. Genellikle EMK ilegsterilir. Elektromotor kuvvet, elektronlar harekete geiren kuvvettir.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKBir EMK kayna elektrik devresine balanrsa gerilim kaynaAdn alr. Gerilim EMKe gre daha genel bir kavramdr. indenakm geen bir direncin ular arasnda da bir potansiyel fark doar.Buradaki potansiyel fark EMK olarak anlmaz, gerilim olarak anlr.retecin oluturduu potansiyel farkn bir ksm, retecin idirencinden dolay kendi zerinden harcanarak eksilmesini salar.retecin rettii ile zerinde harcanan ksmnn arasndaki farkagerilim denilmektedir.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKEMK= rete zerinde harcanan ksm + GERLMEMK > GERLM

Hassas hesaplamalarn gerekmedii yerlerde retecin zerinde oluan kaybn yok saylmas sylenir. Bu durumda EMK= GERLM olur.

Bunu kendi vcudunuzun alma mekanizmasyla da kyaslayabilirsiniz. Besinlerden aldnz tm enerjiyi, i yapmnda kullanmazsnz, vcut kendi varlnn devam iin bir miktar enerjiyisizin mdahaleniz olmadan kendisine harcar.

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAK3.3.1. Gerilimin Birimi ve llmesiGerilim (E), (U) ya da (V) harfiyle gsterilir. Gerilimin birimivolttur. (V) harfi ile gsterilir. Gerilim devreye paralel balananvoltmetre ile llr.

3.3.2. Emk ve Gerilimin Ast, st Katlar ve evrimleri

*

3. AKIM MKTARINA UYGUN LETKENKEST KULLANMAKrnek :

300 mV = 0,3 V1,5 V= 1.500.000 V500 V = 0,5 kV

*

UYGULAMA FAALYET *

LEM BASAMAKLARINERLER

Bir elektrikli frn etiketi teminediniz.Evinizdeki elektrikli frnnz kullanabilirsiniz.

Etiketin zerindeki akm(I),gerilim(U), g(P) deerlerinitespit ediniz.Bu konuda retmeninizden yardm isteyiniz.Etikette akm deeri yazl ise dier ilembasamana geebilirsiniz..Etikette akm deeri yazl deilse, P=U*Iformln kullanarak akm deerini bulabilirsiniz.

UYGULAMA FAALYET *


Tespit ettiiniz akm deerinegre iletken kesitini bulunuz.Faaliyet ierisinde verilen tablolarkullanabilirsiniz. Frnn alt ortam daDikkate almalsnz. Frnn alt sreyi dedikkate almalsnz.

Byk gl bir elektrikmotorun etiketini teminediniz.Bu konuda retmeninizden yardm alabilirsiniz.Okulunuzdaki tesviye blmnnmakinelerindeki motorlardan yararlanabilirsiniz.

UYGULAMA FAALYET


Etiketin zerindeki akm(I),gerilim(U), g(P) deerlerinitespit ediniz.Bu konuda retmeninizden yardm isteyiniz. Etikette akm deeri yazl ise dier ilembasamana geebilirsiniz.. Etikette akm deeriyazl deilse, P=U*I*cos formln kullanarakakm deerini bulabilirsiniz.

Tespit ettiiniz akm deerinegre iletken kesitini bulunuz.Faaliyet ierisinde verilen tablolar kullanabilirsiniz.Motorun alt ortam da dikkate almalsnz.Motorun alt sreyi de dikkate almalsnz.

LME VE DEERLENDRMELME SORULARIAadaki sorular yuvarlak ierisine alarak cevaplaynz.1. I. Potansiyel fark ve gerilim ayn byklklerdir.II. EMK ve gerilim ayn byklklerdir.III. EMK, reteten akm ekilmezken retecin kutuplar arasndaki potansiyelfarktr. Yukardakilerden hangi veya hangileri dorudur?A) I II B) I III C) II III D) I II III

2. 300 mV ka volt yapar?A) 3 B) 3000 C) 300.10-3 D) 3.10+8

3. 2,3 kV ka voltdur?A) 23 B) 230 C) 2,3.10-3 D) 2,3.10+3

*

LME VE DEERLENDRME4. Aadakilerden hangisi kimyasal etki yoluyla elektrik retir?A) Pil B) Dinamo C) Termokupl D) Elektroskop

5. Aadakilerden hangisi manyetik etki yoluyla elektrik retir?A)Ak B) Dinamo C) Termokupl D) Ak Elektrik motoru

DEERLENDRMECevaplarnz cevap anahtar ile karlatrnz. Doru cevapsaynz belirleyerek kendinizi deerlendiriniz. Yanl cevap verdiiniz yada cevap verirken tereddt yaadnz sorularla ilgili konular faaliyetednerek tekrar inceleyiniz.

*

PERFORMANS TESTAadaki ilemlerde kendi almalarnz kontrol ediniz. Hedefe ilikin tmdavranlar kazandnz taktirde baarl saylrsnz.

*

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrUygun bir elektrik frn buldunuz mu?Frnn etiketini okuyabildiniz mi?Tabloya istenilen deerleri yazdnz m?Akm deerini tespit ettiniz mi?Tablodan uygun iletken kesitini buldunuz mu?Uygun bir elektrik motoru buldunuz mu?

PERFORMANS TEST

DEERLENDRMEPerformans testi sonucu evet, hayr cevaplarnz deerlendiriniz. Eksiklerinizifaaliyete dnerek tekrarlaynz. Tamam evet ise dier renme faaliyetinegeiniz.

*

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrMotorun etiketini okuyabildiniz mi?Tabloya istenilen deerleri yazdnz m?Akm deerini tespit ettiniz mi?Tablodan uygun iletken kesitini buldunuz mu?

MODL DEERLENDRME *

DEERLENDRME KRTERLEREvetHayrHerhangi bir nlem almadan vcudu yeterli seviyede statikelektrikle yklediniz mi?Yklenilen statik elektrii uygun bir ekilde boalttnz m?Uygun bir antistatik bileklik buldunuz mu?An

Elektrigin Temel Esaslari

Documents

Transcript of Elektrigin Temel Esaslari