Harika bir soru! Merhaba sevgili öğrenciler, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Gelin, bu “Neler Öğrendik?” bölümündeki soruları birlikte, adım adım inceleyelim ve çözelim. Elektrik yükleri ve enerjisi konusunu ne kadar iyi anladığımızı görelim!
1) Aşağıdaki görsellerin altındaki kutulara görsellerin taşıdığı elektrik yüklerini dikkate alarak pozitif, negatif veya nötr kavramlarından uygun olanı yazınız.
Arkadaşlar, bu soruyu çözmek için çok basit bir kuralımız var. Bir cismin içindeki pozitif yük (+) ve negatif yük (–) sayılarına bakacağız.
- Eğer pozitif yük sayısı, negatif yük sayısından fazlaysa cisim POZİTİF yüklüdür.
- Eğer negatif yük sayısı, pozitif yük sayısından fazlaysa cisim NEGATİF yüklüdür.
- Eğer pozitif ve negatif yük sayıları eşitse cisim NÖTR (yüksüz) durumdadır.
Şimdi bu kuralı kullanarak balonları tek tek inceleyelim.
Birinci Balon (Soldan birinci):
Adım 1: Balonun içindeki pozitif (+) yükleri sayalım. Gördüğümüz gibi 2 tane (+) yük var.
Adım 2: Şimdi de negatif (-) yükleri sayalım. Balonda 4 tane (-) yük bulunuyor.
Adım 3: Karşılaştırma yapalım. Negatif yük sayısı (4), pozitif yük sayısından (2) daha fazla. Bu yüzden bu balon Negatif yüklüdür.Sonuç: NEGATİF
İkinci Balon (Soldan ikinci):
Adım 1: Pozitif (+) yükleri sayıyoruz: 3 tane (+) yük var.
Adım 2: Negatif (-) yükleri sayıyoruz: 3 tane (-) yük var.
Adım 3: Gördüğünüz gibi, pozitif ve negatif yük sayıları birbirine eşit (3 = 3). Bu durumda balonumuz yüksüz, yani Nötr‘dür.Sonuç: NÖTR
Üçüncü Balon (Kırmızı balon):
Adım 1: Pozitif (+) yükleri sayalım: Tam 5 tane (+) yük görüyoruz.
Adım 2: Negatif (-) yükleri sayalım: 3 tane (-) yük var.
Adım 3: Pozitif yük sayısı (5), negatif yük sayısından (3) daha fazla olduğu için bu kırmızı balonumuz Pozitif yüklüdür.Sonuç: POZİTİF
Dördüncü Balon (Soldan dördüncü):
Adım 1: Pozitif (+) yükleri sayıyoruz: 3 tane (+) yük var.
Adım 2: Negatif (-) yükleri sayıyoruz: 4 tane (-) yük var.
Adım 3: Negatif yük sayısı (4), pozitif yük sayısından (3) daha fazla. Bu nedenle bu balon da Negatif yüklüdür.Sonuç: NEGATİF
2) Yıldırım, bazı tesisler için çok büyük tehlikeler arz eder ve yeterli korunma sağlanmadığında çok büyük felaketlere neden olabilir. Petrol depolama tesisleri, elektrik enerji tesisleri ve dağların yüksek tepelerine konumlanmış radyo haberleşme tesisleri bunlara örnek verilebilir. Bu tesislerde yıldırımlardan korunmak amacıyla paratoner kullanılır. Paratonerler, binaları yıldırımın tehlikelerinden hangi yöntemle koruyor olabilir? Açıklayınız.
Sevgili öğrenciler, bu soru günlük hayatta sıkça karşılaştığımız ama nasıl çalıştığını pek de düşünmediğimiz önemli bir güvenlik aracını, yani paratoneri (yıldırımsavar) soruyor. Gelin, bu zekice icadın binaları nasıl koruduğunu birlikte öğrenelim.
Öncelikle unutmayalım, yıldırım; bulutlar ile yeryüzü arasında meydana gelen devasa bir elektrik boşalmasıdır. Bu elektrik akımı, en kısa ve en kolay yolu takip ederek yeryüzüne ulaşmak ister. Yüksek ve sivri uçlu yapılar, yıldırım için en çekici hedeflerdir. İşte paratoner tam da bu noktada devreye girer!
Adım 1: Paratonerler, binaların en yüksek noktasına yerleştirilen, ucu sivri, metal (genellikle bakır gibi iyi bir iletken) bir çubuktur. Yıldırımın “en kısa yolu” sevdiğini söylemiştik. Paratoner, binadan daha yüksek olduğu için yıldırımı üzerine çeker.
Adım 2: Bu metal çubuk, yine çok iyi bir iletken olan kalın bir tel ile binanın dışından toprağın derinliklerine kadar uzanır.
Adım 3: İletken telin ucu, toprağın altına gömülmüş büyük bir metal levhaya (topraklama levhası) bağlanır. Bu işleme biz topraklama diyoruz. Dünya o kadar büyüktür ki, yıldırımın taşıdığı o devasa elektrik yükünü kolayca emebilir ve etkisiz hale getirebilir.
Adım 4: Yıldırım paratonere düştüğünde, binanın kendisine zarar vermek yerine, paratonerin oluşturduğu bu güvenli yolu (iletken çubuk ve tel) takip eder. Milyonlarca voltluk elektrik, binaya hiç temas etmeden doğrudan toprağa akar ve orada dağılarak zararsız hale gelir.
Kısacası, paratoner bir nevi fedakârlık yapar! “Ey yıldırım, binaya değil, bana gel!” der ve elektriği güvenli bir şekilde toprağa ileterek binayı, içindeki insanları ve cihazları yangın ve hasar tehlikesinden korur. Yani paratoner, yıldırımı yok etmez, sadece ona güvenli bir yol gösterir. İşte bu kadar basit ve etkili bir yöntem!