fen ve teknoloji 6 ogretmen-4.ünite

129

Üniteye Genel Bakış

Bu ünite, 4 ve 5. sınıfta yer alan basit elektrik devre uygulamalarını temel alıp daha da genişleterek elektrik enerjisinin iletimi konularını veren bir içeriğe sahiptir. Ünite aynı zamanda, öğrencilerin öğrendikleri yeni kavramları, sahip oldukları ön bilgiler ile ilişkilendirmeyi ve elektriğin tehlikelerinden sakınarak gereken önlemleri alma konusunda bilinçlendirmeyi amaçlar. Bu ünitede, soyut ve anlaşılması zor bir kavram olan akım kavramına girilmeden, ampul parlaklığından hareketle iletken ve yalıtkan maddelerin elektrik enerjisini ileten ve iletmeyen maddeler olarak sınıfl andırılması esas alınmıştır. Dolayısıyla direnç kavramı, elektrik enerjisinin iletimine gösterilen zorluk olarak ifade edilmiş, fakat dirençlerin seri ve paralel bağlanması konularına yer verilmemiştir. Öğrenciler, 5. sınıfta pil sayılarını değiştirerek veya pil sayısını sabit tutup ampul sayısını değiştirerek ampullerin parlaklığını değiştirebileceklerini (artırıp-azaltabileceklerini) öğrenmişlerdi. Bu seviyede ise öğrenciler; iletkenin boyunun, dik kesit alanının veya cinsinin değiştirilmesi ile bir ampulün parlaklığını değiştirebileceklerini deneyerek keşfeder. Öğrenciler, bir elektrik devresindeki ampulün parlaklığının devredeki iletken telin direncinin değerinin artması/azalması ile değişebileceğini gözlemleyerek bir reosta modeli tasarlar. Öğrenciler, direncin biriminin “Ohm” olarak adlandırıldığını öğrenecek; fakat “Ohm Yasası” konusuna bu düzeyde girilmeyecektir. Öğretmenler fi zikî şartları da dikkate alarak tüm öğrencilerin etkin katılımını sağlayacak uygun bir öğrenme ortamı hazırlamalıdır. Ünitede öğrencilerin, çeşitli tahminlerde bulunmaları, bu tahminleri test etmeleri ve problem çözmeleri teşvik edilerek, alt sınıfl arda edindikleri bilimsel süreç becerilerini geliştirmeleri hedefl enmektedir.

Konu Başlıkları ve Önerilen Süreler

Konu Başlıkları Önerilen Süreler

1. Elektrik Enerjisi Nasıl Taşınır? 4 Ders Saati

2. İletkeni Değiştir, Ampulün Parlaklığı Değişsin 6 Ders Saati

Kavram Haritası

Aşağıdaki kavram haritasında ünitenin sınırlamalarını belirleyen ve her bir konuda vurgulanması gereken kavramlar yer almaktadır. Bu kavram haritası, sadece öğretmeni bilgilendirmek için verilmiştir.

4. Ünite4. Ünite www.sbsfenci.com Yaşamımızdaki Elektrik

129-b

130

Üniteye Hazırlık

Tüm ünite öğrenciler tarafından kısaca incelendikten sonra ünite giriş sayfasına dönülür. Ünite giriş sayfası üniteye ilişkin beklenti oluşturma, merak uyandırma, ön bilgilerini yoklama ve zihinlerindeki “Niçin öğreneceğiz?” sorularını ortaya çıkarmak amacıyla incelenir. Bu amaçla öğrencilere aşağıdaki sorular yöneltilebilir:

- Ünite giriş sayfasında ne görüyorsunuz?- Bu fotoğrafl arın benzerlerini çevrenizde görüyor musunuz?- Resimdeki yapıların ve tellerin amacı ne olabilir?- Elektrik enerjisinin günlük yaşamdaki yeri nedir?- Elektrik enerjisi olmasaydı nelerden mahrum kalırdık?- Konu başlıklarını fotoğrafl arla nasıl eşleştirebilirsiniz?

Ünite giriş sayfasındaki paragraf öğrencilere okutulur. Öğrencilerin burada yer alan ifade ve sorularla ilgili fi kirlerini ifade etmeleri sağlanır.

Performans Görevi:Performans Görevi: Dirençler

Öğrencilerin ünitede kazandırmak istediklerimizi ne kadar öğrenip uygulamaya geçirdiklerini belirlemek için Çalışma Kitabı’ndaki performans görevi verilir. Bunun için öğrenciler beşer kişilik gruplara ayrılır. Gruplar belirlenirken öğrenci düzeyleri dikkate alınarak her grupta farklı düzeyde öğrencilerin yer almasına özen gösterilir. Her grubun, başkanını seçerek grup içinde görev dağılımını yapması istenir.

Performans görevi olarak “Dirençler” konusu verilir. Öğrencilerin bu ünitede öğrenecekleri dirençlerin, elektrik ve elektronik devrelerde hangi amaçla kullanıldıklarını araştırarak değişik direnç şekillerini anlatan bir poster yapmaları istenir.

Bu performans görevinin konusu tavsiye niteliğinde olup farklı bir araştırma konusu da verilebilir.

• Ön Bilgileri Yoklama Etkinliği

Öğrencilerin 4 ve 5. sınıfl arda öğrendikleri konuları hatırlamalarını sağlamak için Çalışma Kitabı’ndaki “Devre Elemanlarını Hatırlayalım” adlı 1. etkinlik yaptırılır.

130

ÜniteÜnite

KonularKonularfe

n ve

tekn

oloj

i1. Elektrik Enerjisi Nasıl Taşınır?

2. İletkeni Değiştir, Ampulün Parlaklığı Değişsin

4.4.

YaşamımızdakiElektrik

130

80

Performans Görevi :Performans Görevi :Dirençler

Sınıf ‹çerik Beklenen Performans Süre Değerlendirme

6. SınıfYaşamımızdaki

ElektrikAraştırma BecerisiYaratıcılık Becerisi

3 HaftaDereceli Puanlama

Anahtarı

Elektrik enerjisinden, günlük hayatta ütü yapma, televizyon seyretme, telefonu şarj etme, müzik dinleme ve aydınlatma gibi birçok alanda yararlanırız. Bu enerjinin kullanım yerlerine iletilmesinde iletken maddelerden yararlanılır. ‹letkenlerin elektriği iletme özellikleri direnç kavramını ortaya çıkarmıştır. Kullanıldıkları yerler dikkate alınarak çok değişik tipte dirençler üretilmektedir.

Sizden, yukarıda verilen açıklamalar doğrultusunda, bu ünitede öğrendiklerinizi de kapsayacak şekilde, dirençlerin elektrik/elektronik devrelerindeki kullanımlarıyla ilgili araştırma yapmanız ve poster hazırlamanız beklenmektedir.

Bu görevi için aşağıdaki adımları izlemek size yardımcı olacaktır:1. Görev için sınıfınızda beşer kişilik grup oluşturunuz.2. Grubunuza isim veriniz.3. Yukarıda verilen konu ile ilgili olarak aşağıdaki soruları, çeşitli kaynaklardan araştırarak cevaplayınız (Her bir soru için bir arkadaşınızı görevlendiriniz).

• Direnç nedir?• Dirençlerin kullanım amaçları nelerdir?• Hangi tipte dirençler vardır?• Bir radyonun ses ayar düğmesi bir çeşit dirençtir. Radyonun sesini artırmak

istediğimizde bu düğmenin bağlı olduğu direncin değerini azaltırız. Bunun nedeni nedir?

• Dirençlerin kullanıldığı yerler nelerdir?

4. Grup olarak araştırmalarınızı paylaşınız. 5. Posteriniz için kullanacağınız uygun bir başlık belirleyiniz.6. Araştırmalarınızdan elde ettiğiniz cevapları dikkate alarak posterinizde nelerin olması gerektiğine karar veriniz.7. Posterinizde yer alacak materyalleri ve yazıları hazırlayınız. 8. Aldığınız kararlara bağlı kalarak posterinizi oluşturunuz.9. Posterinizde kullanacağınız resimlerin konuyu açıklayıcı ve net olmasına, yazıların

kısa, konuyu/resmi açıklayıcı ve anlaşılır olmasına özen gösteriniz.10. Posterinizi öğretmeninizin belirlediği tarihte bitirerek grup olarak sınıfınızda hazır

bulununuz.11. Posterinizi arkadaşlarınıza sözlü olarak açıklayınız.12. Posteriniz öğretmeniniz tarafından dereceli puanlama anahtarı ile değerlen-

dirilecektir.13. Posterinizi sınıf panosunda bir hafta sergileyiniz.

131

1. Etkinlik:1. Etkinlik: Devre Elemanlarını Hatırlayalım

Bu etkinlikte, öğrencilerin verdikleri doğru ve yanlış cevaplara göre, devre elemanlarının sembolleri, şemaları ve görevleri ile ilgili açıklama tahtaya yazılır. Bu yolla öğrencilerin ön bilgilerindeki eksiklikler tamamlanarak yanlış bilgilerini düzeltmeleri sağlanır.

Daha sonra öğrencilerin ünitenin başında ve sonundaki durumlarını karşılaştırarak, kendilerini değerlendirmelerini sağlamak amacıyla Çalışma Kitabı’ndaki “Nereden, Nereye, Nasıl Geldim?” adlı 2. etkinlik yaptırılır.

2. Etkinlik: 2. Etkinlik: Nereden, Nereye, Nasıl Geldim?

Bu etkinliğin amacı öğrencilerin ünitenin başındaki ve sonundaki durumlarını karşılaştırarak kendilerini değerlendirmelerini sağlamaktır. Aynı zamanda öğrenciler ünite ile ilgili ön bilgilerini hatırlayarak bu ünitede ne öğrenmek istediklerini ve öğrenmek istediklerine nasıl ulaşacaklarını belirlerler. Bunun için Çalışma Kitabı’ndaki 1. ünitede yer alan “Nereden, Nereye, Nasıl Geldim?” adlı 2. etkinlikteki tabloyu öğrencilerin deftere çizmeleri sağlanır. Öğrenme sürecini anlamlı ve sistematik hâle getirmek için çizelgenin birinci bölümündeki soruları üniteye başlamadan önce öğrencilerin cevaplaması istenir. Daha sonra onlardan öğrendiklerinin farkına varmaları, neyi, ne kadar öğrendiklerini kontrol etmeleri ve öğrendiklerini hayatla ilişkilendirmeleri amacıyla tablonun ikinci bölümündeki soruları da ünitenin işlenişi sırasında cevaplamaları istenir.

Konular

4.

Performans Görevi :

82

Yukarıda basit bir elektrik devresinin resmini ve şemasını görmekteyiz. Buradaki her bir devre elemanının adını ilgili boşluklara yazalım. Bu devre elemanlarının görevlerini açıklayalım.

Devre Elemanı Devre Elemanının Görevi

Pil Elektrik enerji kaynağıdır.

Anahtar Devreyi açıp kapatmaya yarar.

Ampul Elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürür.

‹letken tel Elektrik enerjisini ampule iletir.

Etkinlik : Etkinlik : 1.1. Devre Elemanlar›n› Hat›rlayal›m

Etkinlik :Etkinlik :2.2. Nereden, Nereye, Nas›l Geldim?NEREDEN NEREYE NASIL GELD‹M?

Üniteye Başladığımız Tarih: ... / ... / ... Üniteyi Bitirdiğimiz Tarih: ... / ... / ...

Bu Üniteyle ‹lgili;

Cevaplarım

I. B

ÖLÜ

M

Neler biliyorum?

Neleri öğrenmek istiyorum?Öğrenmek istediklerimi nereden ve nasıl öğrenebilirim?

II. B

ÖLÜ

M

Neler öğrendim?

Öğrendiklerimi hayatımın hangi alanında kullanabilirim?

Öğrendiklerimden hangilerini ilginç buldum?

Öğrendiklerimle artık neleri daha farklı yapabilirim?Öğrendiklerim, zihnimde hangi soruları oluşturdu?

Öğrendiğim konulardan hangilerini daha iyi biliyorum? Öğrendiğim konulardan hangilerine tekrar bakmam gerekiyor?

Etkinliğin amacı, bu ünite hakkında bildiklerimizi, öğrenmek istediklerimizi ve öğreneceklerimizi kullanarak kendimizi değerlendirmektir. Bunun için çalışma kitabımızın 11. sayfasındaki çizelgeyi defterimize çizerek çizelgedeki soruları oradaki açıklamalar doğrultusunda cevaplayalım.

+-+

-

81

Yaşamımızdaki Elektrik

DERECEL‹ PUANLAMA ANAHTARI

Aşağıdaki dereceli puanlama anahtarı, hazırladığınız çalışmayı değerlendirmek için hazırlanmıştır. Bu anahtar, aynı zamanda posterinizde hangi ölçütlere dikkat edeceğiniz konusunda size bilgi vermektedir.Grubun Adı: ........................................ Alınan Puan:........Grubun Ödevi Sunduğu Tarih: ...... / ....... / ..............

Performans Düzeyi

Ölçütler ve Ölçüt Tanımlamaları

‹çerik

Çok ‹yi- 4 puan -

Poster, konuyu ve amacını tamamen yansıtmakta. Poster, açık ve anlaşılır.

‹yi- 3 puan -

Poster, konuyu ve amacını genel anlamda yansıtmakta. Posterdeki bazı noktalar açık ve anlaşılır değil.

Orta- 2 puan -

Poster, konuyu ve amacını az yansıtmakta. Posterdeki birçok nokta açık ve anlaşılır değil.

Geliştirilmeli - 1 puan -

Poster, konuyu ve amacını hiç yansıtmamakta. Poster, açık ve anlaşılır değil.

Görünüm


Posterin görünümü temiz ve düzenli. Posterin boyutu, içeriğine uygun.

‹yi- 3 puan -

Posterin görünümü temiz ve düzenli ancak boyutu içeriğine uygun değil.

Orta- 2 puan -

Posterin görünümü temiz ancak düzenli değil ya da düzenli ancak temiz değil. Posterin boyutu, içeriğine uygun değil.


Posterin görünümü kirli ve düzensiz. Posterin boyutu, içeriğine hiç uygun değil.

Özgünlük


Poster, özgün ve yaratıcı. Posterde, alıntı hiç yok.

‹yi- 3 puan -

Poster, özgün ve yaratıcı. Posterde, alıntı çok az.

Orta- 2 puan -

Poster özgün, ancak yaratıcı değil. Posterde, alıntı çok fazla.


Poster, özgün ve yaratıcı değil. Posterin tamamı alıntı.

Materyal Kullanımı ve Materyallerin Birbiriyle Uyumu


Posterde kullanılan resim, grafik gibi görsel materyallerin tamamı konuyla ilgili. Yazılı ve görsel materyaller arasında tam bir uyum var.

‹yi- 3 puan -

Posterde kullanılan resim, grafik gibi görsel materyallerin çoğu konuyla ilgili. Yazılı ve görsel materyallerin çoğu birbiriyle uyumlu.

Orta- 2 puan -

Posterde kullanılan resim, grafik gibi görsel materyallerin çok azı konuyla ilgili. Yazılı ve görsel materyallerin çok azı birbiriyle uyumlu.


