www.sunuindir.com ELEKTRİK www.fendersi.gen.tr www.sunuindir.com ELEKTRİK A. ELEKTRİK AKIMI B. BİR İLETKENİN DİRENCİ.

... konulu sunumlar: "www.sunuindir.com ELEKTRİK www.fendersi.gen.tr www.sunuindir.com ELEKTRİK A. ELEKTRİK AKIMI B. BİR İLETKENİN DİRENCİ."— Sunum transkripti:

1

2 www.sunuindir.com ELEKTRİK www.fendersi.gen.tr

3 www.sunuindir.com ELEKTRİK A. ELEKTRİK AKIMI B. BİR İLETKENİN DİRENCİ

4 www.sunuindir.com A. ELEKTRİK AKIMI * BASİT ELEKTRİK DEVRESİ * PİL.AMPUL VE ANAHTAR YAPIMI * DEVRE ELEMANLARI VE SEMBOLLE GÖSTERME * SERİ DEVRELERDE AKIM * PARALEL DEVRELERDE AKIM * İKİ NOKTA ARASINDAKİ POTANSİYEL VARKI, VOLTMETRE * AKIM ŞİDDETİNİN ÖLÇÜLMESİ VE AMPERMETRE * ELEKTRON AKIMI (elektrik akımı )

5 www.sunuindir.com ELEKTRİK AKIMI Elektrik akımını daha iyi kavrayabilmemiz için maddenin yapısını bilmemiz gerekir. Maddeler ATOM’ lardan yapılmıştır. Atom,maddenin en küçük yapı taşıdır.

6 www.sunuindir.com Atom,maddenin en küçük yapı taşıdır. +p 0 n Elektron ( e - ) Proton ( p +) Nötron (n 0 ) Atomun Yapısı Yörünge Çekirdek

7 www.sunuindir.com PROTON : Çekirdeğin içinde bulunur ve pozitif ( + ) yüklüdür. NÖTRON : Çekirdeğin içinde bulunur ve yüksüzdür. ( 0 ) ELEKTRON : Çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde hızla hareket ederler ve negatif ( - ) yüklüdür.

8 Elektron sayısı,proton sayısına eşit olan atoma nötr atom,atomları nötr olan cisme de nötr cisim denir. Nötr cisim yüksüz cisim demek değildir. (+ )yükü, ( - ) yüküne sayıca eşit cisim demektir. YÜKSÜZ CİSİM ( nötr cisim )

9 Elektron kaybetmiş nötr bir cisimde ( + ) yük fazlalığı olacağından pozitif yükle yüklenmiştir. Böyle ( + ) yük fazlalığı olan cisimlere (+) yüklü cisimler denir. POZİTİF ( + ) YÜKLÜ CİSİM

10 Elektron kazanmış ( almış ) nötr bir cisimde( - ) yük fazlalığı olacağından (- ) yükle yüklenmiştir.Böyle (-) yük fazlalığı olan cisimlere negatif yüklü cisimler denir. NEGATİF ( - ) YÜKLÜ CİSİM

11 Üzerinde serbestçe dolaşabilen yüklerin bulunduğu maddelere İletken Cisimler denir. Elektrik akımını ( elektron akımını ) ileten cisimler. İLETKEN CİSİMLER ÖRNEK :Metaller ( demir, bakır alüminyum vb. ),İnsan vücudu, Asit- Baz çözeltileri.

12 Üzerinde yüklerin serbestçe dolaşamadığı cisimlere Yalıtkan Cisimler denir. Yalıtkanlar yüklerin ( elektronların ) hareketini engeller. Elektrik akımını ( elektron akımını ) iletmeyen cisimler. YALITKAN CİSİMLER ÖRNEK : Cam,mika,kağıt,kuru hava,ebonit,mum,bakalit

13 UYARI I. Aynı cins elektrik yükleri ile yüklü cisimler birbirlerini İTERLER. + - + -

14 UYARI II. Zıt yükler birbirlerini ÇEKER. +

15 KİŞİ BİLMEDİĞİ ŞEYİN DÜŞMANIDIR.

16

17 Cam bir çubuğu ipek bir kumaşa bir süre sürelim.Sonra da çubuğu çok küçük kağıt parçalarına yaklaştıralım.Cam çubuğun kağıt parçalarını kendine çektiğini görürüz.

18 www.sunuindir.com ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ Atomlardan protonlar (+ yükler),çekirdeğin içinde nükleer kuvvetlerin etkisiyle sımsıkıya tutturulmuş olduklarından basit kuvvetlerle alınamazlar ya da atoma verilemezler. Ancak elektronlar yani (-) yükler ise böyle değildir.Basit kuvvetlerle atomdan alınabilirler ya da atoma verilebilirler. O halde cisimlerde alınan ya da verilenler elektronlardır yani (-) yüklerdir. Cisimler sürtünme, dokunma ve etkiyle yüklenebilirler. A.Ç 12

19 www.sunuindir.com A. SÜRTÜNME İLE ELEKTRİKLENME Nötr ( yüksüz) bir atomun proton sayısı elektron sayısına eşit olduğu için,eşit miktarda (+) pozitif ve (-) negatif elektrik yükleri vardır. A.Ç 12

20 www.sunuindir.com Bazı maddeler başka maddelerden elektron alma eğilimindedir.Bu tür maddeyi bir başka maddeye sürtelim.Sürtme sırasında atomların en dışındaki elektronlar kolayca bir maddeden koparak diğerine geçerler.Böyle olunca her iki maddenin atomlarında elektrik yükü eşitliği bozulur. Elektronu koparılıp alan maddenin atomunda elektron sayısı artar ve atomda fazla(-) negatif elektrik yükü oluşur. A.Ç 12

21 www.sunuindir.com Diğer maddenin atomunda çekirdekteki proton sayısı sabittir,fakat elektron kaybettiği için(-) negatif elektrik yükü azalır.Bu durumda elektron kaybeden atomda (+)pozitif yük fazlalaşır. BÜYLECE ELEKTRON ALAN MADDE (-) NEGATİF ELEKTRİKLE,ELEKTRON KAYBEDEN MADDE DE (+) POZİTİF ELEKTRİKLE YÜKLENMİŞ OLUR. A.Ç 13

22 www.sunuindir.com Uygun seçilmiş sürtünen iki cisimden biri elektron vererek (+) yükle,diğeri de onun verdiği elektronu alarak (-) yükle yüklenir. Kuru ipek beze sürtülen cam çubuk elektron kaybederek (+) yüklenir. İpek bez ise onun kaybettiği elektronu alarak (-) yüklenir. Sürtünen cisimlerden birinin kaybettiği elektron sayısı diğerinin kazandığı elektron sayısına eşittir. Sürtünme yoluyla elektriklenmiş bu iki cisim tekrar birbirlerine dokundurulursa nötr hale geçerler. UYARI A.Ç 13

23

24 Balonla yünlü kumaşı birbirine sürtelim. Balonun elektron eğilimi olduğu için,sürtme sırasında yünlü kumaşın atomlarından bazı elektronları koparıp alır.Böylece balon ve yünlü kumaş atomlarında elektrik yükü dengesi bozulur.

25 Balon elektron aldığı için elektron sayısı (-) negatif elektrik yükü miktarı artar ve (-)negatif elektrikle yüklenir. Yünlü kumaş ise elektron verdiği için (-) negatif elektrik yükü azalır ve (+) pozitif yükü fazlalığı olur. Böylece yünlü kumaş (+) pozitif elektrikle yüklenir.

26 BÜTÜN CİSİMLER SÜRTME SONUCU ELEKTRİKLE YÜKLENİR.

27 B B) DOKUNMA İLE ELEKTRİKLENME Yüklü bir cisim yüksüz ( nötr ) diğer bir cisme dokundurulursa, her ikisi de aynı cins elektrikle yüklenirler. ( +) Yüklü cisim + + + + + ++++ + A Yüksüz cisim Yüklü cisim

28 Şekildeki pozitif yüklü A cismi,yüksüz B cismine dokundurulduğunda,yüksüz cisimden bir miktar (-) yük A cismine geçer ve ondaki (+) yüklerin bir kısmını nötr hale getirir. A cisminde bir miktar (+) yük kalmıştır. B cismi de (-) yük kaybettiğinden (+) yükle yüklenmiştir. Bu olaya dokunma ile elektriklenme denir.

