Elektrik Yükleri ve Elektrik Enerjisi

Elektriklenme

  • Atom; proton (+), nötron (yüksüz) ve elektron (-) dan oluşur
  • Protonlar çekirdekte sabit kalır, elektronlar atomdan atoma geçebilir
  • Elektron kaybeden cisim pozitif (+) yüklenir
  • Elektron alan cisim negatif (-) yüklenir
  • Proton ve elektron sayısı eşitse cisim nötr dur
NOT: Nötr cisim ile nötron karıştırılmamalıdır. Nötron elektriklenme olayında kullanılmaz.

Yükler Arası Etkileşim

  • Aynı yükler birbirini iter (+ ile +, - ile -)
  • Zıt yükler birbirini çeker (+ ile -)
  • Yüklü cisimler nötr cisimleri çeker
  • Nötr cisimler birbirini etkilemez

Elektriklenme Çeşitleri

  • 1. Sürtünme ile elektriklenme:
    • Cisimler eşit sayıda ve zıt yükle yüklenir
    • Toplam yük korunur, negatif yükler hareket eder
    • Metaller sürtünme ile elektriklenmez
    • Sürtünen cisimler temas ederse tekrar nötr olur
    • Cam çubuk (+), ebonit çubuk (-)
  • 2. Dokunma ile elektriklenme:
    • Dokunan cisimler aynı yükle yüklenir ve birbirini iter
    • Kazanılan yükler kalıcıdır
    • Yükler cisimlerin büyüklüğüne göre paylaşılır
  • 3. Etki (Tesir) ile elektriklenme:
    • Elektron alışverişi olmaz
    • Kazanılan yükler kalıcı değildir
    • Yüklü cisim uzaklaşınca nötr cisim eski haline döner
    • Kalıcı olması için topraklama gerekir

🔬
Elektroskop

  • Cismin yüklü olup olmadığını ve yük cinsini anlamamızı sağlar
  • İletken topuz, metal çubuk ve yapraklardan oluşur
  • Yapraklar kapalıysa nötr, açılırsa yüklüdur
  • Ne kadar yüklüyse yapraklar o kadar çok açılır
  • Etki ile: aynı yük yaklaştırılırsa biraz daha açılır, zıt yük yaklaştırılırsa biraz kapanır
  • Dokunma ile: yüklü cisim dokundurulursa yapraklar açılır, nötr cisim dokundurulursa biraz kapanır
NOT: Yüklü elektroskoba yüklü cisim yaklaştırıldığında yapraklar tamamen kapanmaz.

🌍
Topraklama

  • Yüklü cismin iletken telle toprağa bağlanmasıdır
  • Negatif yüklü cisim fazla elektronunu toprağa verir
  • Pozitif yüklü cisim topraktan elektron alır
  • İkisi de nötr hale gelir
  • Kullanım alanları: yakıt tankerleri, LPG istasyonları, paratoner, elektrostatik bileklik, ameliyathane zemini, topraklı priz

🔌
Elektrik Enerjisinin Dönüşümü

  • Isı enerjisine: rezistans kullanan araçlar — fırın, ütü, saç kurutma, su ısıtıcı. Isı; dirence, akım miktarına ve geçiş süresine bağlıdır
  • Işık enerjisine: Ampul (tungsten filaman, argon gazı, yüzde 95 ısıya gider), Floresan (cıva buharı + fosfor), LED (en verimli)
  • Hareket enerjisine: elektrik motoru — mikser, vantilatör, matkap, su pompası
  • Hareket enerjisinden elektriğe: jeneratör kullanılır, bisiklette dinamo

Sigorta

  • Fazla akım veya kısa devrede akımı kesen araç
  • Devreye seri bağlanır
  • Eriyen telli sigorta: tek kullanımlık, tel erir ve devre kesilir
  • Otomatik sigorta: elektromıknatıs metal şeriti çeker, düğme kaldırılarak tekrar kullanılır

🏭
Güç Santralleri

  • Hidroelektrik: suyun potansiyel enerjisinden türbin döndürülür
  • Termik: kömür, doğal gaz, petrol yakılır, buharla türbin döner
  • Nükleer: uranyum çekirdeği parçalanır, ısıyla türbin döner
  • Jeotermal: yer altı magma ısısından — yenilenebilir enerji
  • Rüzgar: rüzgar gülü jeneratörü döndürür

💡
Enerji Tasarrufu

  • Gereksiz yanan lambaları söndür
  • A sınıfı enerji verimli araçlar kullan
  • Ampul yerine LED veya floresan tercih et
  • Çamaşır ve bulaşık makinesini dolu çalıştır
  • TV ve bilgisayarı bekleme modunda bırakma, fişini çek
  • Gün ışığından yararlan
  • Buzdolabını ocak ve radyatör yanına koyma
Deney 1 — Yüklü Cisimlerin Etkileşimi
?
Cisim 1 — Nötr
?
Cisim 2 — Nötr
Yük seçerek cisimlerin nasıl etkileştiğini gör.
Deney 2 — Elektroskop Deneyi
Elektroskop
N
Cisim: Nötr
Bir eylem seçerek elektroskopun nasıl tepki verdiğini gözlemle.
Deney 3 — Elektrik Enerjisi Dönüşümü
PIL
?
Bir alet seçerek enerji dönüşümünü gözlemle