Posterde kullanılan resim, grafik gibi görsel materyallerin hiçbiri konuyla ilgili değil. Yazılı ve görsel materyaller arasında uyum yok.

Sunum


Grup üyelerinin hepsinin sunumda görevi var. Sunumda sorulan sorulara, grubun verdiği cevapların hepsi doğru.

‹yi- 3 puan -

Grup üyelerinin çoğunluğunun sunumda görevi var. Sunumda sorulan sorulara, grubun verdiği cevapların çoğu doğru.

Orta- 2 puan -

Grup üyelerinden birkaç kişinin sunumda görevi var. Sunumda sorulan sorulara, grubun verdiği cevapların çok azı doğru.


Sunumda sadece bir kişinin görevi var. Sunumda sorulan sorulara, grubun verdiği cevapların hepsi yanlış ya da hiç cevap yok.

131

Bu dev direk de ne? Ona bağlı olan kablolar ne işe yarıyor?

Resimdeki kablolar dikkatimizi çekmiştir. Elektrik enerjisi evlerimize, fabrikalarımıza, okullarımıza ve iş yerlerimize bu kablolarla taşınır. Elektrik enerjisi basit bir elektrik devresinde olduğu gibi elektrik santralinde başlayıp evlerimize kadar uzanan ve oradan tekrar santrale dönen kapalı bir devrede taşınır.

Bu enerji kullanıldıkları yerlere göre ışığa, sese, ısıya ve harekete dönüşür.

131

1

82. s

2

82. s

132

• Konuya Başlarken

• Öğrenciler Neredeler, Nereye Gelecekler? Öğrenciler 4 ve 5. sınıfta elektrik devre elemanlarını, bunların görevlerini, basit elektrik devresi kurmasını, pil sayısını veya ampul sayısını değiştirerek ampullerin parlaklıklarını değiştirebileceklerini öğrenmişlerdi. Bu konuda, öğrenciler sahip oldukları ön bilgiler ile yeni kavramları ilişkilendirerek maddelerin iletkenlik özellikleri hakkında bilgi sahibi olacaklardır.

Ön Bilgileri Yoklama ve Merak Uyandırma Aşaması

• Anahtar Kavramlar Öğrencilere konu başındaki anahtar kavramlarla ilgili ne bildikleri sorulur. Defterlerinden bir boş sayfa açarak bu sayfayı ikiye bölmeleri istenir. Her bölüme bu iki kavramdan birisi yazılır. Anahtar kavramlarla ilgili düşündüklerini listeleyerek birbirlerine düşündüklerini açıklamaları söylenir. Öğrencilere konu sonunda bu kavramlara tekrar dönecekleri hatırlatılır.

• Konuya Giriş Öğrencilere konu girişinde yer alan resim inceletilir. Konu girişinde yer alan sorular ile resim arasında ilişkilendirme sağlanır. Öğrencilerin konuyla ilgili ön bilgilerini yoklamak amacıyla alternatif olarak “El Feneri (1. Alternatif Etkinlik)” etkinliği yaptırılabilir.

1. Alternatif Etkinlik:1. Alternatif Etkinlik: El Feneri Öğrenciler 4 ve 5. sınıftan, bir elektrik devresindeki ampulün ışık vermesi için kapalı bir devre olması gerektiğini bilmektedirler. Bu etkinlikte öğrencilerden resimde görülen el feneri ampulünün ışık verebilmesi için devresinin kapalı olması gerektiğini bilmeleri beklenmektedir.

132

Anahtara bastığımda ampul

ışık verdi. Elektrikli aletleri çalıştırabilmem için de fi şlerini prize

takmam gerekir. Peki, elektrikli aletleri çalıştıran bu enerji, prizlere nasıl gelir? Bunun için yararlandığımız maddelerin

hangi özelliklere sahip olduğunu biliyor muyuz?

Anahtar Kavramlar

iletkenyalıtkan

Elektrik Enerjisi Nas›l Tafl›n›r?

Sınıfımızdaki elektrik düğmesine bastığımızda lamba ışık verir. Bu lambanın ışık verebilmesi için nelerin gerekli olduğunu düşünelim. ‹htiyacımız olan ilk şey, elektrik enerjisi kaynağıdır. Akü, pil ve bataryalar birer elektrik enerjisi kaynağı olmasına rağmen, günlük yaşamda çoğunlukla şehir cereyanı kullanılır. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi şehir cereyanı üreten tesisler genellikle okulumuzdan ve yerleşim bölgelerinden çok uzak yerlerde kurulmuştur. Elektrik enerjisi üretmek üzere kurulan bu tesislere elektrik santrali adı verilir.

Elektrik santralinin yapımından sonra ihtiyacımız olan ikinci şey, santrallerde üretilen elektrik enerjisinin sınıfınıza kadar taşınmasıdır. Bunun için ya direkler üstünden ya da yer altından geçen kablolar kullanılır. Okulumuza ulaşan ana kablolar, her sınıfa daha ince kablolarla dağıtılır. Her sınıfa ayrılan kablolar, duvarların içinden lambalara, prizlere ve anahtarlara bağlanır. Duvardaki elektrik anahtarını açıp kapatarak bu enerjiyi kontrol edebiliriz. Sizce, elektrik enerjisinin taşındığı bu kablolar hangi elektriksel özelliklere sahip olmalıdır? Acaba sıvılar da bu kablolarla aynı elektriksel özelliklere sahip midir?

Evlerimizdeki elektrik kabloları, duvarların içinden geçer.

Elektrik Enerjisi Nas›l Tafl›n›r?K

AZ

AN

IML

AR

1. Elektrik enerjisini ileten ve iletmeyen maddelerle ilgili olarak öğrenciler;

1.1. Maddelerin elektrik enerjisini iletip iletmediklerini test etmek için basit bir elektrik devresi tasarlar ve kurar (BSB-16).

1.2. Maddeleri, elektrik enerjisini iletme bakımından iletken ve yalıtkan maddeler olarak sınıfl andırır (BSB-4).

1.3. Metallerin iletken, plastiklerin ise yalıtkan olduğunu fark eder.

1.4. Bazı sıvı maddelerin iletken, bazılarının ise yalıtkan olduğunu fark eder.

1.5. Maddelerin elektriksel iletkenlik ve yalıtkanlık özelliklerinin çeşitli amaçlar için kullanıldığını fark eder (FTTÇ-28).

1.6. Yalıtkan maddelerin, elektrik enerjisinin sebep olabileceği tehlikelere karşı korunmada nasıl kullanılabileceğini araştırır (FTTÇ-5).

1.7. Kendisi ve çevresindekilerin güvenliği açısından elektrik çarpmalarına karşı alınması gereken önlemleri listeler (TD-5).

AÇ

IKL

AM

AL

AR

Sınırlamalar1.1. Gaz maddelerin iletkenliği konusuna girilmeyecektir. Ama

gazların da iletken veya yalıtkan olabileceği vurgulanmalıdır.[!] Uyarı Yalıtkan maddelerin bazı durumlarda iletken olabileceği vurgulanır.Öğrenciler, evlerindeki veya okullarındaki elektrik prizlerine çeşitli maddeleri sokmamaları ve bu durumun tehlikeleri konusunda uyarılır.

Diğer Derslerle İlişkilendirme1.6. kazanımı, Türkçe dersi “Okuma” temel dil becerisi ile

ilişkilendirilir.

Aşağıdaki resimde bir el fenerinin içi görül-mektedir. Resme dikkatle bakarak aşağıdaki so-ruları cevaplayalım.

• Piller dolu ve ampul sağlam olduğuna göre sizce bu el feneri ışık vermekte midir?

............................................................................• Bu el fenerinde ampulün ışık vermesini

sağlayan kapalı devreyi resim üzerinde renkli kalemle dolaşarak çizelim.

• Basit bir elektrik devresinde ampulün ışık vermesi için devrenin kapalı olması gerekir. Anahtar bir elektrik devresini açıp kapamaya yarar. Bir el fenerindeki anahtar nasıl çalışır? Şekli inceleyerek açıklayalım.

............................................................................

............................................................................

1. Alternatif Etkinlik:1. Alternatif Etkinlik: El Feneri

133

Konu girişinde yer alan metin okutularak günlük yaşantıda kullandığımız şehir elektriğinin üretildiği yerden evlerimize kablolar vasıtasıyla ulaştığı sezdirilir. Elektrik enerjisi taşıyan bu kabloların hangi özellikleri taşıması gerektiği sorgulatılır. Bu özelliklerin neler olduğunun gözlemlenmesi ve incelenmesi amacıyla Ders Kitabı’nda yer alan “Hangi Maddeler Elektrik Enerjisini İletir?” adlı 1. etkinlik yaptırılır.

Keşif Aşaması

1. Etkinlik: Hangi Maddeler Elektrik Enerjisini ‹letir?(Önerilen Süre: 20 dk.)

Not: Deney sırasında öğrencilere güç kaynağının gerilimini kademeli olarak artırmaları konusunda uyarı yapılmalıdır. Bu etkinlikte amaç, katı ve sıvı maddelerin elektriksel iletkenlik-lerinin gözlemlenmesidir. Aynı zamanda öğrenciler bilimsel bir deneyin işlem basamaklarını uygulayarak tablo kullanmayı da öğreneceklerdir. Öğrenciler sınıf şartlarına göre küçük gruplara ayrılır. “Araç ve Gereç” listesinde verilenlerin dışında başka malzemeler de kullanıla-bilir. Bu malzemelerden yararlanarak öncelikle her bir grubun bir test devresi kurması istenir. Bu test devresindeki ampulün neden ışık vermediği sorularak beyin fırtınası yaptırılabilir. Bir devredeki ampu-lün ışık verebilmesi için kapalı bir devre olması gerektiği söylendikten sonra öğrencilerin bu test devresinin açık uçları “Araç ve Gereç” listesinde bulunan katı ve sıvı maddelerle tamamlanarak ampulün ışık verip vermemesi gözlemlenir. Deney sonucunda cam, plastik ataş, saf su ve şekerli suyun elektrik enerjisini iletmediği; çivi, sirke, tuzlu su ve alüminyum folyo gibi malzemelerin elektrik enerjisini ilettiği gözlemlenir.

Etkinliğin “Sonuca Varalım” kısmındaki sorularla ilgili tartışma ortamı oluşturulur. Bu etkinlikle bazı maddelerin elektrik enerjisini ilettiği, bazı maddelerin ise iletmediği sonucuna varılır. Bir devredeki elektrik enerjisinin hareketini anlamak için alternatif olarak “Ampul Işık Verdi, Su Çarkı Döndü” adlı 2. alternatif etkinliği yaptırılabilir.

22. Alternatif Etkinlik:. Alternatif Etkinlik: Ampül Işık Verdi, Su Çarkı Döndü

Elektrik enerjisinin devredeki hareketi, suyun borulardaki hareketine benzetilerek modellenebilir.

NOT: Bu etkinlik üst seviyedeki öğrenciler için uygun olup elektrik akımından bahsedilmemelidir. Elektrik enerjisini ileten maddelerin özelliklerini öğrenmeleri için öğrencilere Ders Kitabı’ndaki “İletkenler ve Yalıtkanlar” başlıklı metin okutulur.

Açıklama Aşaması

İletkenler ve yalıtkanlar hakkında konu işlenirken sınıfa bir kablo, fi ş ve priz getirilebilir. Kablonun plastik kısmı soyularak içindeki bakır tel gösterilebilir. Ayrıca bir priz getirilerek kablodan gelen bakır telin priz içindeki metal kısma temas ettiği gösterilebilir. Kablolarda elektrik enerjisinin taşındığı kısmın metal tel olduğu, dışındaki plastik kısmın güvenlik amaçlı olduğu vurgulanır. Elektrikli cihazlarda genellikle yalıtkan kaplama olarak sert plastik ve seramik maddeler kullanılırken kablolarda yumuşak plastiklerin tercih edildiği belirtilir. Yumuşak plastiklerin esneme ve bükülebilme özelliğine sahip olduğundan kablolarda kullanım kolaylığı sağladığı söylenir.

Basit bir elektrik devresindeki elektrik enerjisinin hareketi suyun borulardaki hareketine benzetilebilir. “I” numaralı resimde görülen basit elektrik devresindeki pili “II” numaralı resimde su pompası temsil ettiğine göre;

• elektrik enerjisini• ampulü • iletken teli

temsil eden şekiller hangileridir?

2. Alternatif Etkinlik:2. Alternatif Etkinlik: Ampul Ifl›k Verdi, Su Çark› Döndü

I II

pompa

133

1. Etkinlik Hangi Maddeler Elektrik Enerjisini ‹letir?

Bunları Yapalım• Devre elemanlarını kullanarak basit bir elektrik devresi

oluşturup ampulün ışık vermesini sağlayalım.• Devredeki iki bağlantı kablosunu birbirinden ayırarak

devremizi test devresine dönüştürelim. Açık kalan uçları da test uçları olarak adlandıralım. S›v›larla yapt›¤›m›z deneyde bu uçlara elektrot ba¤layal›m.

• Bu test uçlarını değişik katılara temas ettirdiğimizde veya beherglas içine koyduğumuz değişik sıvılara daldırdığımızda ampulün ışık verip vermeyeceğini tahmin edelim.

• Aşağıdaki gibi bir çizelgeyi defterimize çizerek tahminlerimizi kaydedelim.

• Devrenin test uçlar›n› yanda belirtti¤imiz kat›lar ve beherglas içerisine koydu¤umuz s›v›larla temasa getirip lamban›n ışık verip vermediğini gözlemleyelim.

• Gözlemlerimizi çizelgeye kaydedelim.

Sonuca Varalım• Lambanın ışık verip vermemesi konusundaki tahminlerimizden kaç tanesi doğru

çıktı? Tahminlerimizde yanıldığımız maddeler olduysa bunu nasıl açıklarız?• Test uçları arasına bazı maddeler konduğunda lambanın ışık vermesini bazı

maddeler konduğunda ise ışık vermemesini nasıl açıklarız?• Katı ve sıvı maddeleri yukarıda keşfet-

tiğimiz elektriksel özelliklerine göre nasıl sınıflandırırız?

Gözlemleyelim, ‹nceleyelim

Madde Tahminimiz Ampul ışık verdi Ampul ışık vermedi Elektrik enerjisini iletir

Plastik ataş

Alüminyum folyo

Çivi

Cam

Saf su

Tuzlu su

fiekerli su

Sirke

Test devresi

Araç-GereçlerAraç ve Gereç

◆ tuzlu su◆ alüminyum folyo

◆ dört adet beherglas

◆ cam◆ saf su◆ güç kayna¤› (veya 9 V’lik

pil)◆ ampul (6 V)

◆ duy◆ krokodilli bağlantı

kabloları ◆ sirke◆ şekerli su◆ plastik ataş

◆ çivi◆ iki adet bak›r elektrot

134

Öğrencilere, iletken tellerde demir gibi metallerin neden kullanıl-madığı sorularak tartışma ortamı oluşturulur. Elektrik enerjisi iletiminde genellikle bakır ya da alüminyum metali kullanılmasının, bakır ya da alüminyum metalinin çok iyi bir iletken olmasının yanında kolay işlene-bilir özellikte olmasından kaynaklandığı vurgulanır.

