ELEKTRİKLENME (7.SINIF)

Elektrik enerjisinin iletken tellerle iletilmesinin nasıl gerçekleştiğini, fotoğraftaki şimşek ile yıldırımın nasıl oluştuğunu ve günlük hayatta karşılaştığımız birçok olayın sebebini anlayacağız.










Soğuk bir kış günü. Akşam olmuş, eve dönüyorsunuz. Eve ulaşarak kapıdan içeri girdiniz. Son ayarda çalışan ısıtma sistemi evinizi sıcacık yapmış. Odanıza geçip üzerinizdeki yün kazağı aceleyle çıkarmaya çalışıyorsunuz. O da ne? Birbiri ardına oluşan kıvılcımlar ve çıt çıt sesleri... Kulak kepçelerinizde hafif bir karıncalanma... Saçlarınız dimdik...







Otomobilinize bindiniz. Bir süre yolculuk yaptınız. Yolculuğunuzun sonunda otomobilinizden inerken parmak uçlarınız kapının metal kısmına değiyor ve siz hissettiğiniz farklı bir acının etkisiyle elinizi otomobilden hızla çekiyorsunuz.





Evinize girmek için kapınıza yöneliyorsunuz. Metal kapı koluna yaklaşan ve dokunan parmağınız darbe acısından farklı ve çok kısa süreli bir acı yaşamanıza sebep oluyor. Günlük hayatta karşılaştığımız bu durumların sebebini hiç düşündük mü?







İtme ve çekme şeklindeki etkileşimler elektriklenme adı verilen bir olayın sonucudur. Cisimleri elektriklenmeleri için onları mutlaka birbirlerine sürtmek gerekmez. Elektrikleme için gerekli olan, cisimlerin birbirine temas etmesidir. Cisimler birbirine sürtünürken etkileşen yüzeyler artırılmış olur. Etkileşen yüzeyin artırılmış olması ise elektriklenmenin daha kolay gerçekleşmesini sağlar. Gözlemlediğimiz bu sonuçlar cam ve ebonit çubuklar üzerinde farklı elektriksel özelliklerin açığa çıktığını gösterir. Bu durumda gözlemlerimize dayanarak iki farklı elektrik yükünün varlığından söz edebiliriz. Ebonit ve cam çubukların yün ve ipek kumaşlara temas ettirilmesi sonucunda bunların elektriklenerek birbirlerine itme ya da çekme kuvveti uygulamaları, cam çubuktaki elektrik yükleri ile plastik çubuktaki elektrik yüklerinin birbirinden farklı özellikte olduğunu ortaya koyar. Bilim insanları bu elektrik yüklerini pozitif (+) yük ve negatif (-) yük olarak adlandırırlar. Sonuç olarak, cam ve onun gibi davranan cisimler pozitif yüklü cisimler, ebonit çubuk ve onun gibi davranan cisimler de negatif yüklü cisimlerdir.



Yukarıda bulunan şekildeki gibi aynı elektrik yükü ile elektriklenmiş cisimler birbirini iter.


Yukarıda bulunan şekildeki gibi farklı elektrik yükü ile elektriklenmiş cisimler birbirini çeker.




Pozitif ve negatif yük sayıları eşit ve birbiri içerisinde düzgün dağılmış olan cisimlere nötr cisim denir. Nötr cisimlerin pozitif ve negatif yük sayılarını şekildeki gibi bir abaküs yardımı ile sayarsak yüklerinin dengede olduğunu söyleyebiliriz. Gerçekte böyle bir şeyin olması mümkün değildir. Bu örnek konuyu anlamamızı kolaylaştırır. Acaba nötr cisimler temas sonucunda bu özelliklerini nasıl kaybeder? Başka bir ifadeyle bir cismin elektriklenmesi sırasında neler olur?

Temas sonucunda bir cisimden başka bir cisme negatif yük geçişi olur. Katılarda negatif yükler bir cisimden diğerine kolaylıkla aktarılır. Yün kumaşı ebonit çubuğa temas ettirerek yün kumaşta bulunan bir miktar negatif yükün ebonit çubuğa geçmesini sağlarız. Böylece başlangıçta pozitif ve negatif yük sayısı eşit olan cisimlerin yük dengesi bozulur.






Ebonit çubuk, negatif yükü pozitif yükünden fazla olacağından, negatif yükle yüklenmiş olur. Ebonit çubukların negatif ve pozitif yükleri yanda verilen şekildeki gibi bir abaküs yardımıyla sayılırsa yük dengesinin olmadığı görülür.

(+) pozitif Yükle Yüklenme

-yükle yüklenmiş alta ki cisme şekildeki gibi nötr halde bulunan gemi şeklindeki cismin yalıtkan kubbesinden tutarak. Alttaki - yüklü cisme şekildeki gibi yaklaştırırsak + yükler aşağı doğru iner - yükler yukarıya itilir.aşağıdaki - yüke dokundurmadan gemi şeklindeki cisme dokunursak - yükler toprağa akıp gider. Elimizi çektiğimiz zaman cisim artık + yükle yüklenmiş olur.

Yün kumaş, pozitif yükü negatif yükünden fazla olacağından, pozitif yükle yüklenir. Yünlü kumaşın negatif ve pozitif yükleri yanda verilen şekildeki gibi bir abaküs yardımıyla sayılırsa yük dengesinin olmadığı görülür. (Yukarıda)
Cisimlerin temas etmelerini sağlayarak onlarda yük dengesizliği meydana getirilmesine temas ile elektriklenme denir.

