Fizik-Kimya-Matematik
Namdar Gürsönmez
29/01/2020 - 20:12

Cisimleri Elektriklendirelim

Yaş:
13
Zorluk:
Orta

Kışın soğuk ve kuru havalarda kollarımızın ve bacaklarımızın hareketi giysilerimizin birbirine sürtünmesine yol açar. Halı üzerinde yürüdükten sonra bir arkadaşımıza dokunduğumuzda veya metal bir kapının tokmağını tuttuğumuzda “çıt” diye bir ses çıkar ve birden hafif bir acı hissederek irkiliriz. Çoğu kez yünlü kazağımızı çıkartırken kulaklarımızda ufak bir karıncalanma ile birlikte çıtırtılar duyarız. Karanlık bir odada ise sesle beraber küçük kıvılcımların da çıktığını görebiliriz.

Bu tür olayların elektriksel yüklerden kaynaklandığını biliyor muydunuz? Cisimlerin sahip olduğu elektriksel yüklerin yer değiştirmesine elektriklenme diyoruz. Günlük hayatta pek çok durumda cisimler elektriklenir. Şimşek ve yıldırım gibi doğa olayları da elektriklenme sonucu oluşur.

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler ile cisimlerin nasıl elektriklendiğini gösteren bir düzenek tasarlıyoruz.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_malzemeleri.jpg

Nelere İhtiyacımız Var?

•    2 adet 1,5 x 2,5 x 16,5 cm boyutlarında tahta

•    2 adet 1,5 x 2,5 x 29,5 cm boyutlarında tahta

•    1 adet 3 mm kalınlığında, 20 x 30 cm boyutlarında şeffaf pleksi (bir tür plastik)

•    1 adet 20 x 30 cm boyutlarında siyah maket karton

•    1 adet 1,5 x 10 x 15 cm boyutlarında strafor

•    4 adet 3 cm uzunluğunda çivi

•    Yünlü kumaş parçası

•    Makas

•    Çift taraflı bant

•    Çekiç

Uyarı:

Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır.

Ne Yapıyoruz?

. Bu aşamada tahtaları, çivileri ve çekici kullanarak bir dikdörtgen çerçeve hazırlayalım.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_1.1.jpg

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_1.2.jpg

. Siyah maket kartonu çift taraflı bandı kullanarak ahşap çerçeveye yapıştıralım.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_2.1.jpg

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_2.2.jpg

. Çerçevenin diğer kısmına görseldeki gibi çift taraflı bandı yapıştıralım.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_3.1.jpg

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_3.2.jpg

 

. Straforu küçük parçalara ayırarak düzeneğimizin iç kısmına dolduralım.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_4.1.jpg

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_4.2.jpg

. Çift taraflı bandın koruyucu kısmını çıkarıp üzerine şeffaf pleksiyi yapıştırarak düzeneğimizi tamamlayalım.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_5.1.jpg

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_5.2.jpg

. Yün kumaşı şeffaf pleksiye sürtelim ve neler olduğunu gözlemleyelim.

Aynı işlemi kurutulmuş baharatlar, pirinç veya alüminyum folyo parçalarıyla da tekrar edebiliriz.

data-cke-saved-src=http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/elektriklenme_deneyi_6.1.jpg

Ne OIdu?

Artı “+” ve eksi “-” olmak üzere iki tür elektriksel yük vardır. Üzerindeki artı yük sayısı eksi yük sayısından fazla olan cisimler artı yüklü cisimler, eksi yük sayısı artı yük sayısından fazla olan cisimler ise eksi yüklü cisimlerdir. Artı ve eksi yük sayıları eşit olan cisimler ise nötr (yüksüz) cisimler olarak isimlendirilir.

Elektriksel yükler maddeler arasında transfer edilebilir. Örneğin ebonit (sert kauçuk) çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde elektronlar yünden ebonit çubuğa geçer ve ebonit çubuk eksi yükle yüklenir. Ebonit çubuk gibi davranan cisimler eksi yükle yüklenebilen cisimlerdir. Benzer şekilde cam bir çubuk ipek bir kumaşa sürtüldüğünde eksi yüklü elektronlar camdan ipeğe geçer ve cam artı yükle yüklenir. Cam gibi davranan cisimler artı yükle yüklenebilen cisimlerdir.

Aynı elektriksel yük ile yüklü cisimler birbirini iterken zıt yüklü cisimler ise birbirlerine çekme kuvveti uygular.

Hazırladığımız düzenekte yün kumaşı şeffaf pleksiye sürttüğümüzde şeffaf pleksi eksi yükle yüklenebilen cisimlere benzer şekilde davranarak elektriklendi. Çünkü yün kumaşta bulunan eksi yüklü elektronlar sürtünmenin etkisiyle şeffaf pleksiye geçti. Böylece şeffaf pleksi eksi yükle yüklenmiş oldu.

Eksi yük ile yüklenen şeffaf pleksi ile artı yüklü strafor parçacıkları birbirini çektiği, eksi yük ile yüklenen şeffaf pleksi ile eksi yüklü strafor parçacıkları birbirini ittiği için strafor parçacıkları gelişigüzel şekilde hareket etti.

Artı yüklü strafor parçacıkları hareket ederken eksi yüklü şeffaf pleksiye temas ettiklerinde elektron transferi yaparak nötr (yüksüz) hâle geldi.

 

 

Kaynak:

•    Komisyon, 7. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.

Yazar Hakkında:

Namdar Gürsönmez

Fen Bilimleri Öğretmeni

İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

Fizik-Kimya-Matematik

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kendi yaptığımız spektroskobu kullanarak ışığı bileşenlerine ayırıyoruz.

Ayın Şifrebilim Sorusu köşesinde Eylül 2020 sorusu yayınlandı.