Öğrencilerin öğrendikleri bilgileri pekiştirmeleri amacıyla Çalışma Kitabı’ndaki “Kelime Avı” adlı 3. etkinlik yaptırılır.

3. Etkinlik: 3. Etkinlik: Kelime Avı

Bu etkinlikteki amaç, bulmacada saklı olan iletken ve yalıtkan maddelerin bulunmasıdır. Öğrenciler bulmacadaki iletken ve yalıtkan maddeleri bularak bu maddelerin neden iletken ya da yalıtkan olduğunu açıklarlar. Çevrelerinden iletken ve yalıtkan maddelere örnekler verebilirler.

134

Etkinlikte devrenin açık olan test uçlarına plastik ataş ve cam gibi bazı maddeler yerleştirilerek devre tamamlandığı hâlde ampul ışık vermedi. Buna karşılık aynı test uçlarına çivi ve alüminyum folyo gibi maddeler yerleştirildiğinde ise ampul ışık verdi. Bu bulgulara göre bazı maddelerin elektrik enerjisini ilettiğini bazılarının da iletmediğini söyleriz. Sizce, elektrik enerjisinin taşınmasında kullanılan teller hangi maddelerden yapılır?

İletkenler ve Yalıtkanlar

Elektrik anahtarına bastığımızda, ampul anında ışık verir. Duvardaki prizden gelen elektrik enerjisinin, kablo yardımıyla ampule nasıl ulaştığını biliyor musunuz? Bu soruya cevap verebilmek için resimdeki masa lambasının kablosuna bakalım. Burada kablonun dışı ile içinin birbirinden farklı olduğu görülmektedir. Kablonun içinin metal tel olduğunu günlük tecrübelerimizden de biliriz. Bu metal tel olmasaydı, sadece dışındaki plastik kılıf ampulün ışık vermesini sağlar mıyd›? “Hangi Maddeler Elekrik Enerjisini ‹letir?” etkinliğinde gözlemlediğimiz gibi ampul, ancak test uçlarına belli maddeleri koyduğumuz zaman ışık verir. Bu da göstermektedir ki elektrik devrelerinde kullanacağımız her madde ampulün ışık vermesini sağlamaz. fiekildeki masa lambası kablosunun iç kısmında iyi bir iletken olan bakır tel kullanılmıştır. Elektrik enerjisini bakırın yanında demir, alüminyum, altın ve gümüş gibi diğer metaller de iletir. Bu yüzden metallerin genellikle iyi birer iletken olduklarını söyleriz. Metaller gibi üzerinden elektrik enerjisinin geçişine izin veren maddeler iletken olarak adlandırılır. Buna karşılık kabloların dışındaki plastik kılıf ve prizlerde kullanılan seramik gibi maddeler ise elektrik enerjisini kolaylıkla iletmez. Elektrik enerjisini iletmeyen bu tür maddeler yalıtkan olarak adlandırılır.

3

83. s

4

84. s

Elektrik santrallerinde üretilen elektrik enerjisini yerleşim yerlerine taşıyan hatlarda kullanılan iletken teller, çoğunlukla alüminyumdur. Hafif ve ucuz olduğu için tercih edilen alüminyum teller, seramik ya da cam yalıtkanlarla dev direklerden yalıtılır.

Bunları Biliyor muydunuz Bunları Biliyor muydunuz ??

84

EtkinlikEtkinlik : : 55.. ‹letken mi, Yal›tkan m›?

Numaralandırılmış kutucuklarda bazı maddeler verilmiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayalım.

a) Yukarıdaki kutucukların hangilerinde iletken maddeler verilmiştir?

........................................................................................................................

b) Yukarıdaki kutucukların hangilerinde yalıtkan maddeler verilmiştir?

........................................................................................................................

1 2 3 4

8765

9 10 11 12

Sınıfımızda dörder kişiden oluşan iletkenler ve yalıtkanlar grubu oluşturalım. Gruplarımız aşağıda verilen münazara konusunun tercih ettikleri yönünü savunsunlar.Sınıfımızdaki diğer öğrenciler de seyirciler olarak soracağı sorular ya da yapacağı katkılarla bu grupları desteklesinler. Münazara bitiminde ulaştığımız sonucu aşağıdaki boşluğa yazalım.

Münazara Konusu: “ Yaşamımızı kolaylaştıran elektrik enerjisinin kullanılabilir hâle getirilmesinde iletken maddeler mi yoksa yalıtkan maddeler mi daha önemlidir? ”

SONUÇ: ..............................................................................................................................

.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................

EtkinlikEtkinlik : : 44.. Münazaraya Var m›s›n›z?

•

•

•

Etkinlik : 6.

bakır, altın, demir

porselen, kâğıt, cam, plastik

Münazara sonucu değerlendirilir.

Etkinlik : 5.

Etkinlik : 4. Etkinlik : 6.

2, 5, 6, 11, 12

1, 3, 4, 7, 8, 9, 10

83


Etkinlik : Etkinlik : 3.3. Kelime Av›

I. Aşama ‹letken nedir? Yalıtkan nedir? Açıklayalım. ...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

Aşağıdaki kelime avı oyunu içinde üç iletken, dört yalıtkan maddenin isimleri gizlenmiştir. Bu maddelerin isimlerini bulmaya ne dersiniz! Bunun için bulmacaya soldan sağa ve yukarıdan aşağıya bakalım. Bulduğumuz iletken ve yalıtkan maddelerin isimlerini ilgili boşluklara yazalım.

P I B A K I R

O K E T A L S

R T A L Ğ T E

S K C P I S R

E ‹ A L T I N

L R M A S Ğ E

E L C S R ‹ L

N Ğ I T A K P

D E M ‹ R L I

L E S K O P U

II. Aşama Aşağıdaki maddelerden hangilerinin iletken, hangilerinin yalıtkan olduğunu bulal›m, karşılarındaki kutucuklara “X” işareti koyarak nedenini açıklayalım.

Maddeler ‹letken Yalıtkan Neden?

Bakır X Çünkü elektrik enerjisini iletir.

Kuru tahta X Çünkü ...............................................

Alüminyum folyo X Çünkü ...............................................

Kâğıt X Çünkü; ...............................................

Kurşun kalem ucu X Çünkü ...............................................

Silgi X Çünkü ...............................................

Cam X Çünkü ...............................................

Demir X Çünkü ...............................................

‹letkenler

....................................................

....................................................

....................................................

Yalıtkanlar

......................................................

..................................................

....................................................

....................................................

elektrik enerjisini iletmez.




elektrik enerjisini iletir.



Bunları Biliyor muydunuz ?

135

Çalışma Kitabı’ndaki “Kelime Avı” adlı 3. etkinliği tamamlayan öğrenciler iletkenlik ve yalıtkanlığın ne olduğunu öğrenmiş olurlar. Onların bu kavramlarla ilgili bilgilerini genişletmek için elektrik enerjisinin kullanım alanlarına ulaşmasında iletken ve yalıtkan maddelerin nasıl kullanıldığı, “Bunları Biliyor muydunuz?” metni okutularak açıklanır.

Genişletme Aşaması

Öğrencilere şehir cereyanının, elektrik santrali adı verilen te-sislerde üretildiği ve bu tesislerden evlerimize, okullarımıza, iş yer-lerimize kadar iletken teller vasıtasıyla taşındığı vurgulanmalıdır. Öğrenciler çevrelerinde bu hava hatlarını görmektedirler. Bu tellerin iletken olduğu ve bu tellerin direklere temas eden kısımlarında cam, seramik gibi yalıtkan maddeler kullanıldığı kitaplarındaki fotoğraftan da yararlanılarak vurgulanmalıdır. Günlük yaşantıda iletken ve yalıtkan maddelerden nasıl yarar-lanıldığını öğrenen öğrencilerin bu maddelerin hayatımızda çok önem-li bir yere sahip olduğunu kavramaları için Çalışma Kitabı’ndaki “Münazaraya Var mısınız?” adlı 4. etkinlik yaptırılır.

4. Etkinlik: 4. Etkinlik: Münazaraya Var mısınız?

Sınıfta üye sayısı 4 olan iki grup oluşturulur ve her gruptan birer sözcü seçilir. Gruplardan biri yaşamımızı kolaylaştıran elektrik ener-jisinin kullanılabilir hâle getirilmesinde iletkenlerin daha önemli olduğunu savunurken diğer grup yalıtkanların daha önemli olduğunu savunur. Münazara sonunda sınıfın çoğunluğu tarafından kabul gören teze ilişkin öğrencilerin kişisel görüşlerini etkinlikteki ilgili yere yaz-maları istenir.

Sıvılarla katıların iletkenliğini ve yalıtkanlığını öğrenen öğren-cilerin genel bir pekiştirme yapmalarını sağlamak için Çalışma Kita-bı’ndaki “İletken mi, Yalıtkan mı?” adlı 5. etkinlik yaptırılır.

5. Etkinlik: 5. Etkinlik: ‹letken mi, Yalıtkan mı?

Bu etkinlikle öğrencilerin dikkatleri günlük hayatta kullandığımız iletken ve yalıtkan maddelere çekilir.

Katı ve sıvıların iletkenlik özelliklerini öğrenen öğrenciler, gaz hâlindeki maddelerin iletkenliği konusunu da düşünebilirler. Bu sevi-yede sadece gazların normal şartlarda yalıtkan olduğu; fakat uygun şartlar sağlandığında iletken hâle gelebildiğinden bahsedilebilir. Bu amaçla “Acaba Gazlar da İletken midir?” başlıklı metin okunur.

Burada havanın yalıtkan olduğu ancak belli durumlarda iletken hâle gelebileceği vurgulanır. Buna örnek olarak yıldırım ve şimşek olayları gösterilir. Aydınlatmada kullanılan fl oresan lambaların ve reklam tabelalarında kullanılan neon lambaların gazların özel ko-şullarda iletkenlik kazanmasının bir sonucu olarak ışık verdikleri vurgulanır. Öğrencilerin ilgisini çekmek için “Benjamin Franklin Çok Şans-lıydı” metni okutulur. Metnin resmi inceletilebilir ve bir gaz olan havanın özel şartlarda iletken hale geçtiği söylenebilir. Bu nedenle öğrenciler yüksek gerilim hatlarından uzak durmaları konusunda uyarılmalıdır.


Etkinlik : 5.

Etkinlik : 4. Etkinlik : 6.

85


Etkinlik : 5.

Etkinlik : 4. EtkinlikEtkinlik : : 66.. Problem Çözme

Bir cismin iletken ya da yalıtkan olduğunu anlamak için hangi işlemleri yaparız?

Nasıl bir test devresi kurmalıyım?

‹htiyacım olan devre elemanları nelerdir?

Yapacağım plan için bana yardım eder

misin?

Sonuca ulaşmak için ne yapmalıyım?

Planlama Basamakları

Problem: ..........................................................................................

Yapacağım plan:

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

‹htiyaçlarım:

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Yapacağım işlemde bunları değiştirmeliyim:

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Yapacağım işlemde bunları değiştirmem gerekmez:

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Sanırım bu uygun bir test olacak. Çünkü:

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Öğrencilerden gelen cevaplar değerlendirilir.

135

Elektrik Enerjisi Nasıl Taşınır?Yaşamımızdaki Elektrik

Yağmurla gelen facia! Sağanak yağış İstanbul’da can kayıplarına neden oldu. Kâğıthane’ de bir spor tesisinde oynanan amatör küme maçında, elektrik çarpması sonucu 4 kişi hayatını kaybetti. Edinilen bilgiye göre, Kâğıthane’ deki bir spor tesisinde 12–16 yaşlarındaki gençlerden oluşan amatör küme maçı sırasında, yağmurla oluşan su birikintisine temas eden kopmuş elektrik telleri faciaya neden oldu. Olayda, top oynayan 3 çocuk ve antrenörleri hayatını kaybederken, 2 çocuk da çeşitli yerlerinden yaralandı.

Görgü tanığı, A.A muhabirine olayı şöyle anlattı: “Benim takımım da turnuvada oynadığı için maçı izliyordum. Maçın oynandığı toprak sahanın yanında yapımı süren ve korkuluklarında elektrik kaynağı yapılan bir halı saha var. Buraya giden elektrik kabloları, soyunma odasından geçip halı sahaya uzanıyor. Bu kabloların çıplak ucu, halı saha ile toprak sahanın arasındaki bir su birikintisine değmiş. Oyuncular soyunma odasından çıkıp otomobillere giderken olay oldu. Çığlıkları duydum ve durumu anlayıp hemen koşarak şalteri indirdim. Ama iş işten geçmişti.’’

Yukarıdaki gazete haberine göre ıslak ortamların kuru ortamlardan daha riskli olduğunu söyleyebilir miyiz?

‹tfaiyeciler, elektrik kaçağı sonucunda meydana gelen yangınlara müdahale etmeden önce elektrik şalterini kapatırlar. Elektrik yangınlarını şalteri kapatmadan suyla söndürmeye çalışmak, yangının büyümesine ve yeni yangınlara sebep olabilir. Bunun nedeni, suyun elektrik enerjisini iletmesidir. Bu tür yangınları söndürmede içerisinde hazır kimyasal söndürücülerin bulunduğu yangın söndürme tüplerinden faydalanılmalıdır.

6

85. s


Etkinlikte devrenin test uçları sırasıyla tuzlu su ve sirkeye daldırıldığında ampul ışık verirken, saf su ve şekerli suya daldırıldığında ışık vermez. Çünkü tuzlu su ve sirke elektrik enerjisini iletir, şekerli su ve saf su ise iletmez. Ancak yalıtkan sıvıların da belirli şartlar altında iletken hâle gelebileceğini unutmamak gerekir. Yalıtkan sıvılar yüksek elektrik enerjisinin etkisiyle iletkenlik kazanır. Bu yüzden elektrikli aletlerin sıvılardan uzak tutulması gerekir.

Acaba Gazlar da İletken midir?

Fırtınalı bir günde, bir anda etrafımızın aydınlandığına ve ardından gelen gök gürültüsüne tanık olmuşuzdur. Bu olayın nedenini hiç düşündünüz mü? Bir elektrik enerjisi boşalması olan yıldırım ve şimşek, normalde yalıtkan olan havanın iletkenlik kazanması sonucu meydana gelir.

5

84. s

136

Öğrencilerin iletkenlik ve yalıtkanlık konusuyla ilgili yeni öğren-dikleri bilgilerle bir problem durumunu çözebilmeleri için Çalışma Kitabı’ndaki “Problem Çözme” adlı 6. etkinlik yaptırılır.

6. Etkinlik: 6. Etkinlik: Problem Çözme

Bu etkinlik Öğretmen Kılavuz Kitabı’nın 135. sayfasında yer almaktadır. Bu etkinlik, bir maddenin iletken mi yoksa yalıtkan mı olduğunu anlamak ve bilimsel bir problemin çözümünde izlenecek basamakların öğrencilere fark ettirilmesini amaçlamaktadır. Problem çözme yönte-minin birçok yolu vardır. Öğrenci problemini çözmek için bir plan yapmalıdır. Etkinlikte, öğrencilerden planlama basamaklarını doldur-maları istenir. Çalışma Kitabı’ndaki “Hataları Düzeltelim” adlı 7. etkinlik yaptı-rılarak öğrencilerin elektrik enerjisinin tehlikelerine karşı alınması gereken önlemleri kavramaları sağlanır.

