6. Sınıf Fen Bilimleri: Elektriğin İletimi Testleri (Maarif Modeli Yeni Müfredat)

Günlük hayatımızda çok önemli bir yere sahip olan elektriğin, maddeler tarafından nasıl iletildiğini öğreneceğiz. Bazı maddeler elektriği çok iyi iletirken, bazıları hiç iletmez. Peki bu ne anlama geliyor?

Elektrik İletkeni Nedir?

Elektrik iletkeni, elektriği kolayca ileten maddelere denir. Bu maddelerin içindeki elektronlar serbestçe hareket edebilir ve elektrik akımının geçişine izin verir. Elektriği ileten maddelere iletken denir.

• Örnekler: Bakır, alüminyum, demir gibi metaller, altın, gümüş, tuzlu su, insan vücudu.
• Kullanım Alanları: Elektrik kablolarının içindeki teller (bakır), elektrik devreleri.

Elektrik Yalıtkanı Nedir?

Elektrik yalıtkanı (izolatör), elektriği iletmeyen veya çok az ileten maddelere denir. Bu maddelerin içindeki elektronlar bağlıdır ve serbestçe hareket edemezler, bu yüzden elektrik akımının geçişine engel olurlar. Elektriği iletmeyen maddelere yalıtkan denir.

• Örnekler: Plastik, cam, tahta, kauçuk, porselen, hava, saf su.
• Kullanım Alanları: Elektrik kablolarının dışındaki plastik kaplama, fişlerin dış kısmı, eldivenler, sigorta kutuları.

Neden Önemli?

Maddelerin elektriği iletme durumlarını bilmek, hem teknolojinin gelişimi hem de güvenliğimiz için çok önemlidir:

• Güvenlik: Elektrik çarpmalarını önlemek için elektrikli aletlerin dış kısımları yalıtkan maddelerle kaplanır.
• Teknoloji: Elektrik devrelerinde doğru maddelerin kullanılması, cihazların düzgün çalışmasını sağlar. Örneğin, bilgisayar çiplerinde hem iletken hem de yalıtkan özellikler kullanılır.

Unutmayın, elektrik hayatımızın her yerinde! Onu doğru anlamak ve güvenli kullanmak hepimizin sorumluluğundadır.

Maddelerin Elektriği İletme Durumları Çözümlü Örnek Test Soruları

1. soru: Elif, evde basit bir elektrik devresi kurarak ampul yakma deneyi yapıyor. Pil, ampul ve bağlantı kablolarını kullanarak devreyi tamamlamak istiyor. Ancak devreyi tamamladığı kısma farklı maddeler yerleştirerek ampulün yanıp yanmadığını gözlemleyecek. Elif’in amacı, ampulü yakmak değil, hangi maddenin elektriği iletip iletmediğini anlamaktır. Bu deneyde Elif, aşağıdaki maddelerden hangisini devreye yerleştirdiğinde ampulün yanmadığını gözlemler?
A) Bakır tel
B) Alüminyum folyo
C) Tahta çubuk
D) Demir ataç
Çözüm: Elektrik devresinde ampulün yanması için devrenin iletken bir madde ile tamamlanması gerekir. Bakır tel, alüminyum folyo ve demir ataç metallerden yapıldığı için elektriği iyi ileten maddelerdir (iletken). Tahta çubuk ise elektriği iletmeyen bir maddedir (yalıtkan). Bu nedenle, tahta çubuk devreye yerleştirildiğinde ampul yanmaz.
Doğru cevap C’dir.

2. soru: Bir fen bilimleri öğretmeni, öğrencilerine günlük hayatta karşılaştıkları maddelerin elektrik iletkenliği özelliklerini sınıflandırmalarını istemiştir. Öğrenciler, aşağıdaki maddelerden oluşan bir liste hazırlamışlardır: Altın yüzük, Cam bardak, Gümüş kolye, Bakır tencere. Bu listedeki maddelerden hangisi, diğerlerinden farklı bir elektrik iletkenliği özelliğine sahiptir ve neden?
A) Altın yüzük, çünkü değerli bir madendir.
B) Cam bardak, çünkü elektriği iletmez.
C) Gümüş kolye, çünkü en iyi iletkenlerden biridir.
D) Bakır tencere, çünkü ısıyı da iyi iletir.
Çözüm: Elektrik iletkenliği açısından maddeleri incelediğimizde: Altın yüzük (altın), Gümüş kolye (gümüş) ve Bakır tencere (bakır) metallerdir ve elektriği iyi ileten (iletken) maddelerdir. Cam bardak ise camdan yapılmıştır ve elektriği iletmeyen (yalıtkan) bir maddedir. Bu nedenle, cam bardak diğerlerinden farklı bir elektrik iletkenliği özelliğine sahiptir.
Doğru cevap B’dir.

