🎓 7. Sınıf
📚 7. Sınıf Fen Bilimleri
💡 7. Sınıf Fen Bilimleri: Elektrik enerjisinin dönüşümü ve elektrik devreleri Çözümlü Örnekler
7. Sınıf Fen Bilimleri: Elektrik enerjisinin dönüşümü ve elektrik devreleri Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir elektrik devresinde özdeş iki ampul birbirine seri olarak bağlanmıştır. Bu devre ile ilgili aşağıdaki soruları cevaplayınız:
1. Ampullerden biri duyundan çıkarılırsa diğer ampulün ışık verme durumu nasıl değişir?
2. Devreye seri olarak bir ampul daha eklenirse mevcut ampullerin parlaklığı nasıl değişir?
1. Ampullerden biri duyundan çıkarılırsa diğer ampulün ışık verme durumu nasıl değişir?
2. Devreye seri olarak bir ampul daha eklenirse mevcut ampullerin parlaklığı nasıl değişir?
Çözüm:
Seri bağlı devrelerde elektrik akımı tek bir yol üzerinden ilerler. Bu durumu şu şekilde açıklayabiliriz:
- 1. Durum: Seri bağlı devrelerde kopukluk olduğunda akım tamamlanamaz. Bu nedenle ampullerden biri çıkarılırsa veya patlarsa devre kesilir ve diğer ampul de söner. ❌
- 2. Durum: Devreye seri bir ampul daha eklemek, devrenin toplam direncini artırır. Direnç arttığı için devreden geçen akım azalır ve ampullerin parlaklığı azalır. 📉
Örnek 2:
Bir öğrenci, özdeş pil ve ampuller kullanarak iki farklı devre kuruyor.
1. Devre: İki ampul paralel bağlı.
2. Devre: İki ampul seri bağlı.
Öğrenci her iki devredeki ampullerin parlaklıklarını karşılaştırmak istiyor. Buna göre hangi devredeki ampuller daha parlak yanar? Nedenini açıklayınız. 💡
Çözüm:
Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen elektrik akımı ile ilişkilidir:
- Paralel Bağlama (1. Devre): Ampuller paralel bağlandığında devrenin toplam direnci azalır. Bu durumda kolların her birine ana koldaki gerilim tam olarak ulaşır. Dolayısıyla paralel bağlı ampuller, seri bağlı olanlara göre daha parlak yanar. ✨
- Seri Bağlama (2. Devre): Ampuller enerjiyi paylaşmak zorunda kalır ve toplam direnç fazladır. Bu yüzden parlaklık daha azdır.
- Sonuç: 1. devredeki ampuller 2. devredekilere göre daha parlak yanar. ✅
Örnek 3:
Elektrik devrelerinde akım ve gerilimi ölçmek için kullanılan araçlar hakkında verilen bilgilerden hangileri doğrudur? 🔍
I. Ampermetre devreye seri bağlanır ve birimi Amper'dir.
II. Voltmetre devreye paralel bağlanır ve devrenin direncini ölçer.
III. Voltmetre üzerinden akım geçmesine izin vermeyecek kadar yüksek dirence sahiptir.
I. Ampermetre devreye seri bağlanır ve birimi Amper'dir.
II. Voltmetre devreye paralel bağlanır ve devrenin direncini ölçer.
III. Voltmetre üzerinden akım geçmesine izin vermeyecek kadar yüksek dirence sahiptir.
Çözüm:
Ölçüm araçlarının özelliklerini inceleyelim:
- I. Öncül: Doğrudur. Ampermetre, üzerinden geçen akımı ölçmek için seri bağlanır. ✅
- II. Öncül: Yanlıştır. Voltmetre devreye paralel bağlanır ancak direnci değil, iki nokta arasındaki gerilimi (potansiyel farkı) ölçer. ❌
- III. Öncül: Doğrudur. Voltmetrenin iç direnci çok büyüktür, bu yüzden üzerinden akım geçmez ve paralel bağlandığı kolun çalışmasını engellemez. ✅
- Cevap: I ve III doğrudur.
Örnek 4:
Bir bilim insanı adayı olan Elif, "Ampul sayısının parlaklığa etkisi" üzerine bir deney tasarlıyor. Elif'in kurduğu düzenekte:
Sabit Tutulan Değişken: Pil sayısı ve kablo uzunluğu.
Bağımsız Değişken: Ampul sayısı.
Bağımlı Değişken: Ampul parlaklığı.
Elif bu deneyde ampulleri seri bağladığına göre, ampul sayısını \( 1 \)'den \( 3 \)'e çıkardığında gözlemleyeceği sonucu bilimsel olarak açıklayınız. 🧪
Çözüm:
Deneydeki değişkenleri ve sonucu analiz edelim:
- Bağımsız Değişken: Bizim değiştirdiğimiz etkendir (Ampul sayısı).
- Bağımlı Değişken: Bağımsız değişkene bağlı olarak değişen sonuçtur (Parlaklık).
