10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 52 Cevapları Ekoyay Yayıncılık

KELİMELERİ KULLANINIZ

Elektriksel güç, batarya, sigorta, topraklama, yalıtım ve elektrik çarpması kavramlarını kendi cümlelerinizle tanımlayınız.

➢ Elektriksel güç: Elektriksel güç, bir elektrik devresinde birim zamanda taşınan enerji miktarını ifade eder. Güç, watt (W) ile ölçülür.

➢ Batarya: Bir cihazın elektrikle çalışmasını sağlayan, birden fazla hücreden oluşan enerji depolama ünitesidir.

➢ Sigorta: Elektrik devrelerinde aşırı akım geçişlerini önleyerek cihazları ve devreyi koruyan bir güvenlik elemanıdır.

➢ Topraklama: Elektriksel cihazların güvenliğini sağlamak amacıyla fazla akımın toprağa iletilmesini sağlayan sistemdir.

➢ Yalıtım: Elektrik akımının istenmeyen yerlere kaçmasını önlemek amacıyla kullanılan malzemelerle yapılan koruma işlemidir.

➢ Elektrik çarpması: Bir kişinin üzerinden elektrik akımının geçmesi sonucu oluşan fizyolojik etkidir. Çarpmanın şiddeti, elektrik akımının büyüklüğüne ve vücut üzerindeki temas süresine bağlı olarak değişir.

Elektriksel enerji ile elektriksel güç arasındaki ilişkiyi açıklayan kısa bir metin yazınız.

Cevap: Elektriksel güç, bir elektrik devresinde belirli bir zaman diliminde harcanan enerji miktarıdır. Güç birimi watt olup, elektrikli bir cihazın saniyede ne kadar enerji harcadığını ifade eder. Elektriksel enerji ise bu güçle zamanın çarpılmasıyla elde edilen enerji miktarıdır ve birimi joule’dür.

AÇIKLAYINIZ

1- Elinizde iki özdeş ampul ve iki özdeş pil vardır. Ampullerde mümkün olan maksimum toplam gücü elde etmek için pil ve ampulleri nasıl bağlayacağınızı açıklayınız. (Pillerin iç dirençleri önemsizdir.)
Cevap: Ampuller seri bağlanmalı, piller ise paralel bağlanmalıdır. Bu sayede ampullerin parlaklığı korunur ve pillerin ömrü uzar, böylece maksimum verim elde edilir.

2- Bir üretecin uçları arasındaki potansiyel farkı emk’den büyük olabilir mi? Açıklayınız.
Cevap: Hayır, üretecin uçlarındaki potansiyel farkı asla elektromotor kuvveti (emk) değerinden büyük olamaz çünkü emk, devredeki maksimum gerilimdir.

UYGULAMA

3- Bir tost makinesinin direnci 11 Ω’dur. Tost hazırlarken makine 220 V altında bir dakika çalıştırılıyor. Buna göre tost makinesinin harcadığı enerji kaç J’dür?

Cevap: İ=V/R=220/11=20 A t=1 dk = 60 s W = I * t * V = 20 * 60 * 220 = 264000 J

4- Devre kesiciler, akımın belirlenen güvenli limit değerin üstüne çıkması hâlinde kendiliğinden devre akımını kesen otomatik anahtarlardır. Bir mutfakta 1540 W gücünde ekmek kızartma makinesi, 2200 W gücünde çay makinesi ve 1320 W gücünde mikrodalga fırın bulunmaktadır. Şekilde görüldüğü gibi cihazların üçü de 220 V’luk gerilime 20 A’lik devre kesici üzerinden (Devre kesicinin ihmal edilebilir düzeyde bir direnci vardır.) bağlanmıştır.

a) Cihazların üçü aynı anda çalıştırıldığında devre kesicinin akımı kesmemesi için eşdeğer direnç değerinin en az kaç Ω olması gerekir?
Cevap: Eşdeğer direncin en az 11 Ω olması gerekir.

b) Cihazlar çalıştığında devre kesicinin akımı kesip kesmeyeceğini belirleyiniz.
Cevap: Toplam güç 5060 W olduğundan, akım 5060 W / 220 V ≈ 23 A olur. Bu, 20 A'lik devre kesicisini aşacağı için kesici devreyi keser.

KARŞILAŞTIRMA

5- Dirençlerin seri ve paralel bağlanmalarını karşılaştırınız, aralarındaki farkları belirtiniz.
Cevap: Seri bağlı dirençlerde akım her dirençten aynı geçer ve toplam direnç, dirençlerin toplamına eşittir. Paralel bağlı dirençlerde ise her bir direnç üzerinden geçen akım farklı olabilir ve toplam direnç, en küçük dirençten daha az olur.

6- Üreteçlerin seri ve paralel bağlanmalarını karşılaştırınız, aralarındaki farkları belirtiniz.
Cevap: Üreteçler seri bağlandığında gerilim artar, paralel bağlandığında ise akım artar. Seri bağlamada her üretecin gerilimleri toplanır, paralel bağlamada ise devreye daha uzun süre akım sağlanır.