fenseli - 7.SINIF ELEKTRİK

I. STATİK (DURGUN) ELEKTRİK

A. ATOMUN YAPISI VE ELEKTRİK YÜKLERİ

Atom, ortada çekirdek ve çevresinde dolanan elektronlardan oluşur. Atomun çekirdeği proton ve nötronlardan oluşmuştur. Çekirdekteki nötronlar yüksüz ve protonlar pozitif (+) yüklüdür. Çekirdeğin çevresinde dolanmakta olan elektronlar ise negatif (-) yüklüdür. Atomlarda hareketli olan parçacıklar sadece elektronlardır. Bundan dolayı elektrikte yük hareketi elektron hareketiyle gerçekleşir. Pozitif yükler hareketsizdir.

• Bir atomda pozitif yükler ile negatif yükler birbirine eşit ise buna nötr (yüksüz) atom denir.

• Eğer nötr bir atom elektron kaybetmiş ise pozitif yükler çoğunlukta olacağı için bu atoma pozitif yüklü atom (iyon) denir.

• Eğer nötr atom elektron kazanmış ise bu atoma negatif yüklü atom (iyon) denir.

Aynı tür yükler birbirini iter, zıt yükler birbirini çeker. Yükler arasındaki bu kuvvete Coulomb kuvveti denir.

Coulomb kuvveti yüklerin büyüklükleri ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.

Doğadaki en küçük elektrik yükü elektronun ve protonun yüküdür. Bunlar birbirine değer olarak eşit fakat işaret olarak zıttır. Elektron ve protonun yükü çok küçük olduğu için yük birim olarak coulomb (C) kullanılır.

1 coulomb = 6, 25 .10¹⁸ elektron yüküdür.

B. ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ

1. Sürtünme ile elektriklenme

Ebonit çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde ebonitin (-) , yün kumaşın (+) yüklendiği görülür. Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde camın (+), ipek kumaşın ise (-) yüklendiği görülür. Sürtünme ile elektriklenme yalnızca bazı yalıtkan maddeler arasında gözlenebilir.

2. Etki ile elektriklenme

Yüklü bir cisme bir başka iletken cisim yaklaştırıldığında aynı tür yükler birbirini itip, zıt yükler birbirini çekeceği için cisimlerin üzerinde bir yük hareketi oluşacaktır.

3. Dokunma ile elektriklenme

Yüklü bir cisim nötr veya yüklü bir başka iletken -dokundurulduğunda aralarında yük alışverişi olur • süre sonra yükler dengelenerek yük alışverişi durur.

Topraklama : Yüklü bir cismi nötr hale getirmek için torağa dokundurulması olayına topraklama denir.

• Lastik, plastik, ebonit, kağıt, cam gibi elektriği iletmeyen maddelere yalıtkan madde denir. Sürtünmeyle elektriklenen ve enerjiyi üzerinde durgun olarak tutan maddeler yalıtkan maddelerdir.

• Metaller gibi elektriği ileten maddelere iletken madde denir, iletkenlerde elektronlar serbestçe hareket

edebilir.

C. ELEKTROSKOP

Cisimlerdeki yük varlığını ve türünü anlamamıza yarayan alete elektroskop denir. Elektroskop yüklendiğinde yaprakları açılır ve yüksüz olduğunda yaprakları kapalı durumda olur.

D. ŞİMŞEK, YILDIRIM ve GÖK GÜRÜLTÜSÜ

Bulutlar hareket ederken birbirlerine ve hava moleküllerine sürtünürler. Sürtünme sonucu üzerlerinde elektriklenme oluşur. Yer yüzünün buluta yakın olan kısımları da cinste (zıt) elektriklenebilir. Bu sebeple bulut ile yeryüzü arasında zaman zaman elektriksel boşalma .Bu olaya yıldırım denir.Yüksek binaları, kuleleri yıldırımdan korumak için yıldırımlık yapılır. Yıldırımlık (paratoner), toprağa bağlı sivri uçlu bir metal çubuktur. Bu uca düşen yıldırımdaki elektrik, iletken bir kablo yardımıyla toprağa aktarılır. Böylece paratoner yardımıyla yıldırımın tehlikelerinden korunuruz.Bulutlarda biriken elektrik yalnız yer yüzüne değil, bulutun bir noktasından diğer bir noktasına da boşalabilir. Bu olaya şimşek denir. Gerek şimşek, gerekse yıldırım, ışık ile birlikte şiddetli bir ses meydana getirir. Bu sese gök gürültüsü denir. Işık, sesten çok daha hızlı yayılır. Şimşeklerin çaktığı bir havada ilk önce parlak ışığı görür sonrada gök gürültüsünü duyarız. Örneğin; gök gürültüsünün şimşekten bir saniye sonra duyulması yıldırımın 350 metre uzakta oluştuğunu bize gösterir.