- Gözlem: Seri bağlı bir devrede ampul sayısı arttıkça, devrenin toplam direnci artar.
- Sonuç: Pilin sağladığı enerji daha fazla ampul arasında paylaşıldığı için, ampul sayısı \( 1 \)'den \( 3 \)'e çıktığında her bir ampulün parlaklığı azalır. 📉
Örnek 5:
Evlerimizde kullandığımız avizelerde veya oda aydınlatmalarında ampuller genellikle hangi bağlama yöntemi ile bağlanır? Bu durumun bize sağladığı en büyük avantaj nedir? 🏠
Çözüm:
Günlük hayatta ev tesisatlarında kullanılan bağlama yöntemi hakkında şunları söyleyebiliriz:
- Bağlama Türü: Evlerdeki ampuller ve prizler birbirine paralel bağlıdır. 🔌
- Avantaj 1: Bir ampul patladığında veya bir anahtar kapatıldığında diğer odalardaki ışıklar yanmaya devam eder. Eğer seri bağlı olsaydı, biri söndüğünde tüm evin elektriği kesilirdi. 💡
- Avantaj 2: Tüm cihazlar aynı gerilimi (Türkiye için \( 220 \) Volt) alır, böylece her cihaz kendi kapasitesinde verimli çalışır.
Örnek 6:
Özdeş ampullerden oluşan bir devrede, ana koldan geçen akım \( 6 \) Amper'dir. Bu akım, birbirine paralel bağlı iki özdeş kola ayrılmaktadır.
1. Her bir paralel koldan geçen akım kaç Amper'dir?
2. Paralel kollardan birine bir ampul daha paralel eklenirse ana koldan geçen toplam akım nasıl değişir?
1. Her bir paralel koldan geçen akım kaç Amper'dir?
2. Paralel kollardan birine bir ampul daha paralel eklenirse ana koldan geçen toplam akım nasıl değişir?
Çözüm:
Akım ve direnç ilişkisini adım adım inceleyelim:
- 1. Adım: Paralel bağlı kollar özdeş ise akım bu kollara eşit dağılır. Ana kol akımı \( 6 \) Amper ise: \[ 6 \div 2 = 3 \] Her bir koldan \( 3 \) Amper akım geçer. ⚡
- 2. Adım: Paralel bağlı kol sayısı arttıkça devrenin toplam direnci azalır.
- 3. Adım: Toplam direnç azaldığı için pilin ürettiği toplam akım yani ana kol akımı artar. 📈
Örnek 7:
Elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşümü günlük hayatta birçok araçta kullanılır. Aşağıdaki araçlardan hangileri elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürmek amacıyla tasarlanmıştır? ♨️
I. Ekmek Kızartma Makinesi
II. Çamaşır Makinesi
III. Elektrikli Ütü
IV. Vantilatör
I. Ekmek Kızartma Makinesi
II. Çamaşır Makinesi
III. Elektrikli Ütü
IV. Vantilatör
Çözüm:
Cihazların çalışma prensiplerini inceleyelim:
- I. Ekmek Kızartma Makinesi: İçindeki teller (rezistans) ısınarak ekmeği kızartır. (Elektrik \( \rightarrow \) Isı) ✅
- II. Çamaşır Makinesi: Temel amacı kazanı döndürmektir (Hareket), ancak suyu da ısıtır. Fakat temel fonksiyonu sadece ısı değildir.
- III. Elektrikli Ütü: Tabanındaki metalin ısınmasıyla çalışır. (Elektrik \( \rightarrow \) Isı) ✅
- IV. Vantilatör: Elektrik enerjisini hareket (mekanik) enerjisine dönüştürür. (Elektrik \( \rightarrow \) Hareket) ❌
- Cevap: I ve III numaralı araçlar doğrudan ısı üretimi için tasarlanmıştır.
Örnek 8:
Sigorta nedir ve elektrik devrelerinde neden kullanılır? Bir odadaki cihazların toplam akımı \( 12 \) Amper ise, bu odaya \( 10 \) Amperlik bir sigorta takılırsa ne olur? 🛡️
Çözüm:
Sigortanın işlevi ve güvenlikteki önemi şöyledir:
- Sigortanın Görevi: Devreden aşırı akım geçmesini engelleyerek kabloların ısınmasını ve yangın çıkmasını önleyen güvenlik aracıdır. 🛡️
- Çalışma Prensibi: Sigorta, üzerinden kapasitesinden fazla akım geçtiğinde devreyi keser (atar).
- Analiz: Cihazlar toplam \( 12 \) Amper akım çekiyorsa ve sigorta \( 10 \) Amperlik ise; çekilen akım sigorta limitini aştığı için sigorta atar ve elektrik kesilir. ❌
- Doğru Kullanım: Sigorta değeri, devreden geçecek normal akımdan biraz daha büyük seçilmelidir (Örneğin \( 16 \) Amper).
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/7-sinif-fen-bilimleri-elektrik-enerjisinin-donusumu-ve-elektrik-devreleri/sorular