29 NEGATİF ELEKTRİKLE YÜKLÜ BİR CİSMİN ELEKTROSKOPU ETKİYLE ELEKTRİKLEMESİ Sürtmeyle (+) pozitif elektrik yüklenen bir cam çubuğu yüksüz bir elektroskopa dokundurmadan yaklaştıralım.Elektroskopun yaprakları açılır.Yüksüz olan elektroskopta eşit sayıda (-) ve (+) elektrik yükleri her tarafta eşit olarak bulunur.Elektroskopun uç kısmına (+)pozitif elektrikle yüklü cam yaklaştırılırsa (-) elektrikle yüklü olan elektronları yukarı doğru çeker.

30 www.sunuindir.com Böylece burası (-) negatif elektrikle yüklenmiş olur. Aşağı kısımda elektronlarını kaybeden (+) pozitif elektrik yüklü protonlar kalır.Bu kısım ise (+) pozitif elektrikle yüklenir.Cam çubuk uzaklaştırılırsa elektronlar eski yerlerine dönerler ve elektriklenme kaybolur.Elektroskopun yapraklarının da kapandığını görürüz. A.Ç 19

31 www.sunuindir.com POZİTİF ELEKTRİKLE YÜKLÜ CAM ÇUBUĞUN ELEKTROSKOPU ETKİYLE ELEKTRİKLEMESİ A.Ç 20

32 www.sunuindir.com 1. Etkiyle elektriklenmede,yüklü cisme yakın olan uç zıt,uzak olan ise aynı cins elektrikle yüklenir. 2. Yalnız iletken cisimler etkiyle elektriklenirle. Yalıtkan cisimler etkiyle elektriklenmezler. 3. Etkiyle elektriklenmede,yaklaştırılan cisim uzaklaştırıldığında elektriklenme yok olur A.Ç 21

33

34 ELEKTRİK AKIMI NASIL OLUŞUR?

35 Elektronların iletkenler üzerinden akıtılarak Elektrik Akımı oluşur. Bunun için de basit bir elektrik devresi hazırlayarak anlayabiliriz. ELEKTRİK AKIMI NASIL OLUŞUR?

36 Basit bir elektrik devresini; su seviyeleri farklı iki kapta bulunan suyun,bir vana kontrolünde birbirine bir boru ile bağlanmasına benzetebiliriz.

37 Vana açıldığında,su seviyesi yüksek olan kaptan su seviyesi alçak olan kaba doğru su akışı olur. Bu akış su seviyeleri eşit olana kadar devam eder.Elektrik akımını da borudan geçen suya benzetebiliriz.Ancak elektrik akımı bir iletken içindeki elektronların hareketiyle oluşur.Bir elektrik devresinde;akımı taşıyan ( elektronları akıtan ) iletken teller,akımı oluşturacak üreteç ve bazı devre elemanları bulunur.

38 DENEY : BASİT BİR ELEKTRİK DEVRESİNİN KURULMASI Amaç : Elektrik devresi nasıl hazırlanır kavrar. ARAÇ GEREÇLER: Pil ( üreteç ) 3 adet bağlantı kablosu ( iletken tel ), anahtar,1,5 voltluk ampul,duy,pil yatağı

39 DENEYİN YAPILIŞI : Ampulü duya takınız.Pili,anahtarı ve bağlantı kablolarını kullanarak devreyi hazırlayınız.Hazırlamış olduğunuz devrede,anahtarı kapatınız.Daha sonra devreyi açınız.

40 *Devrede anahtar kapalı iken ampul yandı mı? *Devrede anahtar açık iken ampul yandı mı? * Devrede kapalı iken ampulün yanmasının nedeni nedir? * Devredeki bağlantı kablolarının görevi nedir? *Devredeki anahtarın görevi nedir?

41 DENEYİN ŞEKLİ AMPULANAHTAR İLETKEN TEL ÜRETEÇÜRETEÇ 3 ADET PİL DUY Pil,iletken tel,anahtar ve ampulden oluşan basit bir elektrik devresi

42 DENEYİN SONUCU Elektrik devresindeki ampulün yanması,devreden elektrik akımının geçtiğini gösterir.İletken içindeki elektronların düzenli ve devamlı akışına ELEKTRİK AKIMI denir.Bir devredeki pil,akan elektronların kaynağıdır.Bir elektrik devresinde elektronlar (-) kutuptan,(+) kutba doğru hareket ederler.Ancak elektrik akımının yönü,elektronların hareket yönünün tersi olarak kabul edilmiştir. Bir devrede elektrik akımının yönü pilin (+) kutbundan (-) kutbuna doğrudur.

43 Elektron Akımının Yönü Elektrik Akımının Yönü +- Anahtar 1 pil ELEKTRİK DEVRESİNDE ELEKTRON AKIMININ YÖNÜ İLE ELEKTRİK AKIMININ YÖNÜ

44 SORU : Yukarıda verilen devrede,üreteç ( pil ) kaç numara ile gösterilmiştir? - + - + 1 2 3 A ) 1 B ) 2 C ) 3 D ) 4 4

45 * PİL,AMPUL VE ANAHTAR YAPIMI I. BASİT BİR PİL YAPIMI DENEY : BASİT BİR PİL YAPIMI AMAÇ : Bakır ve çinko levhalarla,ait çözeltileri kullanarak bir pilin yapılış şeklini kavrar. ARAÇ VE GEREÇLER: Bakır ve çinko levha,bağlantı kabloları,anahtar,1,5 voltluk pil,duy,beherglas,sülfürik asit,su,zımpara

46 DENEYİN YAPILIŞI: Bakır ve çinko levhaları iyice zımparalayınız.Beherglas içine dokuz birim su,bir birim sülfürik asit koyup karıştırınız. ( Asit yakıcıdır.Asit üzerine su dökülmez! ) Bakır ve çinko levhaları, sulandırılmış asit çözeltisi içine ve birbirine dokunmayacak şekilde yerleştiriniz.Bağlantı kablolarını kullanarak levhaları,ampulü ve anahtarı kullanarak devre hazırlayınız.

47 DENEYİN YAPILIŞI: Anahtarı kapattığınızda ampul ışık verdi mi? Ampulün ışık vermesini sağlayan elektrik akımının kaynağı nedir? Beherglas içindeki asit çözeltisi,çinko ve bakır levhalardan oluşan düzenek,basit devre elemanlarından hangisine karşılık gelir?

48 Çinko levha Bakır levha Sulandırıl mış sülfürik asit DENEYİN ŞEKLİ ANAHTAR AMPUL DENEY DÜZENEĞİ +-

49 DENEYİN SONUCU: Bakır ve çinko levhalarıyla,asit çözeltisi ve cam kaptan oluşan düzenek bir pil örneğidir. Bu düzenek VOLTA PİLİ olarak bilinir.Volta pilinde bakır levha (+) kutbu, çinko levha ise (-) kutbu oluşturur.Piller, elektrik devresinde sembol olarak ( ) şeklinde gösterilir.

50 DENEYİN SONUCU: Volta pili gibi pillerin günlük yaşamda kullanışlı olmaması nedeni ile kuru piller üretilmiştir.Pillerin içinde insan sağlığına zararlı ve çevreyi kirleten kimyasal maddeler bulunur.Bu nedenle kullanım süresi biten piller, çevreye gelişigüzel atılmamalıdır.

51 BİR PİLİN YAPISI

52

53 AMPULÜN YAPISI CAM FİTİL DUYA TAKILAN KISIM Ampul

54 AMPULÜN YAPISI Bir ampul genel olarak cam ve metalden yapılmıştır.Cam kısmı metal kısmından fazladır.Ampulün cam kısmı sıcaklığa dayanıklı camdan yapılmıştır.Ampulde kullanılan cam ile metal,genleşme bakımından uyumludur.

55 Ampulün içindeki fitil dediğimiz kısım erime derecesi yüksek tungsten telinden yapılmıştır.Fitil,elektrik akımı ile akkor durumuna gelebilen ince,uzun çok yer kaplamaması için helis biçiminde kıvrılmış direnç telidir. Fitilin uçları akım geçiren iki telin uçlarına bağlıdır.Fitilin oksitlenip toz haline gelmemesi için,ampul içindeki havanın çoğu boşaltılmıştır.Ampulün kaç voltluk ve kaç wattlık olduğu üzerinde yazılıdır.

56 AMPULÜN YAPISI

57 Elektrik ampulünün içine yerleştirilen çok ince bir tel( flaman) vardır.Kötü bir iletken olan tungstenden yapılan bu telden elektrik akımı geçerken elektrik enerjisinin büyük bir kısmı ısı enerjisine dönüşür.Tungsten tel 2600 0 C de akkor haline gelir ve çevreye beyaz ışık verir.

