A. Aşağıda verilen maddeleri, iletken maddeler ve yalıtkan maddeler kümelerine örnekteki gibi yazınız.
Merhaba sevgili öğrencim, bu etkinlikte maddelerin elektriği iletip iletmediğini kontrol edeceğiz. Unutma; elektriği iyi ileten maddelere iletken, iletmeyenlere ise yalıtkan madde diyoruz. Genellikle metaller ve iyon içeren sıvılar iletkendir; plastik, cam, tahta gibi maddeler ise yalıtkandır. Şimdi kutucuklardaki maddeleri tek tek inceleyip yerlerine yerleştirelim.
Adım 1: İletken Maddeleri Belirleyelim
Kutucuklara baktığımızda metalleri ve iyonlarına ayrışabilen sıvıları seçmeliyiz. İşte iletkenler:
- Tuzlu su: (Örnekte verilmiş, içinde iyonlar olduğu için elektriği iletir.)
- Metal ataş: (Metaller iyi iletkendir.)
- Nikel-krom tel: (Bir metal alaşımıdır ve iletkendir.)
- Altın yüzük: (Altın çok iyi bir iletken metaldir.)
- Çivi: (Demirden yapılır ve metaller iletkendir.)
- Alüminyum küre: (Alüminyum bir metaldir ve elektriği iletir.)
Adım 2: Yalıtkan Maddeleri Belirleyelim
Şimdi de elektriği iletmeyen, bizi elektrik çarpmasından koruyan maddeleri seçelim:
- Cam vazo: (Cam iyi bir yalıtkandır.)
- Saf su: (Dikkat! İçinde mineral veya tuz olmadığı için saf su elektriği iletmez.)
- Şekerli su: (Şeker suda moleküler çözünür, iyon oluşturmaz. Bu yüzden yalıtkandır.)
- Mukavva karton: (Kağıt ürünleri yalıtkandır.)
- Plastik çubuk: (Plastik en yaygın yalıtkanlardan biridir.)
- Yün kumaş: (Kumaş türleri yalıtkandır.)
Sonuç olarak tablolarımız şu şekilde dolmalı:
İletken Maddeler:
Tuzlu su, Metal ataş, Nikel-krom tel, Altın yüzük, Çivi, Alüminyum küre.
Yalıtkan Maddeler:
Cam vazo, Saf su, Şekerli su, Mukavva karton, Plastik çubuk, Yün kumaş.
B. Aşağıdaki tabloda bazı tellerin uzunlukları, dik kesit alanları ve cinsleri verilmiştir. Buna göre tellerin elektriksel dirençlerinin karşılaştırılmasıyla ilgili aşağıda verilen boşlukları, örnekteki gibi doldurunuz.
Bu bölümde bir elektrik devresindeki direncin nelere bağlı olduğunu hatırlayalım. Direnç üç şeye bağlıdır:
- Uzunluk: Tel uzadıkça yol uzar, zorluk artar. Yani direnç artar.
- Dik Kesit Alanı (Kalınlık): Tel kalınlaştıkça yol genişler, geçiş kolaylaşır. Yani direnç azalır.
- Cins: Maddenin yapısına göre direnç değişir. (Gümüş en iyi iletkendir, direnci çok azdır. Bakır da iyidir ama gümüşten biraz daha fazla direnci vardır.)
Şimdi soruları buna göre çözelim.
2. L telinin direnci M telinin direncinden ……………………………..
Çözüm:
Adım 1: L ve M tellerinin özelliklerini tablodan karşılaştıralım.
- L Teli: Uzunluk 10 cm, Kalınlık 8 mm², Cinsi Bakır.
- M Teli: Uzunluk 20 cm, Kalınlık 8 mm², Cinsi Bakır.
Adım 2: Farklılığı bulalım.
İkisinin de kalınlığı ve cinsi aynı. Tek fark uzunlukları. L teli (10 cm), M telinden (20 cm) daha kısadır.
Adım 3: Kuralı uygulayalım.
Tel kısaldıkça direnç azalır. L teli daha kısa olduğu için direnci daha azdır.
Sonuç:
L telinin direnci M telinin direncinden azdır (küçüktür). Çünkü aynı kalınlığa ve aynı cinse sahip tellerden L telinin uzunluğu daha azdır. Uzunluk azaldıkça direnç azalır.
3. N telinin direnci M telinin direncinden ……………………………..
Çözüm:
Adım 1: N ve M tellerinin özelliklerini tablodan karşılaştıralım.
- N Teli: Uzunluk 20 cm, Kalınlık 8 mm², Cinsi Gümüş.
- M Teli: Uzunluk 20 cm, Kalınlık 8 mm², Cinsi Bakır.
Adım 2: Farklılığı bulalım.
İkisinin de uzunluğu ve kalınlığı aynı. Tek fark cinsleri (yapıldıkları madde).
Adım 3: Kuralı uygulayalım.
Gümüş, bakırdan daha iyi bir iletkendir. İyi iletken demek, elektriğin geçişine daha az zorluk çıkarıyor demektir. Yani gümüşün direnci bakırdan daha düşüktür.
Sonuç:
N telinin direnci M telinin direncinden azdır (küçüktür). Çünkü aynı uzunluğa ve aynı kalınlığa sahip tellerden gümüş (N teli), bakıra (M teli) göre elektriği daha iyi iletir. İletkenlik arttıkça direnç azalır.