Elektrik Yükleri ve Elektrik Enerjisi

1. Şekilde cam çubuk ipek kumaşa sürtülmekte ve çubuğun elektron verdiği belirtilmektedir. Bu işlemin sonunda cam çubuk ile ipek kumaş hangi yüklerle yüklenir?

• A) Cam çubuk negatif, ipek kumaş pozitif yüklenir.
• B) Cam çubuk pozitif, ipek kumaş negatif yüklenir.
• C) İkisi de pozitif yüklenir.
• D) İkisi de yüksüz kalır.

Doğru cevap: B — Elektron veren cam çubuk pozitif, elektron alan ipek kumaş negatif yüklenir.

1. Şekildeki bilgiyi okuyalım: sürtünme sonunda cam çubuk elektron VERMİŞTİR, yani elektronlar çubuktan kumaşa geçmiştir.
2. Elektron kaybeden cisimde proton sayısı elektron sayısından çok kalır; bu yüzden cam çubuk pozitif yüklenir.
3. Aynı elektronları kazanan ipek kumaşta ise elektron sayısı proton sayısını aşar ve kumaş negatif yüklenir.
4. Denetleyelim: sürtünmede yükler zıt cins ve eşit miktarda olmalıydı ✓ — biri pozitif, öteki negatif çıktı.

2. Yaprakları kapalı bir elektroskobun topuzuna yüklü bir çubuk dokundurulduğunda yapraklar şekildeki gibi açılmıştır. Bu gözlemin açıklaması hangisidir?

• A) Elektroskop yüksüz kalmış, yapraklar hava akımıyla açılmıştır.
• B) Yapraklar çubuğun ağırlığı nedeniyle aşağı doğru sarkmıştır.
• C) Çubuktan elektroskoba yük geçmiş; aynı yükle yüklenen yapraklar birbirini itmiştir.
• D) Yapraklar zıt yüklerle yüklenip birbirini çekmiştir.

Doğru cevap: C — Dokunma ile elektriklenmede yük elektroskobun her yerine yayılır; aynı yükü taşıyan iki yaprak birbirini iterek açılır.

1. Yüklü çubuk topuza değdiğinde yükün bir bölümü elektroskoba geçer.
2. Yük iletken gövde üzerinden yapraklara ulaşır.
3. İki yaprak da aynı türden yükle yüklenir.
4. Aynı yükler birbirini ittiği için yapraklar açılır.

3. Şekilde aynı yapıdaki K ve L elektroskoplarının yaprak açıklıkları gösterilmiştir. Bu iki elektroskobun taşıdığı yük miktarları için ne söylenir?

• A) L'nin yük miktarı K'ninkinden daha fazladır.
• B) K'nin yük miktarı L'ninkinden daha fazladır.
• C) İki elektroskobun yük miktarı birbirine eşittir.
• D) K elektroskobu yüksüzdür.

Doğru cevap: A — Yaprak açıklığı yük miktarıyla artar; L'nin yaprakları daha çok açıldığı için yükü de daha fazladır.

1. Elektroskop yapraklarını iten kuvvet, taşıdıkları yükten kaynaklanır.
2. Yük arttıkça itme kuvveti ve açıklık büyür.
3. Şekilde L'nin açıklığı K'ninkinden belirgin biçimde fazladır.
4. Öyleyse L daha çok yük taşımaktadır.

4. Yaprakları açık, yani yüklü olan bir elektroskobun topuzuna elle dokunulduğunda yaprakların kapandığı gözlenmiştir. Bu gözlemin nedeni nedir?

• A) Elektroskop dokunma sonucu daha da fazla yüklenmiştir.
• B) Yapraklar el ısısıyla ısınıp büzülmüştür.
• C) Elektroskoptaki yük miktarı iki katına çıkmıştır.
• D) Yükler beden üzerinden toprağa akmış, elektroskop yüksüz hâle gelmiştir.

Doğru cevap: D — İnsan bedeni iletkendir; elektroskoptaki fazla yük beden üzerinden toprağa geçer. Bu olaya topraklama denir.

1. Şekilde topuzdan başlayıp toprağa inen bir yol çizilmiştir.
2. İnsan bedeni elektriği ileten bir yoldur.
3. Elektroskoptaki fazla yük bu yol üzerinden toprağa akar.
4. Yükü kalmayan yaprakların itme kuvveti yok olur ve kapanırlar.

5. Açık uçlu bir devrenin uçları arasına sırayla dört farklı madde bağlanmış ve ampulün durumu kaydedilmiştir. Tabloya göre bu maddelerden hangileri elektriği iletir?

• A) Plastik cetvel ve cam çubuk
• B) Bakır tel ve alüminyum kaşık
• C) Yalnızca bakır tel
• D) Dört maddenin hepsi

Doğru cevap: B — Ampulün yandığı maddeler devreyi tamamlamıştır; tabloya göre bakır tel ile alüminyum kaşık elektriği iletir.

1. Deneyin mantığını kuralım: açık uçlar arasına bağlanan madde iletkense devre kapanır ve ampul yanar; yalıtkansa akım geçemez, ampul yanmaz.
2. Tabloyu okuyalım: bakır telde ampul yanmış, alüminyum kaşıkta yanmış; plastik cetvel ve cam çubukta yanmamıştır.
3. Öyleyse elektriği ileten maddeler bakır tel ile alüminyum kaşıktır. İkisi de metaldir ve metallerde serbest elektron bulunur.
4. Denetleyelim: yalıtkan çıkan iki madde plastik ve cam ✓ — kabloların dışının plastikle kaplanması da bunu doğruluyor.

6. Şekilde bir binanın çatısına yerleştirilen paratoner ile bunu yere bağlayan toprak hattı gösterilmiştir. Paratonerin bu düzenekteki görevi nedir?

• A) Yıldırım olayının oluşmasını tümüyle engellemek
• B) Bulutlardaki yük miktarını artırmak
• C) Yıldırımı üzerine çekip yükleri güvenli biçimde toprağa aktarmak
• D) Binayı yağmur ve rüzgârdan korumak

Doğru cevap: C — Sivri uçlu paratoner yükleri kendine çeker; iletken hat bu yükleri binaya zarar vermeden toprağa iletir.

1. Yıldırım, bulut ile yer arasındaki ani yük boşalmasıdır.
2. Paratoner binanın en yüksek ve sivri noktasıdır.
3. Boşalma önce paratoner üzerinden gerçekleşir.
4. Toprak hattı yükü doğrudan yere aktarır ve bina zarar görmez.

7. Şekildeki devrede iki ampul seri bağlanmıştır. Bu ampullerden biri duyundan sökülürse devrede ne gözlenir?

• A) Devre tamamlanamadığı için diğer ampul de söner.
• B) Diğer ampul eskisinden daha parlak yanmayı sürdürür.
• C) Diğer ampul aynı parlaklıkta yanmaya devam eder.
• D) Pilden geçen akım artar ve pil ısınır.

Doğru cevap: A — Seri bağlı devrede akım tek bir yol izler; bu yol kesilirse akım geçemez ve diğer ampul de söner.

1. Seri bağlamada akımın izleyebileceği tek bir yol vardır.
2. Bir ampul söküldüğünde bu yolda boşluk oluşur.
3. Devre açık devre hâline gelir ve akım geçemez.
4. Bu nedenle geriye kalan ampul de yanmaz.

8. Şekildeki devrede K ve L ampulleri paralel bağlanmıştır. K ampulü duyundan çıkarıldığında L ampulünün durumu ne olur?

• A) L ampulü de hemen söner.
• B) L ampulü önce söner, sonra kendiliğinden yanar.
• C) L ampulünün parlaklığı yarıya iner ve zamanla söner.
• D) L ampulü yanmayı sürdürür, çünkü kendi kolundan akım geçmektedir.

Doğru cevap: D — Paralel bağlamada her ampulün ayrı bir akım yolu vardır; bir kol kesilse de diğer koldan akım geçmeye devam eder.

1. Şekilde iki ampul ayrı kollar üzerinde çizilmiştir.
2. Akım pilden çıkıp iki kola bölünür.
3. K sökülünce yalnızca o koldaki akım kesilir.
4. L'nin kolu kapalı kaldığı için L yanmaya devam eder.

9. Aynı maddeden yapılmış ve aynı kalınlıktaki tellerle yapılan direnç ölçümleri tabloda verilmiştir. Bu ölçümlerin ortaya koyduğu ilişki hangisidir?

• A) Telin uzunluğu arttıkça direnç azalmaktadır.
• B) Uzunluk ile direnç doğru orantılıdır; uzunluk iki katına çıkınca direnç de iki katına çıkar.
• C) Direnç yalnızca telin kalınlığına bağlıdır.
• D) Uzunluk ile direnç arasında bir ilişki gözlenmemektedir.

Doğru cevap: B — 1 m'de 2 ohm, 2 m'de 4 ohm, 4 m'de 8 ohm ölçülmüştür; uzunluk kaç katına çıkarsa direnç de o kadar artar.

1. Deneyde telin maddesi ve kalınlığı sabit tutulmuştur.
2. Uzunluk 1 m iken direnç 2 ohm ölçülmüştür.
3. Uzunluk 2 m olunca direnç 4 ohm'a çıkmıştır.
4. 4 m'de 8 ohm okunduğu için uzunluk ile direnç doğru orantılıdır.

10. Kartlarda elektrik enerjisini başka enerji türlerine çeviren dört araç verilmiştir. Bunlardan hangisinde elektrik enerjisi ağırlıklı olarak hareket enerjisine dönüşür?

• A) I
• B) II
• C) III
• D) IV

Doğru cevap: C — Elektrik motorunda elektrik enerjisi ağırlıklı olarak hareket enerjisine dönüşür.

1. Kartlardaki araçları çıkardıkları enerji türüne göre ayıralım.
2. Elektrikli ısıtıcı ve ütüde akım dirençli telden geçer ve enerji ısıya dönüşür; ikisinin de amacı zaten ısıtmaktır.
3. Ampulde enerjinin istenen bölümü ışığa dönüşür. Elektrik motorunda ise mil döner: çamaşır makinesinin tamburunu ve vantilatörün pervanesini döndüren bu harekettir.
4. Denetleyelim: dönen ya da yer değiştiren parçası olan tek araç motor ✓ — öteki üçünde hareket üretilmiyor.

11. Tabloda bir elektrikli ısıtıcının gücü ve günlük çalışma süresi verilmiştir. Bu ısıtıcı bir günde kaç kilovatsaat elektrik enerjisi harcar?

• A) 6 kWh
• B) 600 kWh
• C) 0,6 kWh
• D) 60 kWh

Doğru cevap: A — 2000 W = 2 kW'tır; 2 kW × 3 saat = 6 kWh enerji harcanır.

1. Harcanan enerji, güç ile sürenin çarpımıdır.
2. Güç watt biriminden kilovata çevrilir: 2000 ÷ 1000 = 2 kW.
3. Çalışma süresi 3 saattir.
4. 2 × 3 = 6 kilovatsaat enerji harcanır.

12. Grafikte aynı miktarda ışık veren dört ampul türünün çektiği güçler karşılaştırılmıştır. Elektrik tasarrufu için hangi ampul türü tercih edilmelidir?

• A) Akkor ampul
• B) Halojen ampul
• C) Floresan ampul
• D) LED ampul

Doğru cevap: D — Aynı ışık için en az gücü çeken ampul en az enerji harcar; grafikte bu 12 W ile LED ampuldür.

1. Dört ampul de aynı miktarda ışık vermektedir.
2. Grafikte çekilen güçler 100, 70, 25 ve 12 watt'tır.
3. En düşük değer 12 watt'tır.
4. Bu değer LED ampule aittir; en az enerji harcayan odur.

13. Tabloda bir evin iki aylık elektrik tüketimi ve kilovatsaat başına ödenen ücret verilmiştir. Mayıs ayında ödenecek tutar nisan ayına göre kaç lira azalmıştır?

• A) 30 TL
• B) 60 TL
• C) 300 TL
• D) 90 TL

Doğru cevap: B — Tüketim farkı 180 − 150 = 30 kWh'dir; 30 × 2 = 60 TL azalma olur.

1. Nisan tüketimi 180, mayıs tüketimi 150 kWh'dir.
2. Aradaki fark 180 − 150 = 30 kWh olarak bulunur.
3. Her kilovatsaat için 2 TL ödenmektedir.
4. 30 × 2 = 60 TL daha az ödenir.

14. Karttaki iki bilgi de yanlıştır. Bu iki yanlışı birlikte düzelten seçenek hangisidir?

• A) Seri bağlı ampul sayısı artınca parlaklık artar; sürtünen cisimler zıt yüklerle yüklenir.
• B) Seri bağlı ampul sayısı artınca parlaklık azalır; sürtünen cisimler aynı yükle yüklenir.
• C) Seri bağlı ampul sayısı artınca toplam direnç büyür ve parlaklık azalır; sürtünen iki cisim zıt yüklerle yüklenir.
• D) Karttaki iki bilgi de doğrudur, düzeltmeye gerek yoktur.

Doğru cevap: C — Seri ampul sayısı arttıkça direnç büyür, akım azalır ve parlaklık düşer. Sürtünmede biri elektron verirken diğeri alır; yükleri zıttır.

1. Seri bağlı ampuller devrenin toplam direncini artırır.
2. Direnç arttıkça devreden geçen akım azalır ve ampuller sönükleşir.
3. Sürtünmede elektronlar bir cisimden diğerine geçer.
4. Elektron veren pozitif, alan negatif yüklenir; yükler zıttır.

15. Aynı pil kullanılarak kurulan iki devreye ait gözlemler tabloda verilmiştir. Bu iki devrenin toplam dirençleri hakkında ne söylenebilir?

• A) L devresinin toplam direnci daha büyüktür; bu yüzden akım azalmış ve ampuller sönük yanmıştır.
• B) K devresinin toplam direnci daha büyüktür.
• C) İki devrenin toplam direnci birbirine eşittir.
• D) Toplam direncin ampul sayısıyla bir ilgisi yoktur.

Doğru cevap: A — Seri bağlı ampullerin dirençleri toplanır; üç ampullü L devresinin direnci büyüktür, akım küçülür ve parlaklık düşer.

1. İki devrede de aynı pil kullanılmıştır.
2. Seri bağlamada ampullerin dirençleri toplanır.
3. L devresinde üç ampul olduğu için toplam direnç daha büyüktür.
4. Direnç büyüdükçe akım azalır; bu yüzden L'deki ampuller sönük yanar.