58 AMPULÜN YAPISI Akkor halindeyken tungsten metalinin havadaki oksijenle birleşerek yanmasını önlemek için ampulün havası boşaltılır. Ampulün içi ya havasız bırakılır ya da tungsten ile kimyasal değişme yapmayan azot,argon gibi az basınçlı gazlarla doldurulur.

59 ANAHTAR Bir elektrik devresinde anahtar,devreyi açıp kapamaya yarayan devre elemanıdır. Anahtar ile devredeki elektrik akımını istediğimiz gibi kontrol ederiz.

60 ANAHTAR AÇIK

61 ANAHTAR KAPALI

62 ANAHTAR ANAHTAR AÇIK ANAHTAR KAPALI

63 * DEVRE ELEMANLARI VE SEMBOLLE GÖSTERME İletken Tel Açık Anahtar Kapalı Anahtar Lamba (Ampul) Pil ( Üreteç) Sabit Direnç Değişken Direnç Galvanometre Voltmetre Ampermetre Elektromıknatıs (Bobin) Topraklayıcı Lamba (Ampul) G V A

64 AKTİF DİNLENME; DERS ÇALIŞTIKTAN SONRA DİNLENMEK İÇİN SOSYAL ETKİNLİKLERLE UĞRAŞMAK ( MÜZİK,SPOR,KİTAP OKUMAK VS. )

65 * SERİ DEVRELERDE AKIM PİLLERİN SERİ BAĞLANMASI DENEY : Pillerin Seri Bağlanması AMAÇ: Devreye takılan ampullerden daha parlak ışık elde etme yollarını kavrar. ARAÇ VE GEREÇLER: 3 adet pil( 1,5 voltluk), pil yatağı,duy,ampul ( 4,5 voltluk ) bağlantı kabloları,anahtar

66 DENEYİN ŞEKLİ Seri bağlı üç pil Anahtar Ampul Seri bağlı 3 pil devresi ( 1,5+1,5+1,5 = 4,5 volt ) -+-+-+

67 DENEYİN YAPILIŞI Bir pil,bir ampul ve bir anahtar kullanarak basit bir elektrik devresi kuralım.Anahtarı kapatalım.Ampul ışık veriyor mu? Ampulün parlaklığını gözleyiniz. Şimdi de devreye ikinci pil bağlayalım. ( Pili devreye bağlarken,birinci pilin pozitif kutbuna ikinci pilin negatif kutbu gelecek şekilde bağlayınız. ) Anahtarı açalım. Son olarak devreye üçüncü pili bağlayalım.( Bağlama yaparken,ikinci pilin pozitif kutbuna üçüncü pilin negatif kutbu gelecek şekilde bağlayın.) Anahtarı kapatalım.

68 Devrede pil sayısı artıkça,ampulün parlaklığı da arttı mı? Ampulün daha parlak yanmasını nasıl açıklarsınız?

69 DENEYİN SONUCU Bir devrede pillerin (üretecin) seri bağlanması; pilin bir kutbunun, diğer pilin zıt kutbuna karşılık gelecek şekilde art arda bağlanmasıyla oluşturulur. Pil sayısı arttıkça, lâmbaların parlaklığı da artar. Parlaklığın (ışık şiddetinin) artması, devreden geçen elektrik akımının arttığını gösterir. Seri bağlı pillerin kullanım süresi tek pilin kullanım süresi kadardır. Seri bağlı pillerden bir tanesi çıkartılırsa, devreden akım geçmez. Yani devre kesilmiş olur.

70 Pillerin üçünün birden uçları arasındaki potansiyel farkı : V T = V 1 +V 2 + V 3 olur. Her pilden aynı akım geçer: I 1 = I 2 =I 3 olur. UYARI Seri bağlamada devreden geçen akım şiddeti artar.

71 PİLLERİM SERİ BAĞLANMASI

72 SORU = Bir elektrik devresine 2 pili seri olarak bağlayınız? SORU : Bir devreye 4 pili seri olarak bağlayınız.

73 * PARALEL DEVRELERDE AKIM PİLLERİN PARALEL BAĞLANMASI DENEY : Pillerin Paralel Bağlanması AMAÇ: Paralel bağlı pillerde akım şiddetinin değişmediğini kavrar. ARAÇ VE GEREÇLER: 3adet pil ( 1,5 Voltluk =V), pil yatağı,ampul ( 4,5 Voltluk = V ) anahtar,bağlantı kabloları.

74 DENEYİN ŞEKLİ + - Paralel bağlı pillerden oluşan devre şeması V 1 = V 2 = V 3 olur. I T = I 1 + I 2 + I 3 olur.

75 DENEYİN YAPILIŞI Bir pil,ampul ve anahtar kullanarak basit bir elektrik devresi hazırlayınız.Anahtarı kapatınız.Ampul ışık verdi mi? Ampulün parlaklığını gözleyiniz. Devredeki anahtarı açınız.Bu defa devreye ikinci bir pil bağlayınız.( Pili devreye bağlarken,birinci pil ile ikinci pilin (+) ve ( - ) kutupların aynı tarafa gelecek şekilde bağlayınız.Anahtarı kapatınız.Ampulün verdiği ışığın parlaklığını gözlemleyiniz. Ampulün iki pil ile verdiği ışık,bir pil ile verdiği ışık aynı mı?

76 Anahtarı tekrar açınız.Bu kez de devreye, üçüncü pili bağlayınız.Anahtarı kapatınız. Ampulün parlaklığı,devrede bir pil ve iki pil varken oluşan parlaklıkla aynı mı? Devredeki pillerden bir tanesini çıkarınız.Devreden akım geçti mi?Ampul aynı parlaklıkta ışık verdi mi?

77 DENEYİN SONUCU Birden fazla pilin pozitif kutuplarının birbiriyle,negatif kutuplarının da birbiri ile bağlanması sonucu Paralel Bağlı pil devresi kurulur. Paralel bağlı pillerden oluşan devrelerde,pil sayısının değişmesiyle devreden geçen elektrik akımının şiddeti değişmez. Ampulün parlaklığının değişmemesi,devredeki akım şiddetinin değişmediğinin kanıtıdır.

78 PİLLERİN PARALEL BAĞLANMASI

79 SORU : İki pili paralel olarak bağlayınız? SORU : Dört pili paralel olarak bağlayınız?

80 BİR PİL VE ÖZDEŞ ÜÇ AMPÜLDEN OLUŞAN DEVRELER A. ÖZDEŞ ÜÇ AMPULÜN SERİ BAĞLANMASI DENEY : Özdeş üç ampulün devreye seri bağlanması AMAÇ: Bir elektrik devresine seri olarak bağlanan ampullerin verdiği ışık hakkında bilgi edinir. DENEYDE KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER Pil,3 tane ampul ( 1,5 Voltluk), anahtar,bağlantı kabloları

81 DENEYİN YAPILIŞI 1- Bir pil ve bir ampulden oluşan basit bir elektrik devresi kurunuz. Bu ampule A diyelim. A 1 - + Devredeki anahtarı kapatarak A ampulünün ışık vermesini sağlayınız. A ampulünün verdiği ışığın parlaklığını gözleyiniz.

82 www.sunuindir.com 2 - + 2. Anahtarı açınız, daha sonra özdeş başka bir ampulü 2 nolu şekilde olduğu gibi devreye seri olarak bağlayınız. A B 2 nolu ampule B diyelim. Anahtarı kapatarak her iki ampulün ışık vermesini sağlayınız.Ampullerin parlaklığını gözleyiniz. A ampulünün parlaklığında azalma oldu mu? A ve B ampullerinin parlaklıkları aynı mı?

83 DENEYİN SONUCU: Devreye seri olarak bağlanmış özdeş ampuller,eşit parlaklıkta ışık verir.Devreye bağlanan ampul sayısı arttıkça parlaklık azalır. Ampullerden herhangi biri duyundan sökülerek devreden çıkarılırsa diğer ampuller ışık vermez.Bu durum, devreden hiç akım geçmediğini gösterir.

84 3 - + A B C 3. Anahtarı açınız.Özdeş üçüncü ampulü devreye seri olarak bağlayınız.Bu ampule C diyelim.

85 Anahtarı açınız.Son olarak ampullerden herhangi birini duyundan çıkarınız.Anahtarı kapatarak devrede bulunan iki ampulün durumunu gözleyiniz. Ampuller neden ışık vermedi? Devrede her üç ampul varken anahtarı kapatıp,ampullerin parlaklığını gözleyiniz. A ve B ampullerinin parlaklığında azalma oldu mu? Her üç ampulün parlaklığı aynı mı?