3. soru: Evlerimizde ve iş yerlerimizde kullandığımız elektrik kablolarının dış yüzeyleri genellikle plastik veya kauçuk gibi maddelerle kaplıdır. Bu durum, elektrik tesisatının güvenliği açısından büyük önem taşır. Bu kablo kaplamalarının temel amacı ve sağladığı fayda aşağıdakilerden hangisidir?
A) Kabloların daha estetik görünmesini sağlamak ve dekorasyona katkıda bulunmak.
B) Kabloların dış etkenlere karşı daha sağlam ve dayanıklı olmasını sağlamak.
C) Elektrik akımının dışarıya kaçmasını önleyerek elektrik çarpması riskini ortadan kaldırmak ve güvenliği sağlamak.
D) Kabloların daha hafif olmasını sağlamak ve taşıma kolaylığı sunmak.
Çözüm: Elektrik kablolarının dış yüzeylerinin plastik veya kauçuk gibi yalıtkan maddelerle kaplanmasının temel nedeni, elektrik akımının dışarıya sızmasını engellemektir. Bu sayede, kablolara dokunan kişilerin elektrik çarpması riski ortadan kalkar ve elektrik tesisatının güvenli bir şekilde kullanılması sağlanır. Plastik ve kauçuk, elektriği iletmedikleri için yalıtkan olarak görev yaparlar.
Doğru cevap C’dir.

4. soru: Bir elektrik devresi kurarken, devreyi açıp kapamaya yarayan anahtarın iç yapısında hem iletken hem de yalıtkan maddeler bir arada kullanılır. Bu, anahtarın hem işlevini yerine getirmesini hem de güvenli olmasını sağlar. Buna göre, bir elektrik anahtarının hangi kısmı veya hangi amaçla iletken maddelerden yapılır?
A) Anahtarın dışındaki plastik kısım, kullanıcıyı elektrikten korumak için.
B) Elektrik akımını kesip açan iç metal parçalar, akımın geçişini sağlamak için.
C) Anahtarı duvara sabitleyen vidalar, anahtarın yerinden oynamamasını sağlamak için.
D) Anahtarın üzerindeki açma/kapama düğmesi, basınca dayanıklı olması için.
Çözüm: Bir elektrik anahtarının temel görevi, elektrik devresini açıp kapatarak akımın geçişini kontrol etmektir. Bu işlevi yerine getiren kısım, elektrik akımını taşıyan ve devreyi tamamlayan veya kesen iç metal parçalardır. Metaller elektriği iyi ilettiği için bu parçalar iletken maddelerden yapılır. Anahtarın dışındaki plastik kısım ve açma/kapama düğmesi ise yalıtkan maddelerden yapılır ki kullanıcı güvenli bir şekilde anahtarı kullanabilsin.
Doğru cevap B’dir.

5. soru: Bilim şenliğinde öğrenciler, farklı maddelerin elektrik iletkenliğini test etmek için basit bir devre kurdular. Devrede bir pil, bir ampul ve bağlantı kabloları var. Öğrenciler sırasıyla demir çivi, plastik tarak, tuzlu su ve saf su kullanarak ampulün yanıp yanmadığını gözlemlediler. Deney sonuçlarını not ettiler. Buna göre, yapılan bu deney sonucunda ampulün yandığı durumlar ve yanmadığı durumlar göz önüne alındığında, aşağıdaki yorumlardan hangisi yanlıştır?
A) Demir çivi elektriği iyi ileten bir maddedir.
B) Plastik tarak elektriği iletmeyen bir maddedir.
C) Tuzlu su elektriği iletirken, saf su elektriği iletmez.
D) Tüm sıvılar elektriği katı maddelerden daha iyi iletir.
Çözüm: Deney sonuçlarını değerlendirelim:
Demir çivi (metal) elektriği iletir, ampul yanar. (A doğru)
Plastik tarak (plastik) elektriği iletmez, ampul yanmaz. (B doğru)
Tuzlu su (içinde iyonlar olduğu için) elektriği iletir, ampul yanar. Saf su (iyon içermediği için) elektriği iletmez, ampul yanmaz. (C doğru)
“Tüm sıvılar elektriği katı maddelerden daha iyi iletir” ifadesi yanlıştır. Örneğin, saf su elektriği iletmezken, demir gibi bazı katı maddeler elektriği çok iyi iletir. İletkenlik maddenin türüne bağlıdır, katı veya sıvı olmasına değil.
Doğru cevap D’dir.