Merhaba sevgili öğrencim, bugün seninle fen bilimleri dersinin elektrik ünitesine ait bu güzel soruları birlikte çözeceğiz. Hazırsan arkana yaslan, dikkatini topla ve başlayalım.
1. Soru: Emine ve Burak, kurdukları devreyi kontrol etmeden test uçları arasına katı maddelerden birini bağlayıp anahtarı kapattıklarında ampulün ışık vermediğini gözlemliyorlar.
Bunun nedeni aşağıdakilerden hangisi veya hangileri olabilir?
I. Test uçlarına bağlanan madde yalıtkan bir maddedir.
II. Devre elemanları yanlış bağlanmıştır.
III. Güç kaynağı olan pil bitmiştir.
IV. Devre anahtarı açıktır.
A. I ve III
B. I, II ve III
C. II, III ve IV
D. I, II ve IV
Çözüm:
Bu soruda dikkat etmemiz gereken en önemli ipucu şu: Öğrenciler devreyi “kontrol etmeden” deneye başlıyorlar. Yani devrenin çalışıp çalışmadığını, pilin dolu olup olmadığını veya kabloların doğru bağlanıp bağlanmadığını baştan bilmiyoruz.
Adım 1: Öncülleri tek tek inceleyelim.
- I. Madde yalıtkandır: Eğer araya koydukları madde elektriği iletmeyen (yalıtkan) bir madde ise (örneğin plastik, tahta gibi), ampul yanmaz. Bu ihtimal olabilir.
- II. Yanlış bağlantı: Devreyi önceden kontrol etmedikleri için, belki de kabloları yanlış bağladılar. Bu yüzden elektrik akımı devreyi tamamlayamıyor olabilir. Bu da olabilir.
- III. Pil bitmiştir: Yine kontrol edilmediği için pilin enerjisi tükenmiş olabilir. Bu durumda devre ne kadar düzgün olsa da ışık vermez. Bu da olabilir.
- IV. Anahtar açıktır: Sorunun metninde çok önemli bir detay var: “anahtarı kapattıklarında” diyor. Yani öğrenciler anahtarı kapatmışlar. Anahtar kapalıyken devrenin çalışmama sebebi “anahtarın açık olması” olamaz. Bu seçenek yanlıştır.
Adım 2: Doğru olan ihtimalleri birleştirelim.
Elimizdeki olası sebepler I, II ve III’tür.
Cevap: Doğru seçenek B şıkkıdır.
2. Soru: Mert şekildeki basit elektrik devresinde A ve B noktaları arasına aynı maddeden yapılmış, aşağıda özellikleri verilen iletken tellerden hangisini bağlarsa ampul en parlak ışığı verir?
A. Uzunluk: ℓ, Kalınlık: S
B. Uzunluk: 2ℓ, Kalınlık: S
C. Uzunluk: 3ℓ/2, Kalınlık: S
D. Uzunluk: ℓ/2, Kalınlık: S
Çözüm:
Sevgili öğrencim, burada bilmemiz gereken temel kural şudur: Bir ampulün parlak yanması için devreden geçen akımın fazla olması gerekir. Akımın fazla olması için de telin gösterdiği zorluğun yani direncin az olması gerekir.
Adım 1: Direnci ne etkiler hatırlayalım.
- Uzunluk: Tel ne kadar uzunsa direnç o kadar artar (Elektrik zorlanır). Tel ne kadar kısaysa direnç o kadar azalır (Elektrik rahat geçer).
- Kalınlık (Kesit Alanı – S): Tel ne kadar kalınsa elektrik o kadar rahat geçer.
Soruda bütün tellerin kalınlığı (S) aynı verilmiş. O zaman sadece uzunluğa bakacağız. Ampulün en parlak yanması için en kısa teli seçmeliyiz çünkü en kısa telde direnç en azdır.
Adım 2: Seçeneklerdeki uzunlukları karşılaştıralım.
- A şıkkı: 1 tane ℓ
- B şıkkı: 2 tane ℓ (En uzun, en sönük bu olur)
- C şıkkı: 1.5 tane ℓ (3/2 = 1.5)
- D şıkkı: Yarım ℓ (ℓ/2)
Gördüğün gibi en kısa tel D şıkkındaki teldir.
Cevap: En kısa tel en az direnci oluşturur ve ampul en parlak yanar. Doğru seçenek D şıkkıdır.
3. Soru: Serdar ve Seda, kurdukları devreyi kontrol edip ampulün ışık verdiğini gördükten sonra test uçlarını içinde sıvı madde olan beherglasa daldırdıklarında ampulün ışık vermediğini gözlemliyorlar. Buna göre Serdar ve Seda’nın test ettikleri sıvı madde aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A. Limonlu su
B. Şekerli su
C. Çamurlu su
D. Tuzlu su
Çözüm:
Bu soruda Serdar ve Seda sağlam bir devre kurmuşlar ancak uçları sıvıya batırınca ışık sönmüş. Bu ne demek? Demek ki o sıvı elektriği iletmiyor. Yani biz şıklarda yalıtkan bir sıvı arıyoruz.
Adım 1: Şıkları inceleyelim.
- A. Limonlu su: Asitli bir yapısı vardır. Asitli sular elektriği çok iyi iletir (İletkendir).
- C. Çamurlu su: Topraktaki mineraller ve tuzlar suya karışır. Genellikle iletkenlik özelliği gösterir.
- D. Tuzlu su: Tuz suda çözündüğünde iyonlarına ayrışır ve elektriği harika iletir (İletkendir).
- B. Şekerli su: Şeker suda çözünür ama moleküler olarak çözünür, iyon oluşturmaz. Bu yüzden saf su gibi şekerli su da elektriği iletmez (Yalıtkandır).
Cevap: Ampul yanmadığına göre sıvı yalıtkandır, yani şekerli sudur. Doğru seçenek B şıkkıdır.
4. Soru: Aşağıdaki fotoğraflarda verilen maddelerden hangisi iyi bir elektrik iletkenidir?
A. Tahta kaşık
B. Plastik kaşık
C. Gümüş yüzük
D. Porselen kupa
Çözüm:
Burada maddelerin iletken mi yoksa yalıtkan mı olduğunu ayırt etmemiz isteniyor. Elektriği ileten maddelere “iletken”, iletmeyenlere “yalıtkan” diyoruz.
Adım 1: Maddeleri tanıyalım.
- A. Tahta kaşık: Tahta yalıtkan bir maddedir. Elektriği iletmez.
- B. Plastik kaşık: Plastik, kabloların dışını kaplamak için kullandığımız en yaygın yalıtkan malzemedir. Elektriği iletmez.
- D. Porselen kupa: Porselen ve seramikler yalıtkandır, elektrik direklerinde telleri tutmak için bile kullanılırlar. Elektriği iletmez.
- C. Gümüş yüzük: Gümüş bir metaldir. Metaller (bakır, demir, altın, gümüş vb.) elektriği çok iyi iletirler. Hatta gümüş, en iyi iletkenlerden biridir.
Cevap: Elektriği ileten madde gümüştür. Doğru seçenek C şıkkıdır.