7. Etkinlik: 7. Etkinlik: Hatalar› Düzeltelim

Bu etkinlikte öğrencilerden altı hatalı davranışı bulup bu davranışların doğrusunu yazmaları istenmektedir. Böylece öğrencilerin 4. sınıf fen ve teknoloji dersinde öğrendikleri elektrik güvenliği konusu pekiştirilir.

Sınıfa fi ş, duy, priz ve değişik elektrikli aletler getirilerek bu aletlerin yalıtkan kısımları ve nasıl yalıtıldıkları gösterilebilir. Ayrıca farklı amaçlar için üretilmiş kablolar da getirilebilir. Bu kabloların neden farklı teknik ve malzemelerle yalıtılmış oldukları ve nerelerde kullanıldıkları tartışılabilir.

Araştıralım, Hazırlanalım

Burada amaç, öğrencilerin evlerinde ve çevrelerinde gördükleri elektrikli ev aletlerini ve bunların tamirini yapan kişilerin araç gereçlerini gözlemleyerek bunların yalıtım biçimlerini araştırmalarıdır. Öğrencilerin hazırladıkları araştırma ödevi değerlendirildikten sonra kendilerine tekrar verilerek ve arkadaşlarıyla bu ödevleri paylaşmaları istenebilir.

Elektrik enerjisinin günlük yaşantıda çok önemli bir yere sahip olmasının yanında tehlikelerinden de bahsedilmelidir. Her yıl birçok kişinin elektrik çarpmaları sonucu öldüğü veya sakat kaldığı vurgulanır. Bu nedenle elektrikli aletleri kullanırken çok dikkatli olunması gerektiği hatırlatılır ve Ders Kitabı’nın 137. sayfasındaki güvenlik önlemlerin yazılı olduğu uyarılar gözden geçirilir. Öğrencilerin elektrik enerjisinden korunma yollarını gösteren bir poster ya da afi ş hazırlamaları istenebilir.

Elektrik güvenliği konusunda Çalışma Kitabı’ndaki “Balık Kılçığı” adlı 8. etkinlik yaptırılır.

8. Etkinlik: 8. Etkinlik: Bal›k K›lç›¤›

Bu etkinlikte amaç, öğrencilerin öğrendikleri bilgileri kullanarak gazete kupüründe verilen durumla ilgili yanlışları balığın üst kısmına, yapılan yanlışlıkları giderecek çözüm önerilerini ise balığın alt kısmına yazmalarını sağlamaktır.

136

Benjamin Franklin Çok fianslıydı

Benjamin Franklin, 1706 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde

doğdu. Elektrik olaylarını ayrıntılı olarak inceleyen ilk bilim insanıdır. Onun fikirleri günümüzde bile kullanılan birçok icada ilham kaynağı oldu. 1752 yılında, yıldırımın bir elektrik enerjisi boşalması olduğunu gösterdi. Fırtınalı bir havada ucuna metal anahtar bağladığı bir uçurt-manın yükselmesini sağlayarak yıldırım çarpması sonucu anahtardan kıvılcımlar çıktığını gözledi. Bu çok tehlikeli bir deneydi. Çünkü ıslak ip elektrik enerjisini iletip kendisini çarpabilirdi. Nitekim Franklin’den sonra aynı deneyi Avrupa’da tekrarlayan üç bilim insanından biri hayatını kaybetti. Benjamin Franklin gerçekten çok şanslıydı.

Aydınlatmada kullanılan floresan lambalar ve reklam tabelalar›nda kullanılan neon lambalar, gazların özel koşullarda iletkenlik kazanmasından yararlanılarak yapılmıştır.

Yalıtkanlar Sizi Korusun

El feneri, uzaktan ku-manda cihazı ve kasetçalar gibi birçok alet pil ile çalışır. Piller düşük elektrik enerjili olduğundan bizim için teh-like oluşturmaz. Ancak gün-lük hayatta kullandığımız ütü, televizyon ve buzdolabı gibi şehir cereyanı ile ça-lışan birçok alet için aynı şeyi söyleyemeyiz. Yüksek enerjili şehir cereyanı ile çalışan aletlerin kullanımı sırasında doğabilecek tehlikeleri engellemek için bazı güvenlik önlemleri alınır. Bu önlemlerden birisi de yalıtımdır. Üzerinden elektrik enerjisi geçen çok sayıda tel ve düzenekten oluşan elektrikli ev aletleri yapılan yalıtım sayesinde güvenli biçimde kullanılır. Yalıtım amacıyla en çok kullanılan maddeler; porselen, plastik, bakalit ve kauçuktur. Herhangi bir elektrikli aletin fişini bu maddelerle yalıtılmış kılıfından tutarak prize takarız. Yine duy, priz ve elektrik anahtarı gibi araçların elektrik yalıtımı da aynı maddelerle sağlanır.

Acaba kullandığımız birçok elektrikli

alet neden yalıtkanla kaplıdır?

Yıpranmış kablolar yenileri ile değiştirilmelidir.

Bir prize birden fazla fiş sokulmamalıdır.

Elektrik kablolarının yanında yanıcı ve ısıtıcı cihazlar kullanılmamalıdır.

Elektrikli cihazları tamir ederken, ampül değiştirirken, devrede elektrik enerjisi olmamalıdır.

Nemli ortamlarda elektrikli cihazlar kullanılmamalıdır.

Bozulmuş prizler yenileri ile değiştirilmelidir.

86

Etkinlik : Etkinlik : 7.7. Hatalar› Düzeltelim

Elektrik enerjisini kullanırken hatalı veya dikkatsiz davranmak üzücü sonuçlar doğurabilir. Aşağıda numaralandırılmış resimlerde, bazı hatalı kullanım ve davranışlar verilmiştir. Her bir durumda yapılan hatayı görüp buradaki davranışın doğrusunu ilgili numaranın karşısına yazalım.

1. resim : ..........................................................................................................................

2. resim : ..........................................................................................................................

3. resim : ..........................................................................................................................

4. resim : ..........................................................................................................................

5. resim : ..........................................................................................................................

6. resim : ..........................................................................................................................

1 2 3

4 5 6

Etkinlik : 8.


137

Değerlendirme Aşaması

• “Kendimizi Değerlendirelim” Soruları Öğrencilerin kendilerini değerlendirmeleri için konu bitimindeki soruların cevaplarını defterlerine yazmaları sağlanır. Bu sorulara aşa-ğıdaki cevapların verilmesi beklenmektedir. Verilen cevaplardaki ek-sik ve yanlışların giderilmesi için öğrenciler Ders Kitabı’ndaki ilgili sayfalara yönlendirilir.

• “Kendimizi Değerlendirelim” Sorularının Cevapları

1. Alüminyum ve bakır iyi iletkenlik özelliği göstermesinin yanında kolay bükülebilir ve hafi f olması nedeniyle iletken tel yapımında tercih edilir. Ayrıca altın ve gümüş gibi diğer iletken metallere göre ucuzdur.

2. Evlerimizde kullandığımız su iletkendir. Islak elle elektrik prizlerine dokunduğumuzda elimizdeki su damlacıklarının iletken tele ulaşması durumunda çarpılma riskimiz vardır..

3.

Konu Biterken

• Öğrencilerden katıların ve sıvıların iletkenlik ve yalıtkanlık özellikleriyle ilgili neler öğrendiklerini kendi cümleleriyle defterine yazmaları istenir. Yazılan özetlerden birkaçı okutularak dönüt verilir. Diğer öğrencilerin de bu doğrultuda kendilerinde bulunan eksiklileri gidermeleri istenir.

• Bir sonraki konuya geçmeden önce yalıtkan maddelerin hangi amaçlarla nasıl kullanıldıkları konusunda öğrencilerin çevrelerini gözlemlemeleri istenir. Bu gözlemlerini bir sonraki konuya başla-madan önce sınıfta sunacakları söylenir.

• Öğrenciler defterlerine yazdıkları anahtar kavramlara dönerek, kav-ramların doğruluğunu kontrol ederler. Bir sonraki ders için “İlet-keni Değiştir Ampulün Parlaklığı Değişsin” konusunun okunması tavsiye edilir.

Notlarım ve Düşüncelerim

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

........................................................................................................................

Kablonun içi iletkendir.Elektrik enerjisinin iletilmesini sağlar.

Bir metal çubukla prizden elektrik enerjisini kablodaki iletken tele iletir.

Fişin dış kısmı plastik yalıtkandır ve onu tuttuğumuzda çarpılmamızı önler.

87


Etkinlik : 7. Etkinlik : Etkinlik : 8.8. Bal›k K›lç›¤›

B‹L‹NÇS‹ZL‹K AZ DAHA ‹K‹ CAN ALIYORDU ! Bahçedeki elektirik direğine bağlanmış olan çamaşır teli, elektrik kaçağından dolayı, az daha yaşlı kadının hayatına mal oluyordu. Yaşlı kadın yıkadığı çamaşırları yağmurun dinmesiyle tele asarken elektrik enerjisine kapıldı. Onu kurtarmaya gelen bilinçsiz torunun akibeti de aynı olunca oğlu eline geçirdiği kuru tahta parçasıyla faciayı önledi.

Yaşanmış bir olaydan alınan yandaki gazete küpüründe faciaya davetiye çıkaran bazı hatalar›n yapıld›¤› anlafl›lmaktad›r. Yapılan bu hataları balık kılçığının üstünde verilen kutucuklara, bu hatalar› giderecek çözüm önerilerimizi de alt kutucuklara yazalım.

Elektrik enerji hattının bahçeden geçmesi

Çamaşır telinin elektrik direğine bağlanması

Torunun, ninesinin herhangi bir yalıtkan malzeme kullanmadan kurtarmaya çalışması

Elektrik enerjisine kapılan kişiler mutlaka iyi bir yalıtkan ile kurtarılmalı Çamaşır teli

kesinlikle elektrik direklerine bağlanmamalı

Elektrik direklerinin yanında bulunulmamalı, oyun oynanmamalı

137

Elektrik Enerjisi Nasıl Taşınır?Yaşamımızdaki Elektrik

Aşağıdaki soruların cevaplarını defterimize yazalım.1. Elektrik kablolarında neden genellikle bakır ya da alüminyum teller kullanılır?2. Islak elle elektrik prizlerine dokunmak neden tehlikelidir?3. Yandaki resimde açık durumda bir elektrik

fişi görülmektedir. Bu fişin iletken ve yalıtkan kısımlarını belirleyelim. Fişin güvenli kullanımı için iletken ve yalıtkan kısımların önemini açıklayalım.

Kendimizi De¤erlendirelim

Yukarıdaki resimlerde görüldüğü gibi kablolar, kullanılan yerin özelliği ve ilettikleri enerji miktarına bağlı olarak farklı teknik ve malzemelerle yalıtılır.

7

86. s


Elektrik çarpması, üzerinden elektrik enerjisi geçen bir iletkenle arada bir yalıtkan olmadan doğrudan temas edilmesi durumda meydana gelir. Bu yüzden elektrikli araçlarda kullanılan yalıtkan ile elektrik enerjisinin vücudumuz üzerinden toprağa geçmesi ve bunun sonucunda doğabilecek ölümcül kazalar da önlenmiş olur. Elektrikli aletlerde ve elektrik kablolarında başvurduğumuz bunca yalıtım önlemlerine rağmen enerjinin yanlış kullanımından dolayı bazı elektrik kazalarının yaşandığını zaman zaman duyarız. Yararlı olan elektrik enerjisinin bizim ve çevremizdekilerin güvenliğini tehdit etmemesi için aşağıdaki kurallara uymayı alışkanlık haline getirmeliyiz.

Ellerimiz ıslak iken elektrikli aletlerden uzak duralım. Banyo ve buna benzer ıslak ortamlarda elektrikli aletleri kullanmaktan kaçınalım.

Yıpranmış kabloları, kırık fiş ve prizleri kullanmayalım.

Bir elektrik prizine aynı anda birden fazla fiş takmayalım. Takılması hâlinde kablolar aşırı derecede ısınıp yangına neden olabilir.

Elektrik enerjisi prizlerine, elektrik fişlerinden başka hiçbir şey sokmayalım.

Elektrik iletim hatlarından uzak duralım. Yakınlarında uçurtma uçurmayalım ve çeşitli nedenlerle koparak sarkan tellere yaklaşmayalım.

Fırtınalı ve yağmurlu havalarda ağaç altında durmayalım, açık alan-da oynamayalım ve suda yüzmeyelim; çünkü yıldırım çarpabilir.

fiEH‹R CEREYANI ‹LE DENEY YAPMAYALIM!

8

87. s

138

‹letkeni Değiştir, Ampulün Parlaklığı Değişsin

• Konuya Başlarken

• Öğrenciler Neredeler Nereye Gelecekler? Öğrenciler daha önceden basit elektrik devresi kurmayı, devre elemanlarını, pil sayısını ya da ampul sayısını değiştirerek ampulün ışık şiddetini değiştirmeyi bilmektedirler. Bu konuda ise devredeki iletken teli değiştirerek (cinsini, boyunu, kalınlığını) ampulün ışık şiddetini değiştirmeyi, her devre elemanının bir direnci olduğunu öğreneceklerdir.

Ön Bilgileri Yoklama ve Merak Uyandırma Aşaması

• Anahtar Kavram Öğrencilere anahtar kavram ile ilgili ne bildikleri sorulur. Bir boş sayfa açarak bu sayfaya anahtar kavramla ilgili düşündüklerini listelemeleri ve geri kalan zamanda birbirleriyle düşüncelerini paylaşmaları söylenir. Öğrencilere konu sonunda bu kavramlara tekrar dönecekleri hatırlatılır.

• Konuya Giriş Öğrencilerden konu girişindeki resmi incelemeleri istenir.

- Pil ya da ampul sayısını değiştirmeden ışık şiddetini değiştire-bilir miyiz?

- Elektrik devrelerinde genellikle bakır tel kullanılmasının sebe-bi nedir?

- Elektrik devrelerinde kullanılan tellerin boyu ya da kalınlıkları değişirse ampulün parlaklığı değişir mi?

gibi sorularla konuya giriş yapılır.

138

Anahtar Kavram

direnç

‹letkeni De¤ifltir, Ampulün Parlakl›¤› De¤iflsin

Mert yaz tatilinde ailesiyle büyükanne ve büyükbabasının köyüne gitmişti. Büyükbabası yeni yaptırdığı evin duvarlarını ördürmüş, sıra elektrik tesisatının döşenmesine gelmişti. Mert elektrikçinin çalışmasını dikkatle gözlemlerken kullanılan kabloların değişik renklerde olduğunu ancak hepsinin içinde bakır tel bulunduğunu fark etmişti. fiehre elektrik taşıyan tellerin alüminyumdan yapıldığını biliyordu. Acaba elektrik enerjisi iletiminde neden alüminyum ve bakır teller tercih ediliyordu? Mert bunları düşünürken fen ve teknoloji dersinde öğrendikleri aklına geldi. Öğrendiklerine göre bir devredeki ampulün parlaklığı kullanılan pil ve ampul sayısına göre değişiyordu. Acaba ampul parlaklığını değiştiren başka faktörler de var mıydı?

2. Etkinlik Ampulün Parlaklığını Değiştirmenin Birkaç Yolu

Bunları Yapalım• Ampulün parlaklığını etkileyen faktörleri belirlemek

için beşer kişilik gruplar oluşturalım.• Gruplardan bir kısmım›z ampulün parlaklığının

iletkenin uzunluğuna, bir kısmım›z iletkenin dik kesit alanına (kalınlığına), bir kısmım›z da iletkenin cinsine bağlı olup olmadığını test edecek bir devre tasarlayal›m.

• Tasarladığımız devrelerin şemalarını defterimize çizelim. • Değişkenlerimizi ve tahminlerimizi örneği aşağıda

verilen çizelgeye kaydedelim.• Gözlemlerimizi tahminlerimizle karşılaştırarak ampulün

parlaklığının iletkenin boyuna, dik kesit alanına ve cinsine bağlı olup olmadığıyla ilgili bir yargıya varalım.

Sonuca Varalım• ‹letken telin uzunluğu, dik kesit alanı ve cinsi ile

ampulün parlaklığı arasında nasıl bir ilişki vardır?



◆ pil (1,5 V)◆ ampul (1,5 V)

◆ duy◆ bağlantı kabloları

◆ kalınlığı aynı,

uzunlukları farklı, aynı

cins teller (nikel-krom)

◆ uzunlukları aynı, dik

kesit alanları farklı, aynı

cins teller (nikel-krom)

◆ 1 m uzunluğunda dik

kesit alanları aynı olan

demir ve bakır teller

Grup ad›

De¤ifltirilen de¤iflken

Sabit tutulan

de¤iflkenTahminimiz Gözlemimiz Sonuç

1. grup2. grup3. grup

KA

ZA

NIM

LA

R

2. İletkenlerde elektrik enerjisinin iletimi ile ilgili olarak öğrenciler;2.1. Bir elektrik devresindeki ampulün parlaklığının nelere bağlı

olduğunu tahmin eder.2.2. Ampulün parlaklığı ile ilgili tahminlerini test edecek bir deney

tasarlar ve kurar (BSB-16).2.3. Bir elektrik devresindeki ampulün parlaklığının, devredeki

iletkenin uzunluğu, dik kesit alanı ve cinsinin değiştirilmesiyle değişebileceğini deneyerek fark eder (BSB-13, 14, 15, 31).

2.4. Maddelerin elektrik enerjisinin iletimine karşı gösterdikleri zorluğu “direnç” olarak ifade eder.

2.5. Bir iletkenin direncinin uzunluğuna, dik kesit alanına ve cinsine göre değiştiği sonucuna varır (BSB-31).

2.6. Yalıtkanların direncinin iletkenlere göre çok daha büyük olduğunu ifade eder.

2.7. Devre elemanlarının iki uçlu olduğunu gözlemler ve her birinin belirli bir direnci olduğunu ifade eder.

2.8. Bir iletkenin direncini ölçer ve birimini belirtir. 2.9. Ampulün de bir iletken telden oluştuğunu ve bir direncinin

olduğunu fark eder.2.10. Direncin değerinin artması veya azalmasının ampulün

parlaklığını nasıl değiştirdiğini deneyerek keşfeder (BSB-30, 31).

2.11. Devredeki ampulün parlaklığını değiştirebilmek için basit bir reosta modeli tasarlar ve yapar (FTTÇ-5).

AÇ

IKL

AM

AL

AR

Sınırlamalar Elektrik akımı kavramı 7. sınıfta verilecektir. Direnç kavramı elektrik enerjisi iletiminden yola çıkılarak izah edilecektir.2.8 Ohm yasasının ispatı 7. sınıfta verilecektir. Burada sadece

birim olarak verilecektir. 2.9 Ampulün içindeki telin neden ışık yaydığı 8. sınıfta

verilecektir.[!] Uyarı Öğrencilere dik kesit alanının ne demek olduğu açıklanır.

Çok Parlak Parlak Az Parlak

1. Fener

2. Fener

3. Fener

4. Fener

3. Alternatif Etkinlik:3. Alternatif Etkinlik: Pil Say›s› ve Ampul Parlakl›¤› Aras›ndaki ‹liflki

Aşağıdaki el fenerlerinde kullanılan pil ve ampuller özdeştir. Buna göre ampullerin parlaklıklarıyla ilgili düşüncele-rinizi çizelgeye “X” işareti koyarak kaydediniz.

Etkinlik : 9.

Etkinlik : 10.

Etkinlik : 11.

139

Öğrencilerin ön bilgilerini pekiştirmek amacıyla alternatif olarak “Pil Sayısı ve Ampul Parlaklığı Arasındaki İlişki” adlı 3. alternatif etkinlik yaptırılabilir.

33. Alternatif Etkinlik:. Alternatif Etkinlik: Pil Sayısı ve Ampul Parlaklığı Arasındaki ‹lişki

4 ve 5. sınıf fen ve teknoloji dersinde bir devredeki ampulün parlaklığını pil ve ampul sayısına göre değiştiğini öğrenen öğrenciler bu etkinlikle bu bilgiyi pekiştireceklerdir.

2. Etkinlik: Ampulün Parlaklığını Değiştirmenin Birkaç Yolu

(Önerilen süre: 20 dk.)

Bu etkinlik için öğrenciler beşer kişilik gruplara ayrılırlar. Grup-lardan bir kısmı boyları ve cinsleri aynı, dik kesit alanları farklı, diğer bir kısmı dik kesit alanları ve cinsleri aynı boyları farklı, geri kalan kısmı ise boy ve dik kesit alanları aynı, cinsleri farklı iletken tellerin ampul parlaklığına olan etkilerini araştırırlar. Etkinlik sonunda iletken telin cinsinin, uzunluğunun ve dik kesit alanının ampulün parlaklığına etkisi çizelgeye kaydedilir. Ampulün parlaklığının iletken telin uzunluğuna, dik kesit alanına (kalınlığına) ve cinsine bağlı olduğu ifade edilir. Telin uzunluğu arttıkça parlaklık azalırken, kalınlık arttıkça parlaklığın arttığı vurgulanır.

Açıklama Aşaması

Etkinlikler yapıldıktan sonra “Direnç Nedir?” başlıklı yazı okutu-lur.

Direnç Nedir? Maddeleri sahip oldukları dirence göre, iletken veya yalıtkan diye nitelendirebiliriz. Bu nitelendirmedeki ölçü, onların elektrik enerjisine karşı gösterdikleri zorluktur. Bu zorluk iletkenlerin direnci olarak adlandırılır. En iyi iletkenin bile bir direncinin olduğu vurgulanır. Elektrik enerji iletiminde iyi iletkenlerden biri olan bakır telin kullanıldığı (Gümüş daha iyi iletken olmasına rağmen pahalı olduğu için kullanılmaz.) belirtilir. Cam, plastik, tahta gibi maddelerin direnci çok büyük olduğundan elektrik enerjisini iletmediği (ya da çok az ilettiği) ifade edilir. Direnç kavramı aşağıdaki resimlerde görüldüğü gibi pürüzlü ve pürüzsüz yüzeylerdeki arabanın hareketine benzetilerek de anlatılabilir. Eğik düzlemin aynı yüksekliğinden bırakılan araba, pürüzlü yüzeyde daha az yol alacaktır.

Pürüzsüz yüzey pürüzlü yüzey

Bir devredeki ampulün parlaklığının kullanılan iletkenin cinsine bağlı olduğuyla ilgili Çalışma kitabı’nda yer alan “Tahmin Edip Açıklayalım” adlı 9. etkinlik yaptırılır.

9. Etkinlik: 9. Etkinlik: Tahmin Edip Açıklayalım

Öğrenciler bakırın nikel-kromdan daha iyi iletkenlik özelliği göster-diğini öğrendiler. Bu etkinlikteki tellerin iletkenlik özelliklerine göre ampulün parlaklık sıralamasını doğru yapmaları beklenmektedir.

er e-

EtkinlikEtkinlik : : 99..

Etkinlik : 10.

Tahmin Edip Aç›klayal›m

Yukarıdaki şekilde verilen elektrik devresinde ampul ve raptiye arasındaki iletken tellerin uzunluk ve dik kesit alanlar› aynı olduğuna göre ataflın sırasıyla 1, 2, 3 konumlarına getirilmesi durumunda ampulün parlaklığı ile ilgili tahminlerimizi boşluklara yazalım.

Atafl............. konumunda iken ampul en parlaktır. Çünkü...................................................

.............................................................................................................................................

Atafl...........konumunda iken ampul parlaktır. Çünkü .........................................................

.............................................................................................................................................

Atafl ..........konumunda iken ampul az parlaktır. Çünkü ....................................................

.............................................................................................................................................

Etkinlik : 11.

nikel-kromdemir

bakır

1

23

3

bakır, demir ve nikel-krom telden daha iyi bir iletkendir.

2

nikel-krom, demir ve bak›rdan daha kötü bir iletkendir.

1

demir, nikel-kromdan daha iyi ancak bakırdan daha kötü bir iletkendir.

139

Direnç Nedir?

Yaptığımız etkinliklerde de görüldüğü gibi, elektrik devrelerinde bağlantı kablosu olarak farklı metaller kullanılabilir. Ancak, kullanılan metal tellerin iletkenlik özelliği birbirinden farklıdır. Devrelerde bağlantı kablosu olarak kullanılan telin cinsinin yanında uzunluğunun ve dik kesit alanının da ampulün parlaklığını etkileyen bir faktör olduğunu gördük.

Elektrik enerjisini, bazı iletkenler kolay iletirken, bazıları da zor iletir. Yandaki devrelerde kullanılan nikel-krom bağlantı telinin, elektrik enerjisi iletimine karşı gösterdiği zorluk, bakır telin elektrik enerjisi iletimine karşı gösterdiği zorluktan daha büyüktür. Bu sebeple nikel-krom bağlantı telinin kullanıldığı devrelerdeki ampulün parlakl›¤› daha azdır. Maddelerin elektrik enerjisinin iletimine karşı gösterdikleri bu zorluk direnç olarak adlandırılır. Direncin birimi Ohm’dur (om) ve (Ω) ile gösterilir. Bütün elektrikli aletler belirli bir dirence sahiptir, ancak bağlantı kablosu olarak kullanılan tellerin direnci çok azdır.

Nikel-krom tel Bakır tel

Günlük hayatta televizyon arkasından ya da radyodan yükselen incecik bir duman hemen herkesi telaşa düşürür. Bir de ortalıkta oldukça rahatsız edici bir yanık kokusu varsa panik daha da büyür. Hemen anahtarlar açılır, başlar kötü kötü düşünceler.

Yükselen duman, üzerinden geçen elektrik enerjisine direnç göste-remeyen bir devre elemanının yanmasından başka bir şey değildir. Tüm devre elemanları elektrik enerjisinin iletimine karşı direnç gösterir. Bu yüzden bir elektrikli cihazda kullanılacak her devre elemanının uygun dirence sahip olması önemlidir.

Bakır telin direnci küçüktür.

Nikel-krom telin direnci büyüktür.

9

88. s

Bütün iletkenlerin bir dirence sahip olduğunu öğrendik; ancak

uzun telin k›sa tele göre,

ince telin kal›n tele göre,

nikel-krom telin bak›r tele göre,

daha büyük dirence sahip olduğunu da unutmamak gerekir.

140

Bir iletkenin direncinin iletkenin cinsine bağlı olduğunu öğrenen öğrencilere Ders Kitabı’nın 139. sayfasındaki tel resimleri inceletilerek ince bir telin aynı metalden yapılmış ve aynı elektrik enerjisini taşıyan kalın bir tele oranla daha büyük bir dirence sahip olduğu vurgulanır. Ayrıca uzun bir telin direncinin kısa bir telin direncinden büyük olduğu belirtilir. Öğrencilerin bunu daha iyi kavrayabilmeleri için Çalışma Kitabı’ndaki “Ampullerin Parlaklığı Nasıl Değişir?” adlı 10. etkinlik yaptırılır.

10. Etkinlik: 10. Etkinlik: Ampullerin Parlaklığı Nasıl Değişir?

Bu etkinlikteki amaç, bir iletkenin direncinin uzunluğuna, dik kesit alanına ve cinsine bağlı olduğunun kavratılmasıdır.

Genişletme Aşaması

Elektrik enerjisi iletiminde bir miktar enerji ısıya dönüşür. İstesek de istemesek de elektrik devresinin içindeki devre elemanları ısınır. Buna neden olan dirençtir. Direnç, bir malzemenin elektrik enerjisine karşı koymasıdır. Bütün elektriksel devre elemanları, elektriği ileten teller bile belli bir dirence sahiptir. Ancak ısı enerjisine dönüşen miktar kullanılan malzemenin cinsine ve büyüklüğüne bağlıdır. Isı üretmek için tasarlanmış cihazlarda nikel-krom teller kullanılır. Nikel-krom yüksek dirence sahip bir iletken teldir. Bu tel üzerinden geçen elektrik enerjisinin çoğu ısıya dönüşür. Bu cihazlara elektrik enerjisi taşıyan teller ise düşük dirençli bakır metalinden yapılır. Çalışma Kitabı’ndaki “Bir İletkenin Direnci Nelere Bağlıdır?” adlı 11. etkinlik yaptırılır.

11. Etkinlik: 11. Etkinlik: Bir ‹letkenin Direnci Nelere Bağlıdır?

Bu etkinlikte amaç, direncin iletkenin cinsine, uzunluğuna ve dik kesit alanına bağlı olduğunu dirençölçer yardımıyla gözlemlemektir. Ölçüm yapmadan önce yan sayfadaki resimlerden yaralanılarak ayar düğmesinin ve kabloların direnç ölçme pozisyonunda olmasına dikkat edilmelidir. Ölçüm yapılırken direnç ölçme kablolarının yalıtkan saplarından tutulması gerekmektedir. Ölçüm sonucunda bir iletkenin direnci yapıldığı maddenin cinsine, uzunluğuna ve dik kesit alanına bağlı olduğu ölçümle gözlenecektir.

140

Bir elektrikli cihaz yapılırken cihazın kullanım amacına ve özelliğine göre uygun teller seçilir. Evlerimize elektrik enerjisi taşıyan tellerin küçük dirençli olması gerekir. Bunun için kalın teller tercih edilir. Ütü, saç kurutma makinesi ve su ısıtıcısı gibi cihazlarda kullanılan direnç tellerinin büyük dirençli olması gerekir. Bunun için uzun ve ince teller tercih edilir.

Yalıtkanlar Her Zaman Yalıtkan mı?

Genel olarak metaller iletken, metal olmayan maddeler ise yalıtkandır. Bu ifade sadece hangi maddelerin iletken ya da yalıtkan olduğunu akıl-da tutmak bakımından önemlidir. Çünkü yalıtkan olarak bilinen plastik, cam ve hava gibi maddeler bile belli şartlar yerine getirildiğinde bir ölçüde iletkenlik kazanabilir. ‹letken olmayan maddelerin dirençleri iletkenlere göre çok büyük olduğundan onları yalıtkan olarak adlandırmak yanlış olmaz. Zaman zaman radyo ve televizyonlardan enerji hatlarından uzak durulması yönünde uyarılar yapılır. Bunun sebebi normalde yalıtkan olan havanın belirli şartlarda iletkenlik kazanmasıdır. Bu yüzden çeşitli nedenlerle koparak sarkan tellerden uzak durmamız gerekir. Sarkan elektrik tellerinden uzak

durmalıyız.

Büyük dirençli tel

Büyük dirençli tel

Küçük dirençli tel

Küçük dirençli tel

11

89. s

Bir iletkenin direnci sadece yapıldığı maddenin cinsine değil aynı zamanda yapısına da bağlıdır. Direnç, iletkenin boyu ile doğru, dik kesit alanı ile ters orantılıdır.

Telin cinsi Telin uzunluğu Telin dik kesit alanı

Küçük dirençli tel bakır kısa büyük (kal›n tel)

Büyük dirençli tel nikel-krom uzun küçük (ince tel)

Yandaki gibi bir elektrik devresi yapabilmek için pil, ampul, anahtar, duy ve iletken kabloya ihtiyacımız olduğunu ve bu devreye basit elektrik devresi denildiğini biliyoruz.

10

88. s

88

Etkinlik : 9.

Ampüllerin Parlakl›¤› Nas›l De¤iflir?EtkinlikEtkinlik : : 1010.. Aşağıdaki şekilde verilen a ve b devrelerinde ampuller özdeş olup atafl ile ampul arasındaki iletken teller nikel-kromdan yapılmıştır. Ataflın sırasıyla 1,2 ve 3. konumlarına getirilmesi durumunda ampülün parlaklığını tahmin edip yazalım.

a devresi

1. konumu: .........................................................................................................................

2. konumu: ...........................................................................................................................

3. konumu: ............................................................................................................................

b devresi

1. konumu: .........................................................................................................................

2. konumu: ...........................................................................................................................

3. konumu: ............................................................................................................................

Etkinlik : 11.

a b

12

3

123

Ataç 1 konumundayken ampül az parlak.

Ataç 2 konumundayken ampül parlak.

Ataç 3 konumundayken ampül en parlak.

Ataç 1 konumundayken ampül en parlak.

Ataç 2 konumundayken ampül parlak.

Ataç 3 konumundayken ampül az parlak.

Etkinlik : 9.

Etkinlik : 10.

Etkinlik : 11.

Isıtıcılarda nikel-krom teller kullanılır.

141

Öğrencilerin iletken ve yalıtkan maddelerin dirençleri arasındaki ilişkiyi kavrayabilmeleri için “Yalıtkanlar Her Zaman Yalıtkan mı?” başlıklı yazı okutulur.

Bütün maddeler elektrik enerjisini iletir. Fakat metal olmayan maddelerin direnci o kadar büyüktür ki elektrik enerjisinin çok azını iletirler. Dolayısıyla metal olmayan maddelerin ilettikleri elektrik enerjisi ihmal edilerek onlara yalıtkan denilebilir. Aşağıdaki tabloda bazı maddelerin iletkenlik oranları görülebilir.

Madde İletkenlik

Gümüş 66 000 000

Bakır 64 000 000

Alüminyum 44 000 000

Çelik 5 500 000

Su 0,000 1

PVC 0,000 000 1

Plastik 0, 000 000 000 000 01Hava 0, 000 000 000 000 125

NOT: Bu tablo sadece öğretmen içindir.

Devre elemenları ve sembollerinin öğretilmesi için aşağıdaki resimden yararlanılabilir.

Daha sonra Ders Kitabı’ndaki “Devre Elemanlarının Direncini Ölçebilir miyiz?” adlı 3. etkinliğe geçilir.

3. Etkinlik: Devre Elemanlar›n›n Direncini Ölçebilir miyiz?(Önerilen Süre: 15 dk.) Bu etkinlikte amaç öğrencilerinin devre elemanlarının da bir direncinin olduğunu ve bu direncin nasıl ölçüldüğünü kavramalarını sağlamaktır.

Öğrencilerin, kavramları daha eğlenceli bir şekilde pekiştirmelerini sağlamak için onlara “Göster Yaratıcılığını” adlı 12. etkinlik yaptırılır.

Etkinlik : 9.

Etkinlik : 10.

Etkinlik : 11.

89


Etkinlik : 9.

Etkinlik : 10.

EtkinlikEtkinlik : : 1111.. Bir ‹letkenin Direnci Nelere Ba¤l›d›r?

Araç ve Gereç

• aynı dik kesit alanına sahip farklı uzunlukta bakır teller (25 cm, 50 cm, 75 cm)

• farklı dik kesit alanına sahip 50 cm boyunda üç adet bakır tel

• aynı uzunluk ve dik kesit alanında bakır, alüminyum ve demir teller

• dirençölçerBunları Yapalım

I. Düzenek• Aynı dik kesit alanına sahip 25 cm, 50 cm, ve 75 cm uzunluklarındaki bakır tellerin direncini

dirençölçer ile ölçelim. Bulduğumuz değerleri aşağıdaki çizelgeye kaydedelim.

Boy (cm) 25 cm 50 cm 75 cm

Direnç (ohm)

II. Düzenek• 50 cm uzunluğunda ve farklı dik kesit alanlarındaki bakır tellerin direncini dirençölçer

ile ölçüp bulduğumuz değerleri aşağıdaki çizelgeye kaydedelim.

Dik kesit alanı Küçük Büyük En Büyük

Direnç (ohm)

• Aynı dik kesit alanında ve aynı uzunlukta olan bakır, alüminyum ve demir tellerin dirençlerini dirençölçer ile ölçüp bulduğumuz değerleri aşağıdaki çizelgeye kaydedelim.

Cinsi Bakır Alüminyum Demir

Direnç (ohm)

Sonuca Varalım• Bir iletkenin direnci uzunluğuna bağlı olarak nasıl değişir?• Bir iletkenin direnci dik kesit alanına bağlı olarak nasıl değişir?• Kullandığımız iletken tellerin dirençlerini büyükten küçüğe doğru sıralayalım.

pil

batarya

ampul tel

anahtar

anahtar

ampul

pil

141

‹letkeni Değiştir, Ampulün Parlaklığı DeğişsinYaşamımızdaki Elektrik

Elektrik devrelerini daha kolay çizmek için devre elemanları sembollerle gösterilir.

3. Etkinlik


◆ değişik ampuller

◆ farklı boyutlarda iletken

teller◆ dirençölçer

Devre Elemanlarının Direncini Ölçebilir miyiz?

Bunları Yapalım• Devre elemanlarının dirençlerini nasıl ölçebileceğimizi

tahmin edelim.• Devre elemanlarının dirençlerini, dirençölçer yardımıyla

ölçelim. Ölçüm yaparken dirençölçerin ucundaki plastik kısımdan tutalım.

• Ölçümlerimizi defterimize oluşturduğumuz bir çizelgeye yazalım.

Sonuca Varalım• Dirençölçerin tek ucunu tele dokundursaydık telin diren-

cini ölçebilir miydik? Cevabımızın nedenini açıklayalım.• Direncini sıfır olarak ölçtüğümüz devre elamanı var

mıdır? Buna göre kullandığımız devre elemanlarının dirençlerinin olup olmaması ile ilgili nasıl bir sonuca ulaştığımızı açıklayalım.

Acaba bütün devre elemanlarının direnci var mıdır? Bunu gözlemleyeceğimiz bir etkinlik tasarlayalım.


Kullandığımız bilgisayar, televizyon, radyo gibi elektronik aletlerde de çok farklı devre elemanları vardır. Bu devre elemanları, iletken ve yalıtkan özellik gösteren maddelerden yapıldığından, her birinin direnci farklıdır. Birer devre elemanı olan pil, ampul, anahtar ya da iletken teli incelediğimizde her birinin iki ucu olduğunu gözlemleriz. Bu devre elemanları da birbirinden farklı direnç değerlerine sahiptir. Bir devre elemanının direncini ölçmek için

Devre Eleman› Ad› Sembolü

Pil

Batarya

Ampul

Anahtar

Kablo

142

NOT: Piyasadaki dirençölçerler genellikle multimetre şeklinde olup direnç, akım ve voltu ölçebilmektedir. Fakat direnç ölçerken multimetre kablolarının direnç ölçme pozisyonunda takılması gerekmektedir. Ayrıca ayar düğmesi ile oynayarak uygun direnç ölçme konumuna getirilmesi gerekmektedir. Okul laboratuvarında dirençölçer cihazı yoksa çevredeki radyo-televizyon tamircilerinden ödünç alınabilir. Pahalı olmayan bu alet piyasadan da okul imkânlarıyla temin edilebilir.

Öğrenciler önceki yıllarda devre elemanlarını ve özelliklerini öğrenmişlerdir. Burada her bir devre elemanının iki ucu olduğu belirtilir. Dirençölçer denilen aletle devre elemanlarının direncinin ölçülebileceği, bunun için dirençölçerin iki ucuna devre elemanının iki ucunun dokundurulması gerektiği belirtilmelidir.

12. Etkinlik: 12. Etkinlik: Göster Yaratıcılığını

Bu etkinliğin amacı, öğrencilerin “direnç” kelimesinin harfl eri ile başlayan ve öğrendikleri bilgileri içeren cümleler yazmalarıdır.

Bilim insanlarının hayat hikâyeleri birçok öğrencinin ilgisini çeker. Ohm’un hayat hikâyesi okunarak öğrencilerin bilime ilgileri arttırılabilir. Ayrıntılı araştırma ev ödevi olarak verilebilir.

142

Filaman

Bir ampulü yakından incelediniz mi? Eğer incelediy-seniz bazı ampullerin içerisindeki sarmal teli fark etmişsinizdir. Ampulde ışık oluşturmak için kullanılan bu tellere filaman denir. Filaman çoğunlukla tungsten metalinden yapılır. Bakır kadar iyi iletken olmayan tungsten metali yüksek dirence sahiptir. Bu yüksek direnci daha da artırmak için filamanın uzun ve ince yapıda olduğu dikkatinizi çekti mi? Evlerde kullandığımız ampuller farklı dirençlere sahiptir. Büyük bir odayı aydınlatmak için çok ışık veren

Analog dirençölçer

Dijital dirençölçer

George Simon Ohm (Geork Zimon Om) 1789 yılında Almanya’da bir çilingirin oğlu olarak dünyaya gelmiştir. Ohm’un çocukluğunun büyük bir bölümü erkek kardeşi ile babalarının çilingir atölyesinde geçmiştir. Böylece Ohmlar küçük yaştan itibaren tahta, metal ve diğer atölye malzemelerini yakından tanıma fırsatı bulmuşlardır. Maddi durumları iyi olmamasına rağmen babaları bilimsel kitaplar almaktan hiç vazgeçmemiştir. Ohm’un matematik ve fene ilgisini fark eden babası, onun ilk matematik öğretmeni olmuştur. Lise döneminden sonra matematik ve fizik eğitimi almaya başlamıştır. Fakat maddi imkânsızlıklar sebebiyle eğitimine ara vererek özel öğretmen olarak ‹sviçre’de görev yapmıştır. 5 yıl sonra geri dönen Ohm, eğitimini

tamamlamış, daha sonra 1817 yılında Köln Lisesinde öğretmenliğe başlamıştır. Bu görevi sırasında okulun o zamana göre iyi donanımlı laboratuvar imkânlarını, araştırmaları için

kullanmış ve fizik alanındaki buluşlarına burada başlamıştır. Bugün “Ohm

Kanunu” olarak bilinen çalışmasını 1827 yılında çıkardığı kitabında yayımlamıştır. Bu kitap, bir-çok elektrik olayını açıklamak için matematiksel bağıntı-lar içeriyordu. O zamanlar matematik, fen bilimlerini açıklamada pek kullanılmı-

yordu. Bu yüzden, Ohm’un kendi zamanına göre araştırma

yapmada ve araştırmalarının so-nuçlarını açıklamada çok başarılı

olduğunu söyleyebiliriz. Ohm’un adı, kendisini onurlandırmak için, ölümünden yaklaşık 30 yıl sonra direnç birimi olarak kullanılmaya başlanmıştır.

George Simon Ohm Kimdir?

evlerimizde tükettiğimiz elektrik enerjisini ölçen sayaçlar gibi aletler yapılmıştır. Aşağıda bu amaçla üretilmiş iki farklı tipte dirençölçer (ohmmetre) görülmektedir. Bir devre elemanının direncini ölçmek için uçlarını direnç ölçerin iki ucuna dokundurmak yeterlidir.

12

90. s

Kabloların direnç ölçme pozisyonu

Kabloların direnç ölçme pozisyonu

Ayar düğmesi direnç ölçme konumunda

Ayar düğmesi direnç ölçme konumunda

4. Alternatif Etkinlik:4. Alternatif Etkinlik: Devre Elemanlar› ve Görevleri

1. Yukarıdaki basit elektrik devresindeki her bir devre elemanının şeklini çizerek adını yazalım.

a)b)c)d)

2) Her bir devre elemanının devredeki görevini yazalım.a)........................................................b).....................................................c).....................................................d).....................................................

3) Eğer bu devrenin A noktasına bir ampul daha bağlarsak devredeki diğer ampulün parlaklığı nasıl değişir? Neden?

...............................................................................................

...............................................................................................

A

EtkinlikEtkinlik : : 1122..

Etkinlik : 13.

Aşağıdaki akrostiş çalışmasını ünite ile ilgili bilgilerimizi kullanarak tamamlayalım.

D..........................................................................................................................................

‹............................................................................................................................................

R..........................................................................................................................................

E..........................................................................................................................................

N..........................................................................................................................................

Ç..........................................................................................................................................

Göster Yarat›c›l›¤›n›

letken, elektrik enerjisini ileten maddedir.

143

44. Alternatif Etkinlik: . Alternatif Etkinlik: Devre Elemanları ve Görevleri

Bu etkinlikte amaç, öğrencilerin basit devre elemanlarının sembol-lerine bakarak onları tanımaları ve her bir devre elemanının görevlerini açıklamalarını beklemektir. Elektrik Ampulü Nasıl Çalışır?

Elektrik ampulünden ışık, gerçekte çok uzun olan ancak ampul içine sığması için sarmal hala getirilmiş fi laman adı verilen tungsten telin ısınarak akkor hâle gelmesiyle elde edilir. Hava, sıcak fi lamanla etkileşip yanmaya neden olan oksijen gazı içerir. Bu nedenle ampulün içi hava yerine tepkimeye girmeyen bir gazla, örneğin argonla doldurulur.

Ampullerinde bir direnci olduğunu öğrenen öğrencilere “Ampul-lerin de Direnci Vardır” adlı 5. alternatif etkinlik yaptırılabilir.

55. Alternatif Etkinlik:. Alternatif Etkinlik: Ampullerin de Direnci Vardır

Bu etkinlikle, farklı ampullerin farklı dirençlere sahip olduğunun dirençölçer yardımıyla belirlenmesi sağlanır. Daha sonra Ders Kitabı’ndaki “Ampulün Parlaklığını ayarlaya-biliriz” adlı 4. etkinliğe geçilir.

143

‹letkeni Değiştir, Ampulün Parlaklığı DeğişsinYaşamımızdaki Elektrik

Her maddenin bir direnci olduğunu ve bu dirençlerin elektrik enerjisinin iletimine karşı zorluk gösterdiklerini öğrendik. Elektrik devrelerinde, devre üzerinden geçen elektrik enerjisini ayarlamak için özel olarak üretilmiş direnç adı verilen devre elemanları da vardır. Mühendisler bir elektrik devresini tasarlarken devre üzerinden iletilmesi gereken elektrik enerjisini hesaplar ve gerekli yerlere bu sabit değerli dirençleri monte ederler. Bazen bu sabit dirençlerin yerine, değeri değişebilen dirençlerin de kullanılması gerekebilir. Radyonun sesini, hoparlöre iletilen elektrik enerjisini azaltarak kısarız. Bunu hoparlöre bağlı bir direncin değerini arttırarak gerçekleştiririz. Radyonun sesini ayarlamak istediğimizde ayarlanabilen dirençten yararlanırız. Benzer şekilde, salon lambalarının verdiği ışığı ayarlamak için değişken dirençli anahtarlar kullanırız. Bu anahtarlar hareket ettirilerek direnç değiştirilir. Direncin anahtar aracılığıyla artırılması durumunda devreden iletilen elektrik enerjisi azalır ve lamba daha az ışık verir.

ampuller kullanırken, küçük odayı aydınlatmak için daha az ışık veren ampuller tercih edilir. Ampul ne kadar fazla ışık yayarsa o kadar fazla elektrik enerjisi harcar. Dolayısıyla elektrik kurumuna ödeyeceğimiz fatura da aynı oranda artar. Büyüklerimizden yardım alarak evimizdeki farklı ampullerin filamanlarını inceleyelim. Çok ışık veren bir ampulün filamanı ile az ışık veren bir ampulün filamanını karşılaştıralım.

Elektrik ve elektronik devrelerde kullanılan ve özel olarak hazırlanmış dirençler

13

90. s

4. Etkinlik


◆ pil (1,5 V)◆100 cm. uzunluğunda

nikel-krom tel

◆ ampul (1,5 V)

◆ duy◆ bağlantı kabloları

◆ iki adet destek ayak

Ampulün Parlaklığını Ayarlayabiliriz

Bunları Yapalım• Devre elemanlarını kullanarak aşağıdaki gibi bir test

devresi kuralım. • Nikel-krom teli gergin şekilde destek ayaklara

bağlayalım.• Bu devrenin test uçlarından birini nikel-krom telin bir

ucuna sabitlerken diğer ucunu nikel-krom tel üzerinde yavaş yavaş hareket ettirelim.

• Devreye dahil edilen nikel-krom telin uzunluğunu artırdıkça ampulün parlaklığının nasıl değiştiğini gözlemleyelim.

Sonuca Varalım• Bağlantı kablosunun nikel-krom

tel üzerinde hareket ettirilmesiyle ampulün parlaklığının değişmesini nasıl açıklarız?


Test devresi

Bunları Yapalım: • Değişik tipte olan ampullerin fi lamanlarını gözlemleyerek dirençlerini en büyük, büyük ve küçük olarak tahmin edelim.

• Ampullerin direncini dirençölçer ile ölçelim (dirençölçerin bir ucunu ampulün ucundaki yivli kısmın yanına, diğer ucunu da en alta dokunduralım).

• Tahmin ve ölçümlerimizi oluşturduğumuz çizelgeye yazalım.

Sonuca Varalım:• Tahminlerimizle ölçümlerimiz uyuştu mu?• Ampulün direncini sağlayan hangi parçasıdır?

Tahminim (en büyük, büyük, küçük)

Ölçüm Sonucu

1. Ampul

2. Ampul

3. Ampul

Araç ve Gereç

• değişik boylarda ampüller• dirençölçer

5. Alternatif Etkinlik:5. Alternatif Etkinlik: Ampullerin de Direnci Vard›r

Teller fi lamanı tutar.

Etkinlik : 12.

Etkinlik : 13.

İlk elektrik ampulleri 1880 yılında gerçekleştirildi. Bu ampul, Amerikalı mucit Thomas Edison (Tomas Edisın) tarafından tasarlanmıştı.

Filaman kurumdan (kömürleşmiş bambu kıymıkları) yapılmıştı.

Kısmi vakum oluşturmak için içerideki hava emilmişti.

Günümüzde kullanılan bir ampul.

Filaman, akkor haline gelerek erimeden 3400oC’a kadar çıkabilen tungsten adlı metalden yapılır.

Ampulün duya bağlantı kısmı

Ampul, tepkimeye girmeyen bir gazla örneğin argon ile doldurulur.

144

4. Etkinlik: Ampulün Parlakl›¤›n› Ayarlayabiliriz.(Önerilen süre: 15 dk.)

Bu etkinlikte öğrenciler bir çeşit değişken direnç yaparak ampulün parlaklığını değiştireceklerdir. Direnç teli olarak bakır seçilmemelidir. Çünkü bakırın direnci çok küçük olduğundan ampulün parlaklığı fark edilmeyebilir.

13. Etkinlik: 13. Etkinlik: Doğru Çıkışı Bulalım

Bu etkinliğin amacı öğrencilerin direnç konusunda öğrendikleri bilgileri pekiştirmelerini sağlamaktır. Doğru çıkış dışındaki yollardan çıkan öğrenciler, hata yaptıkları yerlerde Ders Kitabı’ndaki “Direnç” ile ilgili sayfaya tekrar döndürülür. Bu sayfadaki bilgiler okunduktan sonra, etkinliği tekrar yapmaları sağlanır.

Değerlendirme Aşaması

• Kendimizi Değerlendirelim Öğrencilerin kendilerini değerlendirmeleri için konu bitimindeki soruların cevaplarını derfterlerine yazmaları sağlanır. Bu sorulara aşağıdaki cevapların verilmesi beklenmektedir. Verilen cevaplardaki eksik ve yanlışların giderilmesi için öğrenciler Ders Kitabı’ndaki ilgili sayfalara yönlendirilir.

• “Kendimizi Değerlendirelim” Sorularının Cevapları

1. Bir iletkenin direnci cinsine, uzunluğuna ve dik kesit alanına bağlıdır.

2. Çünkü uzunluk arttıkça direnç artar. Ampulün içindeki fi lamanın uzunluğunu (dolayısıyle direncini) arttırmak için kıvrımlı yapılması gerekir.

3. a. Trafi k akışı asfalt bölgede daha kolay sağlanır. Yolun bu bölgesi elektrik enerjisini daha kolay ileten düşük dirençli iletkene karşılık gelir.

b. Trafi k akışı enerji akışını, asfalt ve çakıllı bölgeler de farklı cins iletkenleri temsil ettiğinden asfalt bölge direnci düşük olan bakır tele, çakıllı bölge ise direnci yüksek olan nikel-krom tele karşılık gelir.

c. Bu benzetmeye göre iletkenin cinsi değiştiğinden direnci de değişir. Örneğin bakırın direnci nikel-krom telin direncinden küçüktür.

Konu Biterken• Öğrencilerden direnç kavramı hakkında neler öğrendiklerini kendi

cümleleriyle defterlerine yazmaları istenir. Yazılan özetlerden birkaçı okutularak dönüt verilir. Diğer öğrencilerin de bu doğrultuda kendilerinde bulunan eksiklileri gidermeleri istenir.

• Öğrencilerden bir sonraki derse gelmeden önce “Destek ve Hareket Sistemi” ünitesine göz atmaları istenir. Ayrıca öğrencilerden 5. ünitenin “Kemiğin Yapısı” isimli etkinliği için sirke, su, üç adet tavuk bacağı kemiği, iki adet kapaklı cam kavanoz, büyüteç ve eldiven getirmeleri ve etkinliği inceleyerek kemiği sirkeli suda bekletmeleri istenir. “Eklemler” adlı 2. etkinlik için pipet, ip, kâğıt ve makas “Kaslarımız” adlı etkinlik için balon, tahta cetvel, bant ve iplik getirmeleri istenir.

144

Kendimizi De¤erlendirelim

Aşağıdaki soruların cevaplarını defterimize yazalım.

1. Bir iletkenin direnci hangi faktörlere bağlıdır?2. Ampullerin içindeki ince teller (filaman) neden kıvrımlıdır?3.

Resimdeki otoyolun bir bölümü onarım çalışması yapıldığından çakıllıdır. Bu çakıllı bölge ile aynı uzunlukta bir asfalt bölgeyi düşünerek bir benzetme yapalım. Yolun asfalt ve çakıllı bölgeleri, farklı cins iletkenleri; yoldaki asfalt ve çakıllar direnci; ok yönündeki trafik akışı ise aynı yöndeki elektrik enerjisi iletimini temsil etsin. Buna göre;a. Trafik akışı hangi bölgede daha kolay sağlanır. Bu durumu direnç kavramını kullanarak

nasıl açıklarız?b. Bizden uzunlu¤uyla dik kesit alanı ayn› olan bakır ve nikel-krom tellerle bu yolun asfalt

ve çakıllı bölgelerini eşleştirmemiz istense nasıl bir eşleştirme yaparız? Neden?c. Bu benzetmeye göre bir iletkenin cinsi değişti¤inde o iletkenin direnci de de¤iflir mi?

Neden?

asfalt bölge çakıllı bölge

Ben bir yalıtkanım.‹letkeni sarmalarım.Eğer beni kırmazsanız,Olur size yararım.

Ben bir iletkenim. Yalıtkanla çevriliyim.Taşıdığım enerjiyle,‹şinizde görevliyim.

Etkinliğimizde, iletkenin direncinin iletken uzunluğu ile doğru orantılı olmasından yararlandık. Nikel-krom telin uzunluğu artırıldıkça direnci de artar. Bu yüzden devrede daha az elektrik enerjisi iletilir ve ampul daha az ışık verir.

Laboratuvarda kullanılan değişken direnç (reosta)

Evlerde kullanılan değişken dirençli anahtar

Direnç Değişken direnç

Elektrik devrelerinde kullanılan direnç ve değişken direncin (reosta) sembolleri yandaki gibidir.

90

Etkinlik : 12.

1. ‹letkenlerin ve yalıtkanların direnci vardır.

2. ‹letkenlerin direnci yalıtkanların direncinden daha

büyüktür.

3. Yalnızca yalıtkanların direnci

vardır.

4. Plastiğin direnci aynı boy ve ayn›

dik kesit alan›ndaki demirin direncinden

daha büyüktür.

5. Plastiğin direnci aynı boy ve dik kesit alan›ndaki bakırın direncinden daha

büyüktür.

6. ‹letkenler elektrik enerjisinin

iletilmesine karşı az da olsa bir zorluk

gösterirler.

7. Yalıtkanlar elektrik enerjisinin iletimine karşı daha büyük zorluk gösterirler.

D

Y

D

D

D

D

D

Y

Y

D

Y

Y

Y

Y

1

2

3

4

5

6

7

8

Do¤ru Ç›k›fl› Bulal›mEtkinlikEtkinlik : : 1133.. Aşağıda birbiri ile bağlantılı cümleler içeren bir etkinlik verilmiştir. Bu cümlelerin doğru (D) ya da yanlış (Y) olduğuna karar vererek ilgili ok yönünde ilerleyelim. Her bir kararımız bir sonraki aşamayı etkileyece¤inden vereceğimiz cevaplarla farklı yollardan sekiz ayrı çıkış noktasına ulaşabiliriz. Doğru çıkışı bulalım.

Ünitemizi Özetleyelim

145

Etkinlik : 12.

Etkinlik : 13. Ünitemizi Özetleyelim Ünitemizi Özetleyelim Ünite bitiminde öğrencilerden öğrendiklerini genel hatlarıyla kısa ve öz cümlelerle ifade etmeleri istenir. Daha sonra bu cümleler sesli olarak her öğrenciye okutturulur. Ünite içeriğine uygun olmayan ifadelerin düzeltilmesi sağlanır. Öğrenmenin istenen seviyede olup olmadığı kontrol edilir. Öğrencilerden “Yaşamımızdaki Elektrik” ünitesinde öğrendikleri kavramlarla ilgili poster ve afi ş hazırlamaları istenebilir. Ders Kitabı’nda verilen özet inceletilerek öğrencilerin daha iyi bir karşılaştırma yapmaları sağlanır.

Atatürk’ten Bizlere, Bizlerden Gelece¤eAtatürk’ten Bizlere, Bizlerden Gelece¤e Atatürk’e göre kültürü ve medeniyeti oluşturan temel öge bilimdir. Bunu, onun çeşitli sözlerinden anlamaktayız. Örneğin; Cumhuriyet’in 10. yıldönümü nedeniyle söylediği Nutuk’ta Türkiye’nin geleceği konusunda Atatürk’ün özlemini duyduğu parlak durum hakkında aşağıda verilen güzel sözleriyle karşılaşmaktayız: “Türk milletinin yürümekte olduğu gelişme ve medeniyet yolunda elinde ve kafasında tuttuğu meşale, müspet ilimdir. Asla şüphem yoktur ki, Türklüğün unutulmuş büyük medeni özelliği ve büyük medeni kabiliyeti, bundan sonraki gelişmesiyle, geleceğin yüksek medeniyet ufkunda yeni bir güneş gibi doğacaktır. Milletimizin; yüksek karakterini, yorulmaz çalışkanlığını doğuştan getirdiği zekâsını bilime bağlılığını, güzel sanatlar sevgisini, millî birlik duygusunu sürekli ve her türlü araç ve tedbirlerle besleyerek geliştirmek millî ülkümüzdür.” Öte yandan da Atatürk, uluslararası medeniyet yarışmasında bir toplumun geride kalmamasının, güçlü ve saygın bir durumda bulunmakta devam etmesinin yoğun bir çabaya dayanan sürekli gelişme yoluyla mümkün olabileceği konusunda milletini tekrar tekrar uyarmış, büyük bir millet olmanın ancak medeniyette en ön safta bulunmakla, bilim ve teknolojinin gelişim sürecinin yaratıcıları arasında etkin biçimde yer almakla gerçekleşebileceğini kesin bir dille ifade etmiştir.

Atatürkçülük (Atatürk’ün Görüş ve Direktifl eri), M.E.G.S.B. 1988.(Düzenlenmiştir.)

145

Elektrik enerjisini ileten maddelerdir.

Elektrik enerjisinin taşınmasında

kullanılır.

Metaller iyi iletkendir.

Tuzlu su, sirke ve limon suyu gibi sıvılar

örnekleridir.

Dirençleri küçüktür.

‹LETKENLER

Ünitemizi ÖzetleyelimÜnitemizi Özetleyelim

D‹RENÇ

Birimi ohm’dur.

Dirençölçer ile ölçülür.

Elektrik enerjisinin akışına karşı

gösterilen zorluktur.

Maddenin cinsine bağlıdır.

küçüktür.

‹letkenlerin yalıtılmasında kullanılırlar.

Gazlar yalıtkandır. Yıldırım ve şimşek

olaylarında olduğu gibi iletkenlik kazanabilirler.

Elektrik enerjisini ilet-meyen maddelerdir.

Plastik, cam ve porselen gibi maddeler iyi birer

yalıtkandır.

büyüktür.

Dirençleri büyüktür.

YALITKANLAR

146

146

Nereden Nereye?

Elektrik enerjisi; ısı, ışık, ses ve hareket enerjisi olarak hayatımızı kolaylaştırırken aynı zamanda bilginin taşınmasında da kullanılır. Bu enerji sayesinde rakamlar, kelimeler, sesler ve resimler elektronik aletler yardımıyla anlamlı hâle gelir. Son 20-30 yılda elektronik teknolojisinde yapılan önemli atılımlarla hesap makinaları, cep telefonları, bilgisayarlar ve ‹nternet hayatımızın vazgeçilmez unsurları hâline gelmifltir. Geçen yüzyılın belki de en önemli buluşu olan bilgisayarların ilk örneklerinden birini yukarıdaki resimde görüyorsunuz.

Bilgisayarın büyüklüğü, kullanılan kabloların kalınlığı ve karmaşıklığı dikkatinizi çekti mi? Günümüzde aynı boyutlarda bilgisayarların kullanılıyor olduğunu varsayarsak herhâlde çalışma odalarımızda adım atacak yer kalmazdı. Kocaman bilgisayarlar 1970’li yıllarda geliştirilen mikroelektronik ve mikroçip sayesinde yerini, giderek küçülen bilgisayarlara bırakmıştır. Bu küçülme özellikle 1980 yılı ortalarından beri daha da hızlanmış, milyonlarca devreden oluşan mikroçiplerin kullanılmasıyla da avuç içine sığacak kadar küçük boyutlara ulaşmıştır. Bugün benzer çalışmaların makinelerin de küçültülmesine dönük yapılması sonucunda, kısaca MEMS (Mikro Elektro Mekanik Sistem) denilen teknoloji ortaya çıkmıştır. MEMS teknolojisi sayesinde mikroçipler üzerinde sadece çok küçük elektronik devreler oluşturulmakla kalınmamış, aynı zamanda çok küçük makineler de yapılabilmiştir. Bugün MEMS teknolojisinden otomotiv sanayinin yan›nda tıptan gıda teknolojisine, ziraatten kimya ve endüstriyel

ürünlere kadar birçok alanda yararlan›lmaktad›r. Ülkemizde MEMS teknolojisi üzerinde yürütülen baz› çal›flmalar vard›r: Bu çal›flmalardan biri de Orta Doğu Teknik Üniversitesinden bir ekip taraf›ndan yürütülmektedir. Ekibin yaptığı çalışmalar birçok uluslararası yarışmada ödül kazanmıştır. Son derece gelişmiş araştırma tesislerinde yürütülen çalışmalarla, ülkemiz gelecekte bu teknolojide söz sahibi olmaya adaydır. Eleştirel Düşünme• Bundan 50-60 yıl önce kullanılan radyolar

günümüzde kullanılanlardan çok daha büyüktü. Acaba bugün ilk icat edildiği zamanki boyutlarından daha küçük olan başka hangi elektrikli aletler vardır?

• Bu makinaların küçük olmasının avantajları neler olabilir?

Atatürk’ün üç boyutlu mikroimzası. ‹mzanın genişliği bir saç telinin çapı boyutlarındadır. (www.eee.odtu.edu.tr)

Mikro Elektro Mekanik Teknolojisiyle yapılmış bir mikromotoru tutan karınca. Bu resim MEMS teknolojisi ile yapılan mikro mekanik ürünler in hassasiyet in i göstermektedir.

Hayatımızın Neresinde?Hayatımızın Neresinde?

‹lk bilgisayar ENIAC ancak büyük bir odaya sığabiliyordu.

Etkinlik : 12.

Etkinlik : 13.

A Aşağıdaki cümlelerin hangilerinin doğru, hangilerinin yanlış olduğunu noktal› yerlere yazal›m. Yanlış olduğunu düşündüğümüz cümlelerin do¤ru flekillerini defterimize yazalım.

1. (.........) Direncin birimi newtondur. 2. (.........) Islak tahta iletkendir. 3. (.........) ‹letkenlerin elektrik enerjisi iletimine karşı gösterdiği zorluğa direnç denir.4. (.........) Bir iletkenin direnci, boyu arttıkça azalır.5. (.........) Reosta elektrik enerjisini ölçmek için kullanılan bir araçtır.6. (.........) Bir iletkenin direnci iletkenin cinsine bağlı değildir.7. (.........) Bir iletkenin kalınlığı arttıkça direnci azalır.8. (.........) Bütün metallerin dirençleri birbirine eşittir.9. (.........) Bir devredeki direnç artarsa devreden geçen elektrik enerjisi azalır.10.(.........) Bir floresan lambanın ışık vermesi gazların iletkenliğinin bir göstergesidir.

B Aşağıdaki soruların do¤ru cevab›n› iflaretleyelim.

1. Aşağıdaki maddelerden hangisi iyi yalıtkandır?A) Altın B) Tungsten C) Cam D) Demir

2. I. ‹letkenin cinsi II. ‹letkenin boyu III. ‹letkenin dik kesit alan›

Yukarıdakilerden hangisi ya da hangileri iletken tellerin elektrik enerjisi iletiminde etkilidir?

A) I, II ve III B) I ve III C) II ve III D) Yalnız II

3. Aşağıdaki maddelerden hangisi elektrik enerjisini iletir? A) Silgi B) Cam çubuk C) Ahşap cetvel D) Demir çivi

4. “Bilgisayarımızın kablosunun dışı plastiktir. Çünkü plastik;.....................” cümlesi aşağıdaki ifadelerden hangisi ile tamamlanmalıdır? A) ›şı¤› geçirir. B) elektrik enerjisini iletir. C) bir iletkendir. D) elektrik enerjisini iletmez.

5. Aşağıdakilerden hangisi direnç birimidir? A) Volt B) Ohm C) Selsiyus D) Litre

6. Aşağıdakilerden hangisi elektrik enerjisini en iyi iletir? A) Metal kaşık B) Yün iplik C) Pencere camı D) Paket lastiği

ÜN‹TE SONU DEĞERLEND‹RME SORULARI

91

YDDYYYDYDD

Hayatımızın Neresinde?Hayatımızın Neresinde? Bu başlık altında elektrik enerjisine, bu enerjinin varlığıyla anlam kazanıp hayatımızı kolaylaştıran bazı cihaz ve sistemlere dikkat çekilir. Geçen yüzyılın önemli buluşlarından olan bilgisayarların gelişim süreci içerisinde giderek küçülmesinde etkili olan küçük elektronik devrelere vurgu yapılması beklenir. Bu alanda yapılan çalışmaların ülkemizden örneklerle de desteklenmesi sağlanır. Özellikle MEMS (Mikro Elektro Mekanik Sistem) teknolojisi de-nilen sistem sayesinde küçük elektronik devrelerin yanında mikro motor denilen çok küçük motorların da yapılabildiğine dikkat çekilir. “Eleştirel Düşünme” başlığı altında verilen sorularla elektrik enerjisiyle çalışan aletlerin neler olduğu, bu aletlerin boyutlarının küçülmesinde hangi faktörlerin etkili olduğu ve söz konusu küçül-menin insanlara sağladığı avantajların irdelenmesi amaçlanır.

Rehberlik KöflesiRehberlik Köflesi Aşağıdaki rehberlik etkinliğini amacına uygun olarak ihtiyaç duyduğunuz bir zamanda sınıfınıza uygulayabilirsiniz.

SALDIRGANLIK YERİNE KULLANILABİLECEK BECERİLER

Aşağıdaki örnek olayı okuyunuz. Meral, arkadaşı Lale’nin davranışından çok rahatsızdır ve içinden ona bağırıp çağırmak gelmekte, bir yandan da kendini kontrol etmeye çalışmaktadır. Ama nasıl?1. Öğrencilerin konu hakkındaki önerilerini alınız. Verilen yanıtları

tahtaya yazınız.2. Daha sonra aşağıda verilen örneği, öğrencilerin verdiği yanıtlarla

karşılaştırınız.Aşamalar1. Dur ve ona kadar say.2. Vücudunun ne hissettiğini düşün.3. Seçeneklerini düşün.

a. Oradan uzaklaşb. Rahatlama egzersizleri yap.c. Nasıl hissettiğini yaz.d. Birisiyle bu konuda konuş.e. Bahçede koş, bir tur at.

4. En iyi seçeneğini uygula.

E¤lenceli SatırlarE¤lenceli Satırlar

Bu kutunun içine yanlızca 2 dörtgen çizerek kedilerin ayrı bölmeler içinde olmalarını sağlayabilir misiniz?

A) Yalnız II I, II ve III

147

Hayatımızın Neresinde?

Etkinlik : 12.

Etkinlik : 13.

92

7.

Özdeş pil, ampül ve iletken teller kullanılarak yapılan şekildeki devrelerde ampüllerin parlaklık sıralaması nasıl olur?

en parlak parlak az parlak

A) K L M

B) M K L

C) L K M

D) L M K

Aşağıdaki soruların cevaplarını defterimize yazalım.

1. Yandaki ampulün iyi iletken, iyi yalıtkan ve direnç olan kısımların› işaretleyelim. a. Ampulün iyi yalıtkan olarak işaretlediğimiz kısmının niçin bu

maddeden yapıldığını açıklayalım.b. Ampulün iyi iletken olarak işaretlediğimiz kısmının niçin bu

maddeden yapıldığını açıklayalım.c. Ampulün direnç olarak işaretlediğimiz kısmının niçin bu

maddeden yapıldığını açıklayalım.

2. a. Elektrik kablolarıyla çalışan elektrik teknisyenleri niçin kalın plastik eldiven giyerler?

b. Elektrik kablolarıyla çalışan elektrik teknisyenleri niçin kalın lastik tabanlı ayakkabı giyerler?

3. Elektrik sobasının ısı üreten kısmında neden bakır ya da alüminyum tel yerine nikel-krom tel kullanılır?

D

8. Aşağıdaki devrelerde bulunan ampullerden hangisi ışık vermez?

9. Basit bir devre çiziminde kullanılan aşağıdaki gösterimlerden hangisi yanlıştır?

alüminyum tel gümüş tel demir telplastik tel

A) B) C) D)

92

direnç değişken direnç ampül pil

A) B) C) D)

K L M

Ünite Sonu De¤erlendirme Sorular›n›n Cevaplar›Ünite Sonu De¤erlendirme Sorular›n›n Cevaplar›

Ders Kitabı Ünite Sonu Değerlendirme Soruların›n Cevaplar›

A.1. Y2. D3. D4. Y5. DB.a. iletkenb. plastikc. dirençç. dirençölçer (ohmmetre)d. demirC.1. a, ç, e2. b, f3. c4. dD.1. Gümüş ve altın en iyi iletkenlerdendir. Ama pahalı olduklarından kullanıl-

mazlar. 2. Benjamin Franklin’in yaptığı deney güvenli değildi; çünkü bir elektrik

boşalması olan şimşek ve yıldırım onu çarpabilir ve hayatını tehlikeye sokabilirdi.

3. Çünkü, bir kişi yalan söylediğinde terlemeden dolayı derisindeki nem oranı artar. Ter, tuzlu su gibi davranacağından derinin direncini azaltır ve devreden daha fazla elektrik enerjisi geçmesini sağlar. Bu da yalan makinesinin ibresinin değişmesine sebep olur.

Çalışma Kitabı Ünite Sonu Değerlendirme Soruların›n Cevaplar›D.

1.

a. Ampülün dış kabı yalıtkandır. Ampülü duya takarken bu camdan tutar ve çarpılmayız. Aynı zamanda cam şeffaf olduğundan ışığın hemen hemen tümünü geçirir. Ampülün içindeki direnci tutan ayak da camdan yapılmıştır.

b. Çünkü duydan aldığı elektrik enerjisini içerideki direnç teline iletecektir. c. Çünkü ısınarak ışık üretmesi için direnci yüksek telden yapılmıştır.

2. Çünkü plastik yalıtkandır, elektrik enerjisini geçirmez ve tehlike anında elektrik teknisyenini elektrik çarpmasından korur.

3. Çünkü nikel-krom telin direnci yüksektir. Elektrik enerjisi sonucunda ısı üretmek için direnci yüksek teller tercih edilir.

iletken (metal)

yalıtkan (cam)

direnç (tungsten)

yalıtkan (cam)

147

A Aşağıdaki cümlelerden hangilerinin doğru (D), hangilerinin yanlış (Y) olduğunu belirleyelim. Yanlış olduğunu düşündüğümüz cümlelerin doğrularını defterimize yazalım.

1. Demir ve alüminyum elektrik enerjisinin iletimine karşı ayn› direnci gösterir.2. Plastikler, elektrik enerjisi iletimine karfl› çok büyük direnç gösterir.3. “Ohm’’ direnç birimidir.4. Cam iyi bir iletkendir.5. Bir iletkenin boyu arttıkça direnci artar.

Ders Kitab› Ünite Sonu De¤erlendirme Sorular›

B Aşağıdaki cümlelerde daire içine alınmış harflerin bulundu¤u yerleri kutu içindeki uygun sözcüklerle/ifadelerle tamamlayarak defterimize yazalım.

1. Elektrik telleri elektrik enerjisini kolay iletmesi için ........ maddelerden yapılır.

2. Elektrik tellerinin dışı, elektrik çarpmalarını önlemek amacıyla ........ gibi maddelerle kaplıdır.

3. ‹letkenlerin elektrik enerjisine karşı gösterdikleri zorluk ........ olarak adlandırılır.

4. Bir iletkenin direnci ........ ile ölçülür.

5. Aynı ölçülerdeki bakır telin direnci ........ telin direncinden daha küçüktür.

yalıtkan, dirençölçer (ohmmetre), iletken, plastik, direnç, değişken direnç (reosta), demir

Aşağıdaki soruları defterimize cevaplayalım.

1. Altın ve gümüş elektrik enerjisini çok iyi ileten maddeler olmalar›na ra¤men niçin elektrik enerjisi taşıyan kablolarda veya elektrikli aletlerde altın ve gümüş kullanılmaz?

2. Benjamin Franklin’in yıldırım ve uçurtmasıyla yaptığı o ünlü deneyi ona elektrik enerjisi hakkında çok şey öğretti. Onun yaptığı bu deneyin güvenli olduğunu düşünüyor musunuz? Neden?

3. Yandaki resimde bir “yalan makinesi” görülmektedir. Bir kişi yalan söylediğinde onun derisi elektrik enerjisini daha iyi iletir. Bu durumu kişinin deri direncinin değişimi ile nasıl açıklarız?

D

a

bc

ç

d

147

Aşağıdaki “Elektrik malzemeleri üreten bir firma; .....” ifadesinin devam› niteli¤indeki cümlelerde bofl b›rak›lan yerleri uygun kavramlarla tamamlayarak bu cümleleri defterimize yazal›m (Bir cümle birden fazla kavramla tamamlanabilir.).

Elektrik malzemeleri üreten bir firma;1. Yalıtkan olarak ........... kullanmayı tercih

eder.2. ‹letken olarak ............ kullanmayı tercih

eder.3. Ampulün flamanında yüksek dirençli ............

metali kullanır.4. Bir su ısıtıcısında direnç teli olarak

................. teli kullanmayı tercih eder.

Kavrama. porselen

b. alüminyum

c. tungsten

ç. bakalit

d. nikel – krom

e. plastik

f. bakır

148

Notlarım ve Düşüncelerim

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................................................

147-a

Documents

fen ve teknoloji 6 ogretmen-4.ünite