← Fen Bilimleri 2. Kitap (2. dönem)

Elektriğin İletimi ve Direnç

Kitapta s. 68-91 · 50 soru

Bu konuda maddelerin elektriği iletip iletmediğini, elektriksel direncin neye bağlı olduğunu ve reostanın ampul parlaklığını nasıl değiştirdiğini öğreniyoruz.

Mutlaka bil

  • Elektrik enerjisinin geçmesine izin veren maddeler iletken, buna izin vermeyen maddeler yalıtkandır. s. 72
  • Cinsi aynı tellerde direnç uzunluk arttıkça artar, dik kesit alanı büyüdükçe azalır; telin cinsi değişince direnç de değişir. s. 82
  • Reosta devredeki direnci büyütünce ampul sönükleşir, direnci küçültünce ampul daha parlak ışık verir. s. 89

Elektriği ileten ve iletmeyen maddeler

  • Elektriğin geçmesine izin veren maddeler iletken, izin vermeyenler yalıtkandır. s. 72
  • Bakır, altın ve gümüş katı iletkenlere; tuzlu su ve sirke sıvı iletkenlere örnektir. s. 72
  • Hava normalde yalıtkandır; şimşek ve yıldırım sırasında iletken hâle gelebilir. s. 72

Elektriksel direnç neye bağlıdır?

  • Elektriksel direnç, bir maddenin elektrik enerjisinin geçişine gösterdiği zorluktur. s. 82
  • Tel uzadıkça direnç artar, telin dik kesit alanı büyüdükçe direnç azalır. s. 82
  • Telin cinsi değişince direnci de değişir; bakırın direnci demirinkinden azdır. s. 83

Reosta ve ampul parlaklığı

  • Elektriksel direncin birimi ohm'dur; bu birimin sembolü Ω'dır. s. 87
  • Reosta devredeki direnci ayarlar; direnç artarsa ampul daha sönük ışık verir. s. 89

Formüller ve kurallar

  • İletken maddeler: elektrik enerjisinin bir noktadan diğerine geçmesini sağlayan maddeler. Kitabın örnekleri - katı iletkenler: alüminyum, bakır, gümüş, altın; sıvı iletkenler: tuzlu su, sirke, limon suyu. s. 72
  • Yalıtkan maddeler: elektrik enerjisinin geçişini engelleyen maddeler. Kitabın örnekleri - katı yalıtkanlar: kauçuk, mum, plastik, silgi, yün, sünger; sıvı yalıtkanlar: şekerli su, alkollü su. s. 72
  • Hava normal şartlarda yalıtkandır; yağışlı havalarda, şimşek ve yıldırım olayları sırasında nemin ve yüksek elektrik enerjisinin etkisiyle iletken hâle gelebilir. Günlük yaşamda priz, elektrik anahtarı ve kabloların yapısında yalıtım için plastik ve mika gibi maddeler kullanılır; teknisyenler yalıtkan eldiven, ayakkabı, izole halı ve sehpa kullanır. s. 72
  • İletkenlik denemesinin yöntemi: devrenin açık kısmındaki iki uç (test ucu) arasına madde yerleştirilir ve ampulün ışık verip vermediğine bakılır. Ampul ışık veriyorsa madde iletken, vermiyorsa yalıtkandır. Katılar doğrudan uçlara değdirilir; sıvılar için beherglasa konan sıvıya iki metal levha (elektrot) daldırılır ve levhaların birbirine değmemesine dikkat edilir. s. 69
  • Bir devredeki ampul parlaklığı pil ve ampul sayısına bağlı olarak değişebilir; ayrıca devrede kullanılan iletken telin uzunluğu, dik kesit alanı ve cinsi de parlaklığı değiştirebilir. s. 77
  • Tek değişkenli deney kurgusu (kitabın üç aşaması): 1) cinsleri ve dik kesit alanları (kalınlıkları) aynı, uzunlukları farklı iki tel; 2) cinsleri ve uzunlukları aynı, dik kesit alanları farklı iki tel; 3) uzunlukları ve dik kesit alanları aynı, cinsleri farklı iki tel. Her aşamada yalnızca incelenen özellik değiştirilir, pil ve ampul aynı tutulur. s. 78
  • Elektriksel direnç: maddelerin elektrik enerjisinin iletimine karşı çıkardığı zorluk. Direnci etkileyen faktörler olarak kitap üç tanesini sayar: iletken telin uzunluğu, iletken telin dik kesit alanı ve iletken telin cinsi. s. 82
  • Uzunluk kuralı: özdeş devrelerde, cinsleri ve dik kesit alanları aynı olan tellerden uzun telin direnci kısa telinkinden fazladır; bu yüzden kısa telin bulunduğu devredeki ampul daha parlak ışık verir. Kitap bu karşılaştırmayı Görsel 6.2.3'te l ve 2l etiketleriyle gösterir. s. 82
  • Dik kesit alanı (kalınlık) kuralı: özdeş devrelerde, cinsleri ve uzunlukları aynı olan tellerden dik kesit alanı küçük olanın direnci, dik kesit alanı büyük olanınkinden fazladır; bu yüzden dik kesit alanı büyük telin bulunduğu devredeki ampul daha parlak ışık verir. Kitap bu karşılaştırmayı Görsel 6.2.4'te S ve 2S etiketleriyle gösterir. s. 82
  • Cins kuralı: uzunlukları ve dik kesit alanları aynı, cinsleri farklı tellerin dirençleri de farklıdır. Kitabın örneği: aynı uzunluk ve aynı dik kesit alanındaki demir telin direnci bakır telinkinden fazladır, bu yüzden bakır telin bulunduğu devredeki ampul daha parlak ışık verir. s. 83
  • Kitabın verdiği madde sıralaması: bakırın elektriksel direnci gümüşe göre fazla, demire göre azdır; yani elektrik iletimi gümüşte bakır ve demirden daha fazladır. Gümüş pahalı olduğu için devrelerde iletken olarak genellikle bakır kullanılır. s. 83
  • Ampul: içinde çok ince ve direnci yüksek bir tel (filaman) bulunur. Filaman elektriği çok iyi iletmeyen bir malzemeden yapıldığı için elektrik enerjisine direnç gösterir; bu direnç enerjinin bir kısmını ısıya çevirir, tel ısınır ve ışık yayar. s. 83
  • Elektrikli ısıtıcılarda direnç telleri kullanılır: elektrik enerjisi bu tellerde büyük bir dirençle karşılaşır ve ısı enerjisine dönüşür. Isıtıcıların ayar düğmeleri direncin büyüklüğünü değiştirerek sıcaklığı ayarlar. s. 81
  • Birim ve sembol: elektriksel direncin birimi ohm'dur ve direnç Ω sembolü ile gösterilir. Bu sayfalarda kitabın yazdığı birim ve sembol yalnızca bunlardır; akım, gerilim ya da başka bir büyüklük için birim verilmez. s. 87
  • Kitap bu sayfalarda elektriksel direnç için hiçbir eşitlik (formül) yazmaz. Direnci sözle tanımlar, birimini ve sembolünü verir; uzunluk, dik kesit alanı ve cins ile direnç arasındaki ilişkileri de yalnızca "daha fazla / daha az", "artar / azalır" biçiminde sözle anlatır. Bu yüzden bu konuda hesaplanacak bir direnç formülü yoktur. s. 87
  • Reosta (değişken direnç): bir elektrik devresindeki direnç büyüklüğünü ayarlamak için kullanılan devre elemanıdır. Kitabın şemasında anahtar kapatılıp sürgü 1 yönünde hareket ettirilirse direnç artar ve ampul parlaklığı azalır; sürgü 2 yönünde hareket ettirilirse direnç azalır ve ampul parlaklığı artar. Eski radyolarda ses seviyesinin, ütü ve elektrikli fırın gibi aletlerde sıcaklığın ayarlanmasında reosta kullanılır. s. 89
Kaynaklar: kitaptaki bağlantılar ve net olmayan yerler

Kitapta net olmayan yerler

  • [kitapta net değil - s. 69] Sayfadaki etkinlik sorularının (örneğin anahtar kapalı olduğu hâlde ampulün neden ışık vermeyebileceği) cevapları kitapta verilmemiştir. s. 69
  • [kitapta net değil - s. 71] İletken-yalıtkan tablosu boş bırakılmıştır; bakır tel, vida, cam çubuk, porselen fincan, plastik çubuk, tahta çubuk ve tuzlu su için doğru işaretlemeler kitapta yazılı değildir. Bunlardan vida ve porselen fincan, s. 72'deki örnek listelerinde de adı geçmediği için sınıflandırmaları yalnızca maddenin yapısına bakılarak tahmin edilebilir. s. 71
  • [kitapta net değil - s. 73] Dart etkinliğinin cevapları (öğrencilerin toplam puanları) kitapta yoktur. Harflerin temsil ettiği maddelerden nikel tel, gözlük camı, kolonya ve sabunlu suyun iletken mi yalıtkan mı olduğu bu sayfalarda hiçbir yerde yazılmamıştır. s. 73
  • [kitapta net değil - s. 75] Etkinliğin istediği bilimsel cümlelerin cevapları kitapta yoktur. s. 75
  • [kitapta net değil - s. 76] Yol-araba benzetmesindeki soruların cevapları kitapta yazılı değildir. s. 76
  • [kitapta net değil - s. 77] "Ulaştığım Sonuç" tablosundaki üç cümlenin boşlukları (arttığı/azaldığı, değiştiği/değişmediği) kitapta doldurulmamıştır. Doğru sonuçlar ancak s. 82 ve s. 83'teki bilgi kutularından çıkarılabilir. s. 77
  • [kitapta net değil - s. 79] Deneyin gözlem tablosu boş bırakılmıştır; 3. aşamanın "Önce cinsi ……….. teli" satırındaki tel cinsleri bile yazılmamıştır. Hangi aşamada ampul parlaklığının nasıl değiştiği kitapta kayıtlı değildir. s. 79
  • [kitapta net değil - s. 80] Pekiştirme sorusunun cevapları kitapta verilmemiştir. s. 80
  • [kitapta net değil - s. 82] Kitap dik kesit alanını tanımlamaz: bu niteliği yalnızca başlıkta telin kalınlığıyla eşler. Telin enine kesilmesiyle ortaya çıkan yüzeyin alanı olduğu açıklaması bu sayfalarda hiçbir yerde yazılı değildir. s. 82
  • [kitapta net değil - s. 84] Şiirle ilgili soruların cevapları ve dört seçenekten hangilerinin "X" ile işaretlenmesi gerektiği kitapta verilmemiştir. s. 84
  • [kitapta net değil - s. 85] Etkinlikte teller "uzunlukları dışında farklı özelliklere sahip iletken teller" diye tanıtılmıştır; bu ifade, tellerin uzunluk bakımından mı yoksa diğer özellikler bakımından mı farklı olduğunu belirsiz bırakır. Soruların cevapları da kitapta yazılmamıştır. s. 85
  • [kitapta net değil - s. 87] Reosta deneyinin gözlem tablosu ile "Özet" ve "Reostanın Görevi" bölümleri boş bırakılmıştır; sürgünün hangi yöndeki hareketinde direncin nasıl değiştiği bu sayfada kayıtlı değildir. s. 87
  • [kitapta net değil - s. 87] Sayfadaki birim cümlesi, direnç büyüklüğü ile onun birimini birbirinden ayırmaz: aynı cümlede hem direncin biriminin ohm olduğu söylenir hem de Ω sembolünün doğrudan direnci gösterdiği yazılır. Oysa Ω birimin sembolüdür; direnç büyüklüğünün kendisi için bu sayfalarda bir sembol verilmemiştir. s. 87
  • [kitapta net değil - s. 88] Etkinliğin diyagramı (test edilen faktör, etkinlikten önce bilinenler, gözlemler, kavramlar, malzemeler) tamamen boştur; kitap bu diyagramın doldurulmuş hâlini hiçbir yerde vermez. s. 88
  • [kitapta net değil - s. 90] I, II ve III numaralı devrelerle ilgili sıralama ve yön sorularının cevapları kitapta verilmemiştir. s. 90
  • [kitapta net değil - s. 91] I, II, III numaralı demir tellerle IV numaralı bakır tel üzerine kurulu soruların cevapları kitapta yoktur. s. 91

Bu özetler MEB ders kitaplarından eğitim amaçlı hazırlanmıştır. Asıl kaynak MEB'in resmî ders kitabıdır. Resmî ders kitapları (MEB)