6. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı Cevapları Gün Yayınları Sayfa 267

Merhaba sevgili öğrencim! Seninle Fen Bilimleri dersinin en keyifli konularından biri olan “Elektrik Devreleri ve Direnç” konusunu, günlük hayattan örneklerle inceleyeceğiz. Kitabındaki bu görseller, elektriğin kablolar içindeki hareketini anlamamız için harika birer benzetme. Hadi gel, soruları tek tek analiz edip cevaplayalım.

Soru 1: Görsel 7.12 ve 7.13’ü dikkatle inceleyiniz. Dik kesit alanları aynı, uzunlukları farklı olan hortumların hangisinden su daha rahat akar? Uzunlukları aynı, dik kesit alanları farklı olan hortumların hangisinden su daha rahat akar? Nedenleriyle birlikte açıklayınız.

Çözüm ve Açıklama:

Bu soruyu cevaplarken kendini suyun yerine koymanı istiyorum. Bir tünelden geçeceğini hayal et.

• Görsel 7.12 (Kırmızı Hortumlar – Uzunluk Farkı): Burada hortumların kalınlıkları aynı ama boyları farklı. Sen su olsan, kısa bir tünelden mi yoksa kilometrelerce süren uzun bir tünelden mi daha az yorularak çıkarsın? Tabii ki kısa olandan!

Cevap: Kısa olan hortumdan su daha rahat akar.

Nedeni: Yol uzadıkça suyun hortumun iç yüzeyine sürtünmesi artar ve enerjisi düşer. Tıpkı bunun gibi, elektrik tellerinde de tel uzadıkça direnç artar, elektrik zorlanır.

• Görsel 7.13 (Mavi Hortumlar – Kalınlık Farkı): Burada hortumların boyları aynı ama biri ince, diğeri kalın (geniş). Yine tünel örneğini düşünelim. Daracık bir tünelde mi daha rahat yürürsün, yoksa geniş, ferah bir tünelde mi? Geniş olanda daha rahat hareket edersin değil mi?

Cevap: Kalın (dik kesit alanı büyük) olan hortumdan su daha rahat akar.

Nedeni: Alan genişledikçe suyun geçebileceği yer artar ve daha az engelle karşılaşır. Elektrikte de durum aynıdır; tel kalınlaştıkça direnç azalır, elektrik daha kolay geçer.

Soru 2: Görsel 7.14’teki gibi uçları tek delikli lastik tıpayla kapatılan hortumlardan birinin içi boncuklarla doldurulmuştur. İçi boş ve içi boncukla dolu hortumlara musluktan su verilirse su hangi hortumdan daha kolay akar? Bunun sebebini nasıl açıklarsınız?

Çözüm ve Açıklama:

Şimdi Görsel 7.14’e bakalım. Bir hortum bomboş, diğerinin içi boncuk dolu. Suyu açtığımızda ne olur?

Adım 1: İçi boş hortumda suyun önüne çıkacak hiçbir engel yoktur. Su şarıl şarıl akar.

Adım 2: İçi boncuklu hortumda ise su molekülleri ilerlemeye çalışırken sürekli boncuklara çarpar. Bu boncuklar suyu yavaşlatır, ona “Direnç” gösterir.

Cevap: Su, içi boş olan hortumdan çok daha kolay akar.

Sebebi: Boncuklar suyun akışına karşı bir zorluk (engel) oluşturur. Fen Bilimlerinde biz buna “Direnç” diyoruz. Elektrik kablolarının içinde de gözle görmediğimiz atomlar vardır. Elektrik akımı bu atomlara çarparak ilerler. Tıpkı boncuklu hortumdaki suyun zorlandığı gibi, elektrik de bu atomlar yüzünden zorlanır.

Soru 3: İletken telde de akan elektrik enerjisinin hareketini zorlayan bir etki vardır. Peki, bu etki iletkenlerde mi yoksa yalıtkanlarda mı daha büyüktür? Neden?

Çözüm ve Açıklama:

Burada “zorlayan etki” dediğimiz şeyin adı Elektriksel Dirençtir. Şimdi mantık yürütelim:

Adım 1: İletken maddeler (bakır, demir, altın gibi) elektriği iletmek ister. Yani elektriğin geçmesine izin verirler. Demek ki zorluk çıkarmıyorlar.

Adım 2: Yalıtkan maddeler (plastik, tahta, cam gibi) elektriği iletmezler. Yani elektriğin geçişine “Dur!” derler. Demek ki çok büyük bir zorluk çıkarıyorlar.

Cevap: Bu zorlayıcı etki (Direnç), yalıtkanlarda çok daha büyüktür.

Nedeni: Yalıtkan maddelerin yapısı, elektrik akımının geçişine neredeyse hiç izin vermeyecek kadar büyük bir direnç gösterir. Zaten bu yüzden elektrik kablolarının dışını plastikle kaplarız; elektrik dışarı kaçamasın, bize zarar vermesin diye o plastik (yalıtkan) elektriğe büyük bir engel koyar.

Öğretmen Notu: Unutma; hortum ne kadar kısa ve kalınsa su o kadar rahat akar. Tel ne kadar kısa ve kalınsa elektrik de o kadar rahat akar (Direnç azdır).