86 SORU : 3 ampulü ve iki pili bir elektrik devresine seri olarak bağlayınız? SORU :4 ampulü bir elektrik devresine seri olarak bağlayınız.

87 SORU : Aşağıdaki elektrik devresindeki ampullerin parlaklıkları hakkında hangisi doğrudur? - + I II III A. I nolu ampul daha parlak yanar. B. I ve II nolu ampuller aynı parlaklıkta yanar. C. I,II ve III nolu ampuller aynı parlaklıkta yanar. D. I ve III nolu ampuller parlak, II nolu ampuller sönük yanar.

88 ÖZDEŞ ÜÇ AMPULÜN PARALEL BAĞLANMASI DENEY: Bir pil ve üç özdeş üç ampulün paralel bağlanması. ARAÇ GEREÇLER: 1 pil(1,5 Voltluk),özdeş üç ampul( 1,5 Voltluk),anahtar,bağlantı kabloları. DENEYİN YAPILIŞI: + - 1. Bir pil,bir ampul ve bir anahtardan oluşan bir devre hazırlayınız.Bu ampule A diyelim. Devredeki anahtarı kapatarak A ampulünün ışık vermesini sağlayınız. A ampulünün verdiği ışığın parlaklığını gözleyiniz. A

89 www.sunuindir.com + - 2. Anahtarı açarak özdeş başka bir ampulü yandaki şekilde olduğu gibi devreye bağlayınız. Bu ampule B ampulü diyelim. Anahtarı kapatınız.Bu durumda her iki ampulün verdiği ışıkların parlaklığını gözleyiniz. Ampullerin parlaklığı aynı mı? A ampulünün parlaklığında değişme oldu mu? ABAB

90 www.sunuindir.com + - Anahtarı kapatarak ampullerin verdiği ışıkların parlaklığını gözleyiniz. 3. Anahtarı açınız.Özdeş üçüncü ampulü yandaki 3 nolu şekilde olduğu gibi devreye yine paralel olarak bağlayınız. Bu ampule C diyelim. Ampullerin parlaklığında değişme oldu mu? Üç ampulün parlaklığı da aynı mı? ABCABC

91 www.sunuindir.com + - Anahtarı açınız.Devrede paralel bağlı ampullerden herhangi birini duyundan sökerek çıkarınız. Anahtarı kapatarak devredeki ampullerin durumunu gözleyiniz. Diğer iki ampul ışık vermeye neden devam etti?Ampullerin parlaklığı devam etti mi? ABCABC A.Ç 57

92 DENEYİN SONUCU: Devreye paralel bağlı özdeş ampuller eşit parlaklıkta ışık verir.Devreye paralel olarak başka özdeş ampuller bağlandığında devredeki ampullerin parlaklığı değişmez. Ampullerden herhangi biri duyundan çıkarıldığında,diğer ampuller ışık vermeye devam eder.

93 ÖZDEŞ ÜÇ AMPULÜN KARIŞIK BAĞLANMASI DENEY: Bir pil ve özdeş üç ampulün devreye karışık bağlanması AMAÇ: Karışık bağlı ampullerin verdiği ışığın parlaklığının farklı olduğunu kavramak. DENEYDE KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER 1 pil,üç adet özdeş ampul ( 1,5 Voltluk),anahtar.bağlantı kabloları

94 DENEYİN ŞEKLİ: + - A DEVRE ŞEMASI BCBC

95 DENEYİN YAPILIŞI B ve C ampullerini birbirine paralel bağlayınız. A ampulünü de bunlara seri bağlayınız.Bağlantı kabloları,anahtar ve pil kullanarak devreyi tamamlayınız.Anahtarı kapatarak devreden akım geçmesini sağlayınız. B ve C ampullerinin,A ampulüne göre parlaklıkları nasıldır? Karşılaştırınız.Hangi ampul daha parlak yanıyor? B ve C ampullerinin parlaklıkları aynı mıdır?

96 DENEYİN SONUCU Devrede,B ve C ampulleri birbirlerine paralel bağlıdır.A ampulü bunlara seri bağlıdır. B ve C ampulleri eşit parlaklıkta yanarken,A ampulü bunlardan daha parlak yanar.

97 SORU: Yalnız L lambasının ışık vermesi için hangi anahtarların kapatılması gerekir?

98 SORU : M ve K lambalarının yanması için hangi anahtarların kapatılması gerekir?

99 * İKİ NOKTA ARASINDAKİ POTANSİYEL VARKI, VOLTMETRE Kelime anlamı gizili ‘güç olan’ potansiyel, “iş yapabilme yeteneği” olarak da bilinir. Potansiyel enerji ise her an kullanıma hazır, depolanmış enerjidir. Potansiyel farkı ise bir karşılaştırma yapıldığını gösterir. Elektrikte, bir devrenin iki noktası arsında potansiyelin karşılaştırıldığı anlamını taşır.

100 İki nokta arasında potansiyel farkı varsa ve bu iki nokta bir iletkenle birleştirilmiş ise; bu devreden bir akım geçer. Elektrik devrelerindeki potansiyel farkını üreteçler üreteçler sağlar. Bir pilin 1,5 V’ luk olması; onun (+) ve (-) uçları arasındaki potansiyel farkının 1,5 V olduğunu gösterir. Potansiyel farkına GERİLİM de denir.

101 VOLTMETRE

102 Bir devrenin iki noktası arasındaki potansiyel farkı değişmiyorsa bu iki nokta arasında düzenli bir akım oluşur. Evinizde, ampullerin parlaklığının değiştiği oluyor mu? Neden? Pil,ampul ve anahtardan oluşan basit bir elektrik devresinde, pilin pozitif ve negatif kutupları arasında belirli bir potansiyel fark vardır. Potansiyel fark, VOLTMETRE denilen araçla ölçülür. Bir devrede iki uç arasındaki potansiyel farkı birimine VOLT denir. Volt kısaca “ V “ ile gösterilir.

103 VOLTMETRENİN DEVREYE BAĞLANMASI Voltmetre bir elektrik devresine bağlı ampulün iki ucu arasındaki gerilimi ölçer. Bu nedenle voltmetrenin uçları bu iki noktaya bağlanmıştır.Yani voltmetre ampule paralel bağlanır.Aşağıdaki devrede 1,5 V’luk pil kullanıldığı için voltmetre de 1,5 V değeri okunur.

104 VOLTMETRENİN DEVREYE BAĞLANMASI V - + 1,5 V

105 VOLTMETRENİN DEVREYE BAĞLANMASI V V 0,75 V 1,5 V - + DEVRE ŞEMASI

106 AKIM ŞİDDETİNİN ÖLÇÜLMESİ VE AMPERMETRE Elektrik yükünün( elektronların ) bir noktadan diğer bir noktaya hareket etmesine AKIM denir. Televizyonu,buzdolabını veya cep lambasını çalıştıran elektrik akımıdır.

107 Akım,iletken bir kablo ile bir yerden bir yere taşınır. Bir ampulün parlaklığı,birim zamanda üzerinden geçen elektron miktarına göre değişir. Bir elektrik devresinin herhangi bir kesitinden,bir saniyede geçen elektrik yükü miktarına AKIM ŞİDDETİ denir. Elektrik akımının şiddeti AMPERMETRE adı verilen araçla ölçülür.

108 AMPERMETRE

109 AMPERMETRENİN DEVREYE BAĞLANMASI A DEVRE ŞEMASI - + Şekilde basit bir elektrik devresi ve ampermetrenin devreye bağlanışı görülmektedir. Ampermetre,üzerinden geçen akımı okuyacağımız devre elemanlarına seri olarak bağlanır.Akım şiddeti birimi AMPER dir ve “ I “ ile gösterilir.

110 ANA KOLDAKİ AKIMIN VE KOLLARA AYRILAN AKIMIN ÖLÇÜLMESİ Aşağıdaki devreyi kurunuz. AA A A K A1A1 L A2A2 M II1I1 I2I2 K,L ve M ampulleri yandı mı? Ampullerin parlaklıklarını karşılaştırınız. Her koldaki ampermetrenin gösterdiği akım değerini okuyup not ediniz.

111 A - + A A Ana koldan geçen akım şiddeti I, kollardaki akım şiddetleri de I 1 ve I 2 olsun. A ampermetresinin gösterdiği değer,A 1 ve A 2 ampermetrelerinin gösterdiği değerlerin toplamına eşittir.

