Harika bir etkinlik! Merhaba sevgili öğrencilerim, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Şimdi hep birlikte kitabımızdaki bu sayfayı adım adım inceleyip soruları çözeceğiz. Bu etkinlik, elektriksel direncin neye benzediğini ve nelere bağlı olduğunu anlamamız için çok güzel bir yol. Haydi başlayalım!
Öncelikle etkinliğin bizden ne istediğini bir anlayalım. Etkinlik, elektrik devresini bir yolda giden arabalara benzetiyor. Bu benzetme çok işimize yarayacak!
- Elektrik akımı (elektronlar), yolda ilerleyen arabalara benzetiliyor.
- İletken tel, arabaların gittiği yola benzetiliyor.
- Elektriksel direnç ise, arabaların bu yolda karşılaştığı zorluğa benzetiliyor. Yani yol ne kadar zorsa, direnç o kadar fazladır.
Soru 1: Elektriksel direnç ile yan sayfada verilen yol-araba örneklerini ilişkilendirelim ve benzetme yapalım. Elektriksel direncin bağlı olduğu değişkenleri tahmin ederek aşağıdaki tabloya yazalım.
Çözüm:
Şimdi düşünelim, bir arabanın yolda gitmesini zorlaştıran şeyler neler olabilir? Bu zorluklar, bizim için elektriksel direncin bağlı olduğu değişkenler olacak.
Adım 1: Bir yol çok uzunsa, arabaların o yolu bitirmesi daha zor ve uzun sürer, değil mi? Tıpkı bunun gibi, bir tel ne kadar uzunsa, elektronların içinden geçmesi o kadar zorlaşır. Yani direnç artar. O zaman ilk değişkenimiz iletkenin uzunluğu.
Adım 2: Bir yol çok darsa (tek şeritliyse), arabalar sıkışır ve ilerlemekte zorlanır. Ama yol genişse (çok şeritliyse), arabalar rahat rahat geçer. İşte telin kalınlığı da böyledir. Tel ne kadar kalınsa, elektronlar o kadar rahat geçer, yani direnç azalır. O zaman ikinci değişkenimiz iletkenin kalınlığı (dik kesit alanı).
Adım 3: Arabaların gittiği yolun cinsi de önemlidir. Pürüzsüz bir asfalt yolda gitmek kolayken, bozuk ve topraklı bir yolda gitmek çok daha zordur. Teller de böyledir. Bakır telden elektrik kolay geçerken, demir telden daha zor geçer. Yani dirençleri farklıdır. O zaman üçüncü değişkenimiz iletkenin cinsi.
Bu bilgilere göre tablomuzu dolduralım:
Elektriksel Direncin Bağlı Olduğu Değişken
1. Örnek:İletkenin Uzunluğu
2. Örnek:İletkenin Kalınlığı (Kesit Alanı)
3. Örnek:İletkenin Cinsi
Soru 2: Yan sayfada verilen örnekleri kendi aralarında elektriksel dirençlerine göre karşılaştıralım. Bu doğrultuda aşağıdaki tablodaki ilgili alanlara “az” veya “çok” kelimesini yazalım.
Çözüm:
Burada yan sayfadaki yolların resimleri yok ama biz öğrendiklerimizle bu yolların nasıl olabileceğini tahmin edip tabloyu doldurabiliriz. Unutmayın: Zor yol = direnç çok, kolay yol = direnç az.
Adım 1 (Örnek 1 – K ve L Yolları): Muhtemelen bu yolların uzunlukları farklıdır. K yolu kısa, L yolu ise uzun bir yol olsun. Kısa yoldan geçmek daha kolay olduğu için K’nin direnci az, uzun yoldan geçmek zor olduğu için L’nin direnci çok olur.
Adım 2 (Örnek 2 – M ve N Yolları): Bu yolların da kalınlıkları (genişlikleri) farklı olsun. M yolu geniş (kalın), N yolu ise dar (ince) bir yol olsun. Geniş yoldan geçmek kolay olduğu için M’nin direnci az, dar yoldan geçmek zor olduğu için N’nin direnci çok olur.
Adım 3 (Örnek 3 – P ve R Yolları): Bu yolların da cinsleri farklı olsun. P yolu pürüzsüz asfalt, R yolu ise bozuk ve çakıllı bir yol olsun. Asfalt yoldan geçmek kolay olduğu için P’nin direnci az, çakıllı yoldan geçmek zor olduğu için R’nin direnci çok olur.
Şimdi tablomuzu bu mantıkla doldurabiliriz:
Örnekteki Yol: K | L | M | N | P | R
Elektriksel Direnç:az | çok | az | çok | az | çok
Soru 3: Yaptığımız benzetmelerde ulaştığımız sonuçlardan yola çıkarak tabloda verilen cümleleri uygun kelimelerle tamamlayalım.
Çözüm:
Artık konuyu çok iyi anladık. Bu cümleleri tamamlamak bizim için çocuk oyuncağı!
I. Bir elektrik devresinde diğer değişkenler sabit tutulup iletken telin uzunluğu artırılırsa devredeki elektriksel direncin ………………….. (arttığı/azaldığı) gözlemlenir.
Cevap: Yol uzadıkça zorluk artıyordu. O zaman telin uzunluğu artarsa direnç de arttığı gözlemlenir.II. Bir elektrik devresinde diğer değişkenler sabit tutulup iletken telin dik kesit alanı artırılırsa (tel kalınlaşırsa) devredeki elektriksel direncin ………………….. (arttığı/azaldığı) gözlemlenir.
Cevap: Yol genişledikçe geçiş kolaylaşıyordu. O zaman tel kalınlaşırsa direnç azaldığı gözlemlenir.III. Bir elektrik devresinde diğer değişkenler sabit tutulup iletkenin cinsi değiştirildiğinde elektriksel direncin ………………….. (değiştiği/değişmediği) gözlemlenir.
Cevap: Asfalt yol ile topraklı yol aynı değildi. O zaman farklı maddelerden yapılmış tellerin direnci de tabii ki farklı olur. Yani direncin değiştiği gözlemlenir.
Harika iş çıkardınız çocuklar! Bu etkinlik sayesinde elektriksel direncin; telin uzunluğuna, kalınlığına ve cinsine bağlı olduğunu hep birlikte keşfettik. Unutmayın, bu üç faktör bir devredeki ampulün parlaklığını bile etkiler!