Ücretsiz indir
7. Sınıf Fen › Elektriklenme

Elektriklenme

Elektrik yükleri, elektriklenme çeşitleri, elektroskopun çalışması ve topraklama.

7. sınıf · fizik Ünite 6 · Elektriklenme 8. sınıfa doğrudan devam

Elektriklenme, 7. sınıfın 8. sınıfa en doğrudan bağlanan konusu. Bu konu 8. sınıftan 7'ye indirildi ve 8. sınıftaki elektrik ünitesinin ilk basamağı olmayı sürdürüyor. Yani buradaki her cümle, gelecek yıl doğrudan işine yarayacak. Kalemi saçına sürtünce kâğıt kırpıklarını çekmesinden başlayıp paratonerin nasıl çalıştığına kadar gideceğiz.

Elektriklenme: Bir cismin elektron alarak ya da elektron vererek elektrik yükü kazanmasıdır.
Elektron ALAN cisim → EKSİ (−) yüklü Elektron VEREN cisim → ARTI (+) yüklü Elektron sayısı = proton sayısı → NÖTR (yüksüz)

1. Elektrik yükleri

Her atomun çekirdeğinde artı yüklü protonlar, çevresinde eksi yüklü elektronlar vardır. Normalde sayıları eşittir, yani atom nötrdür.

AYNI cins yükler → birbirini İTER (+ ile + , − ile −) ZIT cins yükler → birbirini ÇEKER (+ ile −) YÜKLÜ cisim, NÖTR cismi de ÇEKER
Bu, konunun en kritik ayrıntısı: Yüklü bir cisim hem zıt yüklü cismi hem de nötr cismi çeker. Yani "iki cisim birbirini çekiyorsa zıt yüklüdür" demek yanlıştır — biri nötr de olabilir. Ama "iki cisim birbirini itiyorsa ikisi de yüklüdür ve aynı cins yüklüdür" demek her zaman doğrudur. Kesin bilgi itmeden gelir, çekmeden gelmez.
Sürtülmüş bir cetvel kâğıt kırpıklarını çekiyor. Kâğıtlar yüklü mü?

Şart değil. Kâğıt kırpıkları nötr olabilir; yüklü cetvel nötr cisimleri de çeker. Çekme gözlemi yük konusunda kesin bilgi vermez.

Eğer cetvel kırpıkları itiyor olsaydı, o zaman kırpıkların da yüklü ve cetvelle aynı cins yüklü olduğu kesin olurdu.

GözlemNe çıkarılabilir?
İki cisim birbirini itiyorİkisi de yüklü ve aynı cins yüklü (kesin)
İki cisim birbirini çekiyorYa zıt yüklüler ya biri nötr (kesin değil)
Hiçbir etkileşim yokİkisi de nötr olabilir

2. Sürtünme ile elektriklenme

İki nötr cisim birbirine sürtüldüğünde, elektronu daha zayıf tutan cisimden diğerine elektron geçer. Sonuçta iki cisim zıt cins ve eşit miktarda yükle yüklenir.
Ebonit çubuk yün kumaşa sürtülüyor. Çubuk eksi yüklendiyse kumaş ne olur?
Çubuk elektron ALDI → eksi (−) yüklendi Kumaş elektron VERDİ → artı (+) yüklendi Yük miktarları EŞİT, cinsleri ZIT.

Toplam yük değişmedi: baştaki toplam yük sıfırdı, sondaki toplam da sıfır (+q ve −q). Elektronlar yok olmadı, sadece yer değiştirdi.

Yer değiştiren tanecik daima elektrondur. Proton çekirdekte sıkı bağlıdır, sürtünmeyle yerinden oynamaz. Bir cisim "artı yüklendi" dendiğinde proton kazandığı değil, elektron kaybettiği anlaşılır. Bu ayrım sorularda sıkça test edilir.
Günlük örnekNe oluyor?
Kalemi saça sürtüp kâğıt çekmekKalem yüklenir, nötr kâğıtları çeker
Balonu kazağa sürtüp duvara yapıştırmakBalon yüklenir, duvarda yük ayrışması olur
Kazak çıkarırken çıtırtı ve kıvılcımSürtünmeyle yüklenen yüzeyler arasında boşalma
Halıda yürüyüp kapı koluna dokunmakVücutta biriken yük iletkene boşalır
Saç tarayınca tellerin kabarmasıSaç telleri aynı yükle yüklenir ve birbirini iter

3. Dokunma ile elektriklenme

Yüklü bir cisim, nötr bir cisme dokundurulur. Yük iki cisim arasında paylaşılır ve ikisi de aynı cins yükle yüklenir.
Eksi yüklü bir küre, nötr bir küreye dokundurulup ayrılıyor. Son durum nedir?
Dokunma öncesi: 1. küre (−) , 2. küre nötr Dokunma anında: fazla elektronlar paylaşılır Dokunma sonrası: 1. küre (−) , 2. küre (−) İkisi de AYNI cins yüklü. Toplam yük korunur.

Küreler özdeşse yük eşit paylaşılır; farklı büyüklüktelerse paylaşım eşit olmayabilir. 7. sınıfta önemli olan sonuç şudur: dokunmada iki cisim aynı yüklü olur.

4. Etki ile elektriklenme

Yüklü bir cisim, nötr cisme dokundurulmadan yaklaştırılır. Nötr cisimde yükler ayrışır: yaklaştırılan yüke zıt yükler o tarafa toplanır, aynı yükler uzak tarafa iter.
(−) yüklü çubuk →→ [ nötr cisim ] yakın taraf: (+) toplanır uzak taraf: (−) toplanır Cismin TOPLAM yükü hâlâ SIFIRDIR (nötr).
Etki ile elektriklenmede cisim gerçekten yüklenmez. Yükler yalnızca yer değiştirir; cismin toplam yükü sıfır kalır. Çubuk uzaklaştırılınca yükler eski dağılımına döner ve hiçbir iz kalmaz. Kalıcı yüklenme ancak cisim o sırada topraklanırsa gerçekleşir.
Balonu kazağa sürtüp duvara yapıştırdığımızda duvar yüklenir mi?

Duvarın toplam yükü değişmez ama yükleri ayrışır: balonun yüküne zıt yükler duvarın yüzeyine toplanır. Bu ayrışma balonla duvar arasında çekim oluşturur ve balon yapışık kalır. Etki ile elektriklenmedir.

Balon uzaklaştırıldığında duvardaki yükler eski dağılımına döner.

5. Üç yöntemin karşılaştırması

SürtünmeDokunmaEtki
Temas var mı?Var (sürtme)Var (dokunma)Yok
Son yüklerZıt cinsAynı cinsToplam yük sıfır kalır
Kalıcı mı?KalıcıKalıcıGeçici (topraklanmazsa)
Yük miktarıİki cisimde eşitPaylaşılırDeğişmez, sadece dağılır
ÖrnekKalem-saçYüklü küre-nötr küreBalon-duvar
Tek soruyla ayır: "Temas oldu mu?" Hayır ise etki. Evet ise: "Sürtüldü mü yoksa sadece dokunuldu mu?" Sürtüldüyse zıt yükler, dokunulduysa aynı yükler. Üç satır, tüm soruları çözer.

6. Elektroskop

Elektroskop: Bir cismin elektrik yükü taşıyıp taşımadığını gösteren araçtır. Bir topuz, iletken bir çubuk ve alt uçta ince metal yapraklardan oluşur.
DurumYapraklarda ne olur?Neden?
Nötr cisim yaklaştırılırKapalı kalırYük ayrışması olmaz
Yüklü cisim yaklaştırılırAçılırYapraklara aynı cins yük gelir, birbirini iter
Yüklü cisim uzaklaştırılırKapanırYükler eski dağılımına döner
Yüklü cisim dokundurulurAçık kalırElektroskop kalıcı olarak yüklenir
Yüklü elektroskopa aynı cins yük yaklaşırAçıklık artarYapraklardaki yük artar
Yüklü elektroskopa zıt cins yük yaklaşırAçıklık azalırYapraklardaki yük azalır
Yaprakları açık bir elektroskopa bir cisim yaklaştırıldığında açıklık azaldı. Cisim hakkında ne söylenebilir?

Cisim yüklüdür ve elektroskopun yüküne zıt cins yüklüdür. Zıt yük, yapraklardaki yükü çekerek topuza doğru topladığı için yapraklar kapanmaya başlar. Zıt yüklü.

Elektroskop yükün cinsini tek başına söylemez. Yaprakların açılması yalnızca "yük var" bilgisini verir; artı mı eksi mi olduğunu anlamak için yükü bilinen bir cisimle karşılaştırmak gerekir. Açıklık artıyorsa aynı cins, azalıyorsa zıt cinstir.

7. Topraklama ve paratoner

Topraklama: Yüklü bir cismin iletken bir yolla yer ile bağlanarak yükünün toprağa aktarılmasıdır. Toprak çok büyük bir yük deposu gibi davrandığı için cisim nötr hâle gelir.
UygulamaNasıl çalışır?