112 A - + A A Akım şiddetleri ampermetrelerden dikkatlice okunduğunda;ana koldaki akım şiddetinin değeri ( I ), paralel kollardaki akım şiddetlerinin toplamına ( I 1 + I 2 )eşittir. Ana koldaki akım şiddeti,kollardan geçen akım şiddetinden büyük olduğundan,ana koldaki ampul daha parlak yanar.

113 Ana koldaki akım şiddeti = Birinci koldaki akım şiddeti+İkinci koldaki akım şiddeti Ana koldaki akım şiddeti = I Birinci koldaki akım şiddeti = I 1 İkinci koldaki akım şiddeti = I 2 I = I 1 + I 2

114 SORU: Deneyde paralel kollardaki akım şiddetleri 0,5 amper olduğuna göre ana koldaki akım şiddetinin değeri ne olur? I 1 = 0,5 amper I 2 = 0,5 amper I = ? I = I 1 + I 2 I = 0,5 + 0,5 I = 1 amper

115 REOSTA NASIL ÇALIŞIR? Reostayı bir su vanasına benzetebiliriz.Nasıl ki su vanası suyun akışını kontrol ediyorsa, reosta da akımın geçişini kontrol eder.

116 B. BİR İLETKENİN DİRENCİ

117 B.BİR İLETKENİN DİRENCİ : 1. BİR İLETKENİN DİRENCİ 2. İLETKENİN UZUNLUĞU, KESİTİ,CİNSİ İLE DİRENÇ ARASINDAKİ İLİŞKİ. 3. BİR İLETKENİN İKİ UCU ARASINDAKİ POTANSİYEL FARKI, AKIM ŞİDDETİ ARASINDAKİ İLİŞKİ.

118 4. DEĞİŞKEN DİRENÇLER, DİRENÇLERİN RENK KODLARI. 5. DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI. 6. SERİ VE PARALEL BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM. 7. ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ

119 1. BİR İLETKENİN DİRENCİ Elektrik akımı,elektronların hareketi ile oluşur.Elektronlar bir iletken içinde hareket ederken çevreleriyle etkileşir ve enerji kaybederler. Yani,elektronlar akarken atomların engeliyle karşılaşırlar.İyi iletken olmayan maddelerin içinde ise akım oluşturulacak şekilde hareket edemezler. Bu nedenle iletkenler iyi ve kötü iletken olarak sınıflandırılabilir.Yani maddeler üzerlerinden geçen akıma karşı gösterdikleri tepkiye göre sınıflandırılır. Bu tepkiye DİRENÇ adı verilir.

120 1. BİR İLETKENİN DİRENCİ Direnç sembol olarak “ R “ ile gösterilir. Bir elektrik devresinde ise şeklinde gösterilir. Direnç birimi OHM ‘dur. Ohm kısaca  işareti ile gösterilir. Yalıtkan maddelerin dirençleri çok büyük olduğundan bunlar elektrik akımını geçirmezler. Direnci en az olan iletkenler sırasıyla ; altın, gümüş, bakır,alüminyum gibi metallerdir.

121 2. İLETKENİN UZUNLUĞU,KESİTİ,CİNSİ İLE DİRENÇ ARASINDAKİ İLİŞKİ. DENEY : İletken bir telin direnci uzunluğuna bağlı mıdır? AMAÇ : İletken bir telin direnci ile uzunluğuna bağlı olduğunu kavrar. ARAÇ VE GEREÇLER: 2 adet Hertz ayağı,ampermetre,2 adet pil yada güç kaynağı,duy,ampul (3 V’luk),bağlantı kabloları,0,20m ve 0,40 m ‘lik krom- nikel tel anahtar

122 2. İLETKENİN UZUNLUĞU,KESİTİ,CİNSİ İLE DİRENÇ ARASINDAKİ İLİŞKİ. DENEY DÜZENEĞİ Krom nikel tel

123 DENEYİN YAPILIŞI I. 0,20 m’lik teli,hertz ayakları arasına bağlayınız. Anahtarı kapatınız.Ampermetredeki değeri okuyunuz ve defterinize not ediniz.Lambadaki parlaklığı gözleyiniz. Anahtarı açınız. II. Daha sonra hertz ayakları arasına 0,40 m’lik teli bağlayınız.Anahtarı kapatınız.Ampermetredeki değeri okuyup not alınız.Ampulün parlaklığını gözleyiniz.

124 Her iki durumda da;Ampermetredeki değerler ve ampulün parlaklığı aynı mıdır? Tel uzadığında ampermetredeki değer ile ampulün parlaklığı azalıyor mu? Gözleyiniz. Telin boyu uzadıkça ampuldeki parlaklığın azalması sonucunda,devredeki direncin artığını söyleyebilir miyiz?

125 DENEYİN SONUCU İLETKEN BİR TELİN DİRENCİ, UZUNLUĞUNA BAĞLIDIR.TELİN BOYU UZADIKÇA,DİRENCİ ARTAR.TELİN BOYU KISALDIKÇA,DİRENCİ AZALIR. YANİ; TELİN DİRENCİ BOYU İLE DOĞRU ORANTILIDIR.

126 ARAÇ- GEREÇLER: 2 adet hertz ayağı,ampermetre,2 adet pil (1,5 V’luk) ampul (3V’luk), bağlantı kabloları,0,5 mm ve 1mm çaplı 0,40 m uzunluğunda krom-nikel tel,anahtar. DENEY DÜZENEĞİ Krom nikel tel (0,5 ve1 mm çaplı 0,40m uzunluğunda ) DENEY: İLETKEN BİR TELİN DİRENCİ KESİTİNE BAĞLI MIDIR? AMAÇ: İletken bir telin kesitiyle direnci arasındaki ilişkiyi kavrar.

127 DENEYİN YAPILIŞI I. 0,5 mm çaplı ve 0,40 m uzunluğundaki krom-nikel teli,hertz ayakları arasına bağlayınız.Anahtarı kapayıp;Ampulün parlaklığını gözleyiniz.Ampermetredeki akım şiddetini okuyup not ediniz. Anahtarı açınız. II. Daha sonra bu teli çıkarıp 1 mm çapındaki krom- nikel teli hertz ayakları arasına bağlayınız. Anahtarı kapatınız. Ampulün parlaklığını gözleyiniz. Ampermetredeki akım şiddetini defterinize not ediniz.

128 I ve II. Durumlarda akımın değeri ve ampulün parlaklığı aynı mıdır? Telin kesiti artığında,ampermetredeki değer ile ampulün parlaklığı azaldı mı,arttı mı? Telin kesiti arttıkça ampuldeki parlaklığın artması sonucunda,devredeki direncin azaldığını söyleyebilir miyiz?

129 DENEYİN SONUCU İLETKEN BİR TELİN DİRENCİ KESİTİNE BAĞLIDIR. TELİN KESİTİ ARTTIKÇA, DİRENCİ AZALIR. TELİN KESİDİ KÜÇÜLDÜKÇE,DİRENÇ ARTAR. YANİ; TELİN DİRENCİ,KESİTİ İLE TERS ORANTILIDIR.

130 ARAÇ- GEREÇLER: 2 adet hertz ayağı,ampermetre,2 adet pil (1,5 V’luk) ampul (3V’luk), bağlantı kabloları, duy,1mm çaplı 0,40 m uzunluğunda krom-nikel tel, ve alüminyum teller, anahtar. DENEY DÜZENEĞİ Krom nikel tel (1 mm çaplı 0,40m uzunluğunda ) DENEY : İLETKEN BİR TELİN DİRENCİ TELİN CİNSİNE BAĞLI MIDIR? AMAÇ : İletken bir telin cinsi ile direnci arasındaki ilişkiyi kavrar.

131 DENEYİN YAPILIŞI I. 1 mm çaplı ve 0,40 m uzunluğundaki krom-nikel teli,hertz ayakları arasına bağlayınız.Anahtarı kapatınız. Ampuldeki parlaklığı gözleyiniz.Ampermetredeki sayıyı not ediniz. Anahtarı açınız. II. Hertz ayakları arasındaki krom-nikel teli çıkarınız.Yerine aynı uzunlukta ve çaptaki alüminyum teli bağlayınız.Ampulün parlaklığını gözleyiniz.Ampermetredeki rakamı not alınız. Her iki farklı cins tel,aynı devreye ayrı ayrı bağlandığında ampulün parlaklığı aynı mıdır?

132 DENEYİN SONUCU BİR İLETKENİN DİRENCİ,İLETKENİN CİNSİNE BAĞLIDIR. BİR İLETKENİN CİNSİ DENİNCE AKLIMIZA,O İLETKENİN ÖZ DİRENCİ GELİR. ÖZ DİRENÇ,iletken maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Her iletkenin öz direnci farklıdır. İletken bir maddenin,birim uzunluğunda ve birim kesitteki parçasının direncine ÖZ DİRENÇ denir. Öz direnç her madde için sabit bir sayıdır.

133 HER ÜÇ DENEYİN SONUCUNDA; Bir iletkenin direnci; 1. İletkenin uzunluğuna 2. İletkenin kesitine 3. İletkenin cinsine bağlıdır.

134 İLETKENİN UZUNLUĞU ( m ) BİR İLETKENİN DİRENCİ = ÖZ DİRENÇ X İLETKENİN KESİTİ ( m 2 ) DİRENÇ = R ÖZ DİRENÇ = P UZUNLUK = I KESİT = S R = P x I S

135 SORU : Uzunluğu 2 metre olan telin kesit alanı 1 mm 2 dir. Buna göre bu telin direnci kaç ohm’ dur? ( Telin öz direnci=0,017 Ohm.m ) ÇÖZÜM : I = 2 m S = 1 mm 2 P = 0,017 Ohm.m R = ? R = P. I S R = 0,017. 2 1.10 -6 R = 3400 ohm

136 SORU: Bir direncin kesit kesit alanı iki katına,boyunu 8 katına çıkarırsak direnci önceki direncin kaç katı olur? A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 ÇÖZÜM: S = 2S I = 8 I R= P. I S R I = P. 8 I 2 S = 4 R

137 www.sunuindir.com ARAÇ- GEREÇLER: 2 adet hertz ayağı,ampermetre,voltmetre, 4 adet pil (1,5 V’luk), bağlantı kabloları, 0,40 m uzunluğunda krom-nikel tel,, anahtar. A.Ç 3. BİR İLETKENİN İKİ UCU ARASINDAKİ POTANSİYEL FARKI,AKIM ŞİDDETİ ARASINDAKİ İLİŞKİ. DENEY: OHM YASASI

138 DENEY DÜZENEĞİ Krom nikel tel (0,40m uzunluğunda )

139 DENEYİN YAPILIŞI Şekildeki düzeneği kurunuz.Hertz ayakları arasına krom-nikel teli bağlayınız.Voltmetre ve ampermetreyi devreye kurallara uygun olarak bağlayınız. I- Devredeki pil kutusuna 1 pil takılı iken,anahtarı kapatınız.Voltmetrede potansiyel farkını,ampermetreden akım şiddetini ölçerek verilen tabloya yazını. II- 2 pili,3 pili ve 4 pili ayrı ayrı devreye seri olarak takarak deneyi tekrar ediniz.Bulduğunuz verileri tabloya yazınız.

140 Okuduğunuz değerlerden,Potansiyel farkı / Akım şiddeti oranını bulunuz.Devredeki seri bağlı pil sayısı arttıkça,devreden geçen akım ve telin iki ucu arasındaki potansiyel farkı da artıyor mu?Her ölçümde V / I oranı yaklaşık olarak aynı mı?

141 DEVRE ŞEMASI V A -+-+ - + - + - +

142 V A Voltmetre Ampermetre Direnç Reosta Akım I I I + - Doğru akım kaynağı

143 VERİ TABLOSU

144 Ölçülen değerlerin birbiri ile olan ilişkisini bir grafikte gösterelim V 4 V 3 V 2 V 1 I 1 I 2 I 3 I 4 V ( Volt ) I ( Amper ) Grafikte potansiyel farkı düşey,akım şiddeti ise yatay eksende gösterilmiştir. Grafiğin bir doğru şeklinde çıkması,potansiyel farkının akım şiddetine orantılı olarak arttığını gösterir. O

145 DENEYİN SONUCU Yaptığımız deneyler sonucunda;bir iletkende, Potansiyel farkı / Akım şiddeti oranının daima sabit olduğu görülür. ( OHM YASASI ) Bu sabit değere, o iletkenin DİRENCİ denir. İletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkı İletkenden geçen akım şiddeti Bir iletkenin direnci = Direnç = R Potansiyel farkı = V Akım şiddeti = I R = V I olur. R = Ohm V = Volt I = Amper BİRİMLER

146 ÖRNEK : Bir elektrik devresinde uçlar arasındaki potansiyel farkı 12 volt,devreden geçen akım şiddeti 3 amper olduğuna göre bu iletkenin direncini bulunuz? ÇÖZÜM: V = 12 Volt I = 3 Amper R = ? R = V I 12 3 R = 4  (Ohm ) ÖRNEK: Kapalı devredeki iletkenin direnci 5  dur.Ampermetre 1,5 amperi gösteriyor.Voltmetre hangi değeri gösterir? ÇÖZÜM : R = 5  I= 1,5 A V = ? R = V / I V = R. I V = 5. 1,5 V = 7,5 Volt A V + - İLETKENİLETKEN

147 SORU : Bir öğrenci grubu Ohm kanunu deneyinde bir iletkenin direncini 4 ohm buluyor. İletkenin uçları arasındaki potansiyel farkı 8 voltu gösterdiğine göre, ampermetre hangi değeri göstermiştir? ÇÖZÜM : R = 4 ohm VV V = 8 V IR I = ? 8 4 R =I = I = 2A Verilen formülde yerine yazarsak SORU :Bir iletkenin iki ucu arasına uygulanan potansiyel farkı 100 volt, iletkenden geçen akım şiddeti 2 amper olduğuna göre bu iletkenin direncini bulunuz? ÇÖZÜM: V = 100 volt V 100 I = 2 amper I 2 R = ? R = R = 50 ohm

148 SORU : Bir iletkenin direnci 70 ohm, bu iletkenden geçen akım şiddeti 3 amper olduğuna göre, bu iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkı kaç volttur? ÇÖZÜM : R = 70 ohm V I = 3 amper I V = ? R = V = R. IV = 70 ohm. 3 amper V = 210 volt SORU : Bir ampulün direnci 110 Ohm, iki ucu arasına uygulanan potansiyel farkı 220 volt olduğuna göre;ampulden geçen akım kaç amperdir? ÇÖZÜM : R = 110 Ohm V V 220 V = 220 Volt I R 110 I = ? R = I = I = 2 amper

149

150 DİRENÇLERİN BAĞLANMASI A ) SERİ BAĞLANMASI B ) PARALEL BAĞLANMASI C ) KARIŞIK BAĞLANMASI

151 A ) SERİ BAĞLAMA

152 A ) DİRENÇLERİN SERİ BAĞLANMASI VE EŞDEĞER DİRENÇ Bu tür bağlamada dirençler uç uca getirilerek bağlanır.Devrenin eşdeğer direnci bağlanan bütün dirençlerin değerlerinin toplamına eşittir. Her dirençten geçen akım şiddeti aynıdır.

153 A ) DİRENÇLERİN SERİ BAĞLANMASI VE EŞDEĞER DİRENÇ Seri bağlı dirençlerin yerini tutacak tek dirence EŞDEĞER veya DENK DİRENÇ denir. Eşdeğer direnç devredeki tüm dirençler toplamına eşittir. R 1 R 2 R 3 I S ERİ BAĞLI DİRENÇLER R eş Eşdeğer direnç

154 SERİ BAĞLAMA VE ÖZELLİKLERİ Dirençlerin uç uca bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline SERİ BAĞLAMA denir.Bu tür bağlamalarda üreteçten çekilen toplam akım kollara ayrılmaz Üretecin bağlandığı kola ana kol denir. I I 1 I 2 I 3 R 1 R 2 R 3 + - V KL V 1 V2V2 V 3 K L SERİ BAĞLI R 1, R 2, R 3 DİRENÇLERİ

155 A. Seri bağlı dirençlerin her birinden aynı akım geçer.Bu akım,toplam akıma eşittir. I = I 1 + I 2 + I 3 B. Her bir direncin uçları arasındaki potansiyel farklarının toplamı,üç direncin uçları arasındaki potansiyel farka eşittir. V KL = V 1 + V 2 + V 3 C. Dirençlerin toplamı,eşdeğer direnci verir. R eş = R 1 + R 2 + R 3

156 ÖRNEK: 4 Ohm, 6Ohm ve 9 Ohm’ luk üç direnç seri olarak bağlanmıştır.Toplam direnci bulunuz. ÇÖZÜM: R 1 = 4  R 2 = 6  R 3 =9  R T =? R T = R 1 + R 2 + R 3 R T = 4 + 6 + 9 R T = 19 

157 SORU : 12 Ohm ve 16 Ohm’ luk iki direnç seri olarak bağlanmıştır.Toplam direnci bulunuz. SORU : 4 Ohm,6 Ohm ve 8 Ohm’ luk üç direnci seri olarak bağlayıp,toplam sirenci bulunuz.

158 SORU : 5 Ohm ve 7 Ohm’ luk iki direnci seri olarak bağlayınız. SORU : Direnç nedir? Tanımlayınız? SORU : Bir iletkenin direnci nelere bağlıdır? Yazınız.

159 B ) PARALEL BAĞLAMA

160 B ) DİRENÇLERİN PARALEL BAĞLANMASI VE EŞDEĞER DİRENÇ Önce dirençlerin uçları kendi aralarında bir araya getirilir.Sonra bu uçlar asıl devreye bağlanır. Burada devrenin toplam direnci küçülür.Her bir koldan geçen akım şiddeti direncin büyüklüğüne göre değişir.

161 B ) DİRENÇLERİN PARALEL BAĞLANMASI VE EŞDEĞER DİRENÇ Paralel bağlı dirençlere eşdeğer olan direncin tersi,paralel bağlı dirençlerin tersleri toplamına eşittir. I I1I1 I2I2 R1R1 R2R2 R3R3 I3I3 PARALEL BAĞLI DİRENÇLER 1 /R EŞ = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 +...

162 PARALEL BAĞLAMA VE ÖZELLİKLERİ V 1 V2V2 V 3 Birer uçları bir noktaya diğer uçları ise başka bir noktaya bağlanarak elde edilen bağlama çeşidine paralel bağlama denir. V kl I I I1I1 I2I2 I3I3 R1R1 -+ R2R2 R3R3

163 B - ) Dirençlerin uçları aynı noktaya bağlandığından her direncin uçları arasındaki potansiyel farklar birbirine eşittir. V KL = V 1 + V 2 + V 3 A - ) Kollardan geçen akım şiddetleri toplamı ana koldan geçen akım şiddetine eşittir. I= I 1 + I 2 + I 3

164 C- ) Eşdeğer direncin tersi,dirençlerin tersleri toplamına eşittir. 1 = R eş ++ 1 1 1 R1R1 R2R2 R3R3

165 * Dirençler devreye paralel bağlandığında eşdeğer direnç daima küçülür. Hatta en küçük dirençten daha küçüktür R eş = R 1. R 2 R 1 + R 2 * İki direnç paralel bağlandığında eşdeğer direnç, dirençlerin çarpımlarının, toplamlarına eşittir.

166 * Her birinin direnci R olan n tane özdeş direnç paralel bağlanırsa eşdeğer direnç R eş = R n

167 PARALEL BAĞLI DİRENÇLERLE İLGİLİ SORULAR SORU 1: 3 Ohm,6 Ohm’ luk iki direnç paralel bağlanmıştır. Toplam ( Eşdeğer ) direnç kaç Ohm olur? ÇÖZÜM: R 1 = 3  R 2 = 6  R = ? 1 R eş = 1 R1R1 + 1 R2R2 1 = 1 3 1 6 + (2)( 1 ) 1 R eş = 2+1 6 R eş = 6 3 R eş = 2 

168 SORU 2 : 3 Ohm, 6 Ohm ve 12 Ohm’ luk üç direnci bir elektrik devresine paralel olarak bağlayınız? SORU 3 : 4 Ohm,5 Ohm ve 20 Ohm’ luk üç direnç birbirlerine paralel olarak bağlanmıştır.Toplam direnci bulunuz? SORU 4 : 6 Ohm ve 12 Ohm’ luk iki direnç paralel olarak bağlanmıştır.Toplam direnci bulunuz?

169 C ) KARIŞIK BAĞLAMA

170 C ) DİRENÇLERİN KARIŞIK BAĞLANMASI Bir elektrik devresinde; dirençler hem seri hem de paralel bağlanmış olarak karışık halde bulunabilir. R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 R5R5 R6R6 + -+- Yukarıdaki devrede paralel ve seri bağlı dirençler hangisidir? R 1 = 1 ohm R 2 = 2 ohm R 3 = 2 ohm R 4 = 6 ohm R 5 = 5 ohm R 6 = 4 ohm ise eşdeğer direnç kaç ohm’dur?

171 SORU 5 : Aşağıdaki devrede bağlı olarak verilen dirençlerin toplam direnç değerini bulunuz? R 2 =4  R 3 =2  R 1 = 3  R 4 = 5  I I R 2,3 =R 2 + R 3 R 2,3 = 4 + 2 I. II. R 2,3 ile R 1 paralel bağlı olduklarından eşdeğer direnç; 1 R eş = R 2,3 1 + 1 R1R1 1 R eş =+ 11 63 (1)(2) 1 R eş = 1 + 2 6 1 R eş = 3 6 3 R eş = 6 R eş = 2  R 2,3 = 6 

172 III. R eş = 2  R 4 = 5  R 1 eş = ? R 1 eş = R eş + R 4 R 1 eş = 2 +5 R 1 eş = 7  olur.

173 SERİ VE PARALEL BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM

174 SERİ BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM DENEY : SERİ BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM ŞİDDETİNİN ÖLÇÜLMESİ AMAÇ: Seri bağlı dirençlerde devreden geçen toplam akım şiddetinin her bir dirençten geçen akım şiddetinin birbirine eşit olduğunu kavrar. ( I = I 1 =I 2 ) ARAÇ GEREÇLER : 2 adet ampermetre,2 adet ampul ( 1,5 V’luk ) 2 adet pil ( 1,5 V ‘luk),anahtar,bağlantı kabloları

175 A C A A R 2 R 1 DENEYİN ŞEKLİ

176 DENEYİN YAPILIŞI Yukarıdaki şekilde gösterilen seri bağlı ampullerden (dirençlerden ) oluşan devreyi kurunuz. Anahtarı kapatınız. ampullerin parlaklığı aynı mı? Ampermetrelerdeki değerleri okuyunuz. Akım şiddetlerinin okunan bu değerleri aynı mı? Devredeki ampullerden (direnç) birini gevşetiniz. Diğer ampul söndü mü? Ampermetrelerdeki akım değerleri nedir.

177 DENEYİN SONUCU: Dirençlerin seri bağlandığı bir devreden geçen toplam akım şiddeti ile her bir dirençten geçen akım şiddeti birbirine eşittir. Ampullerden birini devreden çıkarırsak; devre tamamlanmaz. Devreden akım geçmez ve diğer ampul de söner. I = I 1 = I 2

178 PARALEL BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM DENEY: PARALEL BAĞLI DİRENÇLERDE AKIM ŞİDDETİNİN ÖLÇÜLMESİ AMAÇ: Paralel bağlı dirençlerdeki devredeki akımın kollardaki akımların toplamına eşit olduğunu kavrar.

179 DENEYDE KULLANILAN ARAÇ GEREÇLER 3 adet ampermetre 2 adet ampul 2 adet pil (1,5 V’luk ) Anahtar Bağlantı kablosu

180 DENEYİN ŞEKLİ A A1A1 A2A2 A A R1R1 R 2 A1A1 A2A2 A I2I2 I1I1 A

181 DENEYİN YAPILIŞI Yandaki şekilde gösterilen, paralel bağlı ampullerden (dirençlerden) oluşan devreyi kurunuz. Anahtarı kapatınız. Ana koldan geçen akım şiddeti I’ yı A ampermetresinden okuyunuz ve defterinize yazınız.

182 Yan kollardaki akım şiddetleri I 1 ve I 2 ‘ yi A 1 ve A 2 ampermetrelerini kullanarak okuyunuz ve defterinize yazınız. I 1 ve I 2 akımları birbirine eşit mi? Ana koldaki akım şiddetleri toplamlarına eşit mi? Paralel bağlı ampullerden birini devreden çıkarırsak diğer ampul yanmaya devam ediyor mu? Gözleyiniz

183 DENEYİN SONUCU İki direncin birbirine paralel bağlandığı bir devrede,ana koldan geçen akım şiddetinin değeri;yan kollardan geçen akım şiddetinin değerinin toplamına eşittir. I =I 1 + I 2

184 Paralel bağlı ampullerden biri yerinden çıkarılırsa diğer ampul yanmaya devam eder.Ancak parlaklığı artar. Paralel bağlı dirençlerde;direnci küçük olan koldan Büyük,direnci büyük olan koldan Küçük akım geçer.

185 ÖRNEK : Aşağıdaki devrenin ana kolundan geçen I akım şiddetini bulunuz? A R 1 = 4  R 2 =3  R 3 =6  I 1 =? I 2 =? I = ? V = 18 V R 1 = 4  R 2 = 3  R 3 = 6  V = 18 Volt I = ? I. ) R 2 ve R 3 paralel bağlı dirençlerdir: 1 1 111 1 R R 2 R3R3 R R = 2  R =+=+ 36 (2) (1 ) 1 = 2+3 6

186 II. ) Devrenin toplam direnci : R T = R + R 1 R T = 2  + 4  R T = 6  III. ) I T akım şiddeti ise; R = V I danI = V R olur. I T = V RTRT 18 V 6  I T = 3 amper

187 ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ

188 * IŞIK ETKİSİ * ISI ETKİSİ *KİMYASAL ETKİSİ

189 AMPULÜN YAPISI CAM FİTİL DUYA TAKILAN KISIM Ampul

190 AMPULÜN YAPISI Bir ampul genel olarak cam ve metalden yapılmıştır.Cam kısmı metal kısmından fazladır.Ampulün cam kısmı sıcaklığa dayanıklı camdan yapılmıştır.Ampulde kullanılan cam ile metal,genleşme bakımından uyumludur.

191 Ampulün içindeki fitil dediğimiz kısım erime derecesi yüksek tungsten telinden yapılmıştır.Fitil,elektrik akımı ile akkor durumuna gelebilen ince,uzun çok yer kaplamaması için helis biçiminde kıvrılmış direnç telidir. Fitilin uçları akım geçiren iki telin uçlarına bağlıdır.Fitilin oksitlenip toz haline gelmemesi için,ampul içindeki havanın çoğu boşaltılmıştır.Ampulün kaç voltluk ve kaç wattlık olduğu üzerinde yazılıdır.

192 AMPULÜN YAPISI

193 Elektrik ampulünün içine yerleştirilen çok ince bir tel( flaman) vardır.Kötü bir iletken olan tungstenden yapılan bu telden elektrik akımı geçerken elektrik enerjisinin büyük bir kısmı ısı enerjisine dönüşür.Tungsten tel 2600 0 C de akkor haline gelir ve çevreye beyaz ışık verir.

194 Akkor halindeyken tungsten metalinin havadaki oksijenle birleşerek yanmasını önlemek için ampulün havası boşaltılır. Ampulün içi ya havasız bırakılır ya da tungsten ile kimyasal değişme yapmayan azot,argon gibi az basınçlı gazlarla doldurulur.

195 * ELEKTRİK AKIMININ ISI ETKİSİ Her iletkenin, üzerinden geçen elektrik akımına zorluk gösterdiğini(direnç) biliyorsunuz. Bu direnç sonucunda, iletken ısınır.Bu ısınma;elektrik akımını meydana getiren akan elektronlarla, telin atomları arasındaki çarpışma sonucu oluşur. Elektriğin ısı etkisinden yararlanılarak; ütü, elektrik sobası, elektrik ısıtıcısı, klima gibi araçlar yapılmıştır. Siz de, elektriğin ısı etkisinden yararlanılarak üretilen araç ve gereçlerden örnek bulunuz.

196 Elektriğin ısı etkisinden yararlanılarak üretilen araçların içinde, evlerde en çok kullandığımız ütüdür. Bir ütüde ısıtıcı olarak, direnci büyük olan krom-nikel tek kullanılır. Bu tel, yalıtkan bir madde ile sarılmıştır. Bu telin iki ucuna akım verilir. Tel ısınınca ütünün demir kısımları da ısınır. Tüm ısıtıcı araçlarda dikkat edeceğimiz en önemli husus, iletken tellerin birbirine eğmesini (kısa devre) önlemektir. Zaman zaman çevrenizde elektriğin kesildiği oluyor mu?

197 Nüfus artışı ve sanayinin sürekli gelişmesi nedeni ile elektrik enerjisi ihtiyacımızın her geçen yıl artığını söyleyebilir miyiz? Artan elektrik ihtiyacını karşılamak için; yeni santrallere ihtiyaç olduğunu sık sık yetkililerce belirtilmektedir. Elektir enerjisi üretmek oldukça zor ve pahalıdır. Elektriğin ısı kaynağı olarak kullanılması bu nedenle ekonomik değildir.

198 * ELEKTRİK AKIMININ KİMYASAL ETKİSİ Saf su, elektrik akımını iletmez. Ancak;suyun içine asit, baz veya tuz gibi maddeler konulduğunda, oluşan çözelti elektrik akımını geçirir. Elde edile bu çözeltiye elektrolit adı verilir. Elektrolitteki maddeler, iyon adı verilen (+) ve (-) yüklü atom veya atom guruplarına ayrılır.

199 Elektrolitin konulduğu kaba, elektroliz kabı denir. Elektrolit içine daldırılan metal levhalara elektrot denir. Üretecin artı(+) kutbuna bağlı olan elektrota anot, eksi(-) kutbuna bağlı olan elektrota da katot denir.

200 * ELEKTRİK AKIMININ KİMYASAL ETKİSİ Katot -Anot + + + - - Elektrot Tuzlu su elektrik akımını iletir.

201 * ELEKTRİK AKIMININ KİMYASAL ETKİSİ Elektrotlar pil veya bataryaya bağlandığı zaman, elektrolit içindeki (+) yüklü iyonlar katoda, eksi (-) yüklü iyonlar da anoda doğru hareket eder. (5. Sınıf elektrik konusunda; zıt kutupların birbirini çektiğini,aynı kutupların birbirini ittiğini hatırlayınız. - - İyonlar hareketi sonucunda, elektrik akımı oluşur. Elektrolitin, iletkenli özelliği iyonların hareketiyle oluşur. Bir bileşiği oluşturan elementleri, elektrik akımından( Doğru akım) yaralanarak ayırma işlemine elektroliz denir.

202 METAL KAPLAMA Evinizde altın, gümüş ve kromla kaplanmış metal eşya var mı? Araştırınız. Bazı metaller, havaya temas ettiğinde çabuk paslanır ve çürür. Bu metaller, paslanmayı ve çürümeyi önlemek, güzel görünmeleri ve sağlamlığını arttırmak için metallerle kaplanır. Metallerin bir başka metalle kaplanması daldırma, püskürtme, elektroliz gibi yollarla yapılır.

203 ELEKTROLİZ YOLU İLE KAPLAMA Elektrik akımı( doğru akım) kullanarak bir metali başka bir metal ile kaplamak mümkündür. Kaplama maddesi olarak kullanılacak metal, paslanmaz özellikte olmalıdır. (altın, gümüş, nikel, krom gibi) Kaplamak istediğimiz metalin suda çözünen bir tuzu alınır. Bu tuzun, saf suda çözünmesi ile çözelti(elektrolit)hazırlanır. Kaplama yapılacak cisim katoda, kaplama maddesi olarak kullanacağınız metal ise anoda asılır.

204 Elektrotlara akım verilince, bir süre sonra katoda asılan kaplanacak olan metalin üzeri, ince bir tabaka ile kaplanır. Anoda asılan kaplama metalinin ise kalınlığı giderek azalır. Aşağıdaki şekilde alüminyum kaşığın gümüşle kaplanması düzeneği verilmiştir. Şekli inceleyiniz.

205 (-)(+) Gümüş Alüminyum Kaşık ELEKTROLİZ YOLU İLE KAPLAMA Aşağıdaki şekilde alüminyum kaşığın gümüşle kaplanması düzeneği verilmiştir. Şekli inceleyiniz. Gümüş nitrat çözeltisi

206 AKÜMÜLATÖR Suyu depo ettiğimiz gibi, elektriği de depo edebilir miyiz? Otomobil motorlarının çalıştırılmasında gerekli elektrik akımını nereden sağlıyoruz? Akümülatörler; elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depo edebilen, gerektiğinde ise tekrar elektrik enerjisine dönüştürebilen düzeneklerdir. Akümülatörler, uzun süreli elektrik akımını elde edebilmek için pil yerine kullanılabilirler. Akümülatörler kara, deniz ve hava araçlarında yaygın olarak kullanılırlar.

207 AKÜMÜLATÖR Akümülatörler ( AKÜ ) boşaldıklarında tekrar doldurulabildikleri için sürekli kullanılabilen elektrik üreteçleridir. Akümülatör doldurulurken elektrik enerjisini depolar.Kullanım sırasında ise biriktirdiği elektrik enerjisini kimyasal yolla elektrik akımına çevirir.

208 Akümülatörlerden doğru akım denilen türde elektrik elde edilir.Doğru akım gerektiren fen deneylerinde, telefonlarda, uçak tren ve otomobil gibi taşıtların elektrik devrelerinde akümülatör kullanılır.

209

210 www.fendersi.gen.tr