Merhaba sevgili öğrencim! Bugün seninle Fen Bilimleri dersimizin oldukça keyifli ve deney yapmaya müsait bir konusu olan “Maddenin Elektriksel İletkenliği ve Yalıtkanlığı” üzerine çalışacağız. Görseldeki etkinlikleri senin için adım adım inceledim. Hadi gel, bu soruları birlikte çözelim ve mantığını kavrayalım.
1. Soru: Aşağıdaki basit elektrik devresindeki iletken test uçları, kaplardaki sıvılara batırıldığında, ampulün ışık verip vermeyeceğini kapların altlarındaki yerlere yazınız.
Bu soruyu çözebilmemiz için önce şu temel kuralı hatırlamalıyız: Bir elektrik devresinin tamamlanıp ampulün yanabilmesi için devredeki elektriğin kesintisiz akması gerekir. Test uçlarını sıvıya daldırdığımızda, eğer sıvı elektriği iletiyorsa (yani iletken ise) devre tamamlanır ve ampul ışık verir. Eğer sıvı elektriği iletmiyorsa (yani yalıtkan ise) elektrik akımı karşıya geçemez ve ampul ışık vermez.
Şimdi kaplardaki sıvıları tek tek inceleyelim:
- Çay: Çay, içerisinde su ve çeşitli mineraller barındırır. Bu yüzden elektriği iletir.
Sonuç:Işık verir. - Tuzlu Su: Tuz suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır ve bu durum elektriğin harika bir şekilde iletilmesini sağlar. Tuzlu su çok iyi bir iletkendir.
Sonuç:Işık verir. - Şekerli Su: Şeker suda çözünür ama moleküler olarak çözünür, iyonlarına ayrışmaz. Bu yüzden şekerli su elektriği iletmez, yalıtkandır.
Sonuç:Işık vermez. - Turşu Suyu: Turşu suyu hem tuzlu hem de asidiktir (sirke/limon). Asitli ve tuzlu sular elektriği çok iyi iletir.
Sonuç:Işık verir. - Yağ: Sıvı yağlar elektriği iletmeyen maddelerdir. Yalıtkan sınıfına girerler.
Sonuç:Işık vermez. - Mürekkepli Su: Mürekkep kimyasal maddeler ve su içerir. İçindeki bu maddeler sayesinde elektriği iletme özelliğine sahiptir.
Sonuç:Işık verir. - Musluk Suyu: Musluktan akan su “saf” değildir. İçinde klor, kireç ve çeşitli mineraller bulunur. Bu mineraller sayesinde musluk suyu elektriği iletir (Saf su ile karıştırmamalısın).
Sonuç:Işık verir. - Kolonya: Kolonyanın ana maddesi alkoldür. Alkollü sıvılar ve saf alkol elektriği iletmez, yalıtkandır.
Sonuç:Işık vermez. - Saf Su: Saf su, içinde hiçbir mineral veya iyon barındırmayan sudur. Bu nedenle elektriği iletmez.
Sonuç:Işık vermez.
Özetle: Tuzlu su, turşu suyu, çay, musluk suyu, mürekkepli su gibi iyon içeren sıvılar ampulü yakarken; şekerli su, saf su, yağ ve kolonya gibi sıvılar ampulü yakmaz.
2. Soru: Aşağıda günlük yaşantınızda kullandığınız bazı eşyaların resimleri verilmiştir. Bu eşyaların iletken kısımlarını kırmızı, yalıtkan kısımlarını mavi renge boyayınız.
Bu soruda güvenliğimizi ve aletin çalışmasını düşünmeliyiz. Elektriğin iş yapması gereken (ısıtma, aydınlatma) veya elektriği taşıması gereken kısımlar metalden (iletken) yapılır. Elimizi yakmaması veya bizi elektrik çarpmaması için tuttuğumuz kısımlar ise plastik, cam veya porselenden (yalıtkan) yapılır.
Hadi eşyaları boyayalım (Ben sana hangi kısmın hangi renk olacağını tarif edeceğim):
Adım 1: Ütü
- Kırmızı (İletken): Ütünün en altındaki metal taban (kıyafetlere değen sıcak kısım) iletkendir. Burayı kırmızı düşünmelisin.
- Mavi (Yalıtkan): Ütüyü tuttuğumuz sap kısmı ve dış gövdesi plastiktir. Bizi elektrikten ve ısıdan korur. Burası mavi olmalı.
Adım 2: Mikrodalga / Fırın
- Kırmızı (İletken): Fırının içindeki metal teller (rezistanslar) ve metal tepsiler elektriği ve ısıyı iletir. İç kısımdaki metal detaylar kırmızı olmalı.
- Mavi (Yalıtkan): Fırının dış kasası, düğmeleri, kapağındaki cam ve tutma kolu yalıtkandır. Dış kısımları mavi olmalı.
Adım 3: Fiş ve Kablo
- Kırmızı (İletken): Fişin prize giren iki metal ucu (çubukları) elektriği alıp cihaza götürür. Bu uçlar kırmızı olmalı.
- Mavi (Yalıtkan): Fişin tuttuğumuz plastik başlığı ve kablonun dışındaki plastik kaplama bizi çarpmaması için yalıtkandır. Buralar mavi olmalı.
Adım 4: Ampul
- Kırmızı (İletken): Ampulün en altındaki metal vidalı kısım ve camın içindeki ince tel (filaman) elektriği iletir. Buralar kırmızı olmalı.
- Mavi (Yalıtkan): Ampulün cam kısmı yalıtkandır. Cam fanus mavi olmalı.
Adım 5: Tost Makinesi
- Kırmızı (İletken): Ekmeği koyduğumuz iç yüzeydeki metal ızgaralar ısınmayı sağlar, yani iletkendir. İç ızgaralar kırmızı olmalı.
- Mavi (Yalıtkan): Makineyi açıp kapatırken tuttuğumuz sap ve dış kapak plastiktir. Buralar mavi olmalı.
Harika bir iş çıkardın! Unutma, elektriği ileten maddeler enerjiyi taşır, yalıtkan maddeler ise bizi bu enerjinin zararlarından korur. Başarılarının devamını dilerim!