Bunları Biliyor muydunuz Bunları Biliyor muydunuz ?

Elektronik malzemelerle çalışılan ortamlarda oluşan elektriklenme bu malzemelerin bozulmasına yol açar. Bunun için bu tür yerlerde elektriklenmenin oluşmasını ve elektronik devre elemanlarının zarar görmesini önleyebilen antistatik malzemeler kullanılır. Fotoğrafta böyle yerlerde çalışanların kullandığı antistatik ayakkabı görülmektedir. Elektroskop, bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını ve yüklüyse yükünün türünü bulmamıza yarayan bir araçtır. Yerküreyi çok büyük bir nötr cisim olarak düşünebiliriz. Elektriklenmiş cisimler, toprakla temas ederlerse cisimle toprak arasında yük alış verişi olur. Yük alış verişinin gerçekleştiği bu olaya topraklama adı verilir. Örneğin, pozitif yüklü bir cismi iletken ile yerküreye bağlarsak (topraklarsak) yerküredeki negatif yükler cisme aktarılarak onun nötr olmasını sağlar. Negatif yüklü bir cismi topraklarsak cisimdeki negatif yükler toprağa (yerküreye) akar ve cisim nötr hâle gelir. Nötr bir cisme elektriklenmiş bir cisim yaklaştırarak bu cismi elektrikle yükleyebiliriz.


Örneğin;

Soru ve Cevaplar İle Elektriklenme

1.Elektriklenme nedir? Çağımızdan iki bin yıl kadar önce Thales bir kumaşa sürttüğü kehribarın yanındaki iplik parçalarını ve saman çöplerini kendisine çektiğini gözlemiştir.Kehribarın böyle bir özellik kazanmasına elektriklenme denir. 2.Elektriklenme çeşitleri nelerdir? Sürtünme ile elektriklenme, etki ile elektriklenme,dokunma ile elektriklenme olarak üçe ayrılır. 3.Sürtünme ile elektriklenme nedir? Plastik balonu yün kumaşa sürten bir öğrenci,elektriklenmiş balonla masa üzerindeki kağıt parçalarını çekebilir. Bu tarz elektriklenmeye sürtünme ile elektriklenme denir. 4.Dokunma ile elektriklenme nedir? Yüklü bir cisim nötr veya yüklü bir başka iletken cisme dokundurulduğunda aralarında yük alışverişi olur. Bu tür elektriklenmeye dokunma ile elektriklenme denir. 5.Etki ile elektriklenme nedir? Yüklü bir cisme bir başka iletken cisim yaklaştırıldığında aynı yükler birbirini iter zıt yükler birbirini çeker. Bu tür elektriklenmeye etki ile elektriklenme denir. 6.Sürtünme ile elektriklenmede cam ve cam gibi davranan cisimler ile ebonit çubuk ve ebonit çubuk gibi davranan cisimler hangi yükle yüklenir? Cam ve cam gibi davranan cisimler pozitif yüklü,ebonit çubuk ve ebonit çubuk gibi davranan cisimlerde negatif yüklü cisimlerdir. 7.Elektriklenmeye günlük hayattan hangi örnekler verilebilir? Kazağımızı çıkarırken çıtırtılar duyulması,meal bir cisme elimizi dokunduğumuzda kısa süreli bir acı hissetmemiz vb örnek verilebilir. 8.Nötr cisim nedir? Pozitif ve negatif yük sayıları eşit olan cisimlere nötr cisim denir. 9.Topraklama nedir? Yerküreyi çok büyük bir nötr cisim olarak düşünebiliriz. Elektriklenmiş cisimler toprakla temas ederlerse cisimle toprak arasında yük alışverişi olur. Yük alışverişinin gerçekleştiği bu olaya topraklama denir. Örneğin;pozitif yüklü bir cismi iletken ile yerküreye bağlarsak yani topraklarsak yerküredeki negatif yükler cisme aktarılarak onun nötr olmasını sağlar. Negatif yüklü bir cismi topraklarsak cisimdeki negatif yükler toprağa yani yerküreye akar. Ve cisim nötr hale gelir. 10.Şimşek nedir? Atmosferde rüzgarın etkisiyle sürüklenen bulutlar,hem havayla hem de birbiriyle temas ederler. Bunun sonucunda da elektriklenirler. Elektrik yüklü bulutlar birbirine yeterince yaklaşırsa birinden ötekine elektrik yükü boşalması olur. Bu olaya şimşek denir. 11.Yıldırım nedir? Elektrik yüklü bulutlar yerküreye yeterince yaklaşırsa buluttan yere ya da yerden buluta elektrik yükü boşalması olabilir. Bu olaya yıldırım denir. 12.Paratoner(Yıldırımsavar) nedir? Yıldırımdan korunmak için minare gibi yapılara paratoner denilen sivri uçlu metal çubuk takılır. Metal çubuğa bağlı iletken telin diğer ucu toprağa gömülür. Böylece bulut ile paratoner arasında karşılıklı olarak boşalan elektrik yükleri binaya ve çevreye zarar vermeden toprağa akar. Öğrenci Deneyi  =