Anahtar : İstenildiğinde akım geçişini sağlayan veya kesen elemanlardır.
Direnç : Elektrik devresinde akımın geçişine karşı koyan elemanlardır.
Reosta : Elektrik akımının şiddetini değiştirmek için kullanılır.
Elektrik Tüketiciler ( Almaç ) : Elektrik enerjisini değişik enerjilere dönüştürür.
Ampermetre: Akım şiddetini ölçer. Devreye seri bağlanır.
Voltmetre: Potansiyel Farkını ölçer devreye paralel bağlanır.
b) Potansiyel Farkının ölçülmesi
iki nokta arasındaki potansiyel farkı ( gerilim ) voltmetre ile ölçülür. Potansiyel farkı V ile gösterilir. Birimi Volt tur.
NOT: Seri bir devrede bütün noktalardaki akım şiddetleri eşittir. Paralel devrede bütün kollardaki potansiyel farkları eşittir.
c ) Direnç ve Ölçülmesi
Elektrik devrelerinde akımın geçişini zorlaştıran etkiye ) dir. Direnç Ohmmetre ileWdirenç denir. Direnç R ile gösterilir. Birimi Ohm ( de ölçülebilir.
Akım , Potansiyel Farkı ve Direnç Arasındaki Bağıntı ( OHM Kanunu )
Bir iletkenin potansiyel farkını akım şiddetine oranı sabittir. Bu sabit oran dirence eşittir. Potansiyel farkını akım şiddetine oranına OHM kanunu denir.
Potansiyel Farkı / Akım Şiddeti = Direnç V / İ = R

İletkenin Direncinin Bağlı Olduğu Faktörler ve Öz Direnç
1- Bir iletkenin direnci boyu( uzunluğu ) ile doğru orantılıdır. R & L
2- İletkenin direnci kesiti (Alanı ) ile ters orantılıdır. R & 1 / A
3- İletkenin direnci yapıldığı maddeye göre değişir.
Öz direnç ( p) : Bir iletkenin birim uzunluk ve birim kesitinin direncine öz direnç denir.
Direnç = Özdirenç . Uzunluk/ Alan R = p. L /A
Elektrik Devrelerinde Akım
1-Seri Devrede Akım
Devre elemanlarının aynı sırada ard arda bağlanarak oluşturulan devreye seri devre adı verilir. Seri bir devrede tüm noktalardan geçen akım şiddetleri birbirine eşittir. Potansiyel farkları değişebilir.
i = i1 = i2 =i3
V= V1 + V2 + V3
Seri bir devrede eşdeğer veya toplam direnç şu şekilde bulunur.
RT = R1 + R2 + R3 - Seri bağlı devrelerde, toplam gerilim, devredeki dirençlerin gerilimlerinin toplanması ile bulunur.Seri bağlı devrelerde, akım kollara ayrılmadığı için ana kol akımı (I), devredeki dirençlerin akımlarına eşittir.Seri bağlı devrelerde, dirençlerden geçen akım şiddeti sabit olduğundan, gerilimler, dirençlerin büyüklüğüyle doğru orantılı olur.

2- Paralel Devrede Akım
Paralel bir devrede bütün kollardaki potansiyel farkları birbirine eşittir. Akım şiddetleri değişebilir.

- Paralel bağlı devrelerde, paralel bağlı dirençlerin gerilimleri birbirine eşittir.Paralel bağlı devrelerde, akım kollara ayrıldığı için toplam akım kollardaki akımların toplanması ile bulunur. Her bir koldan geçen akım, o koldaki dirençle ters orantılıdır. Büyük dirençten az akım, küçük dirençten çok akım geçer.

IV. ÜRETEÇLERİN BAĞLANMASI

A. SERİ BAĞLAMA

1. Düz Seri Bağlama

Seri bağlamada bir üretecin (+) ucu diğer üretecin (-) ucuna bağlanır. Bu durumda toplam potansiyel fark, üreteçlerin potansiyel farklarının toplamına eşit olur.

Üreteçler seri bağlandığında toplam potansiyel fark artar. Bu nedenle devre akımı artar. Çekilen akım şiddeti arttığı için üreteçlerin ömrü azalır.

2. Ters Seri Bağlama

Seri bağlı üreteçlerin aynı kutupları birbirine bağlandığında üreteçler ters bağlanmış olur. Bu durumda şekildeki üreteçlerin toplam potansiyel farkı; V=V₁+V₂-V₃ olur. (V₁ + V₂ > V₃ise,)

B. PARALEL BAĞLAMA

Üreteçlerin (+) uçları birbiriyle, (-) uçları da birbiriyle bağlanırsa buna paralel bağlama denir. Paralel bağlı üreteçlerin potansiyel farkları eşittir. Bu durumda toplam potansiyel fark; yine V kadar olur.

Üreteçlerin toplam potansiyel farkı bir üretecinki kadar olur. Bu nedenle üreteç sayısı arttıkça devrenin toplam potansiyel farkı ve akımı artmaz. Çekilen akım şiddeti artmadığı için üretecin ömrü uzun olur. (Üreteçlerin iç dirençleri ihmal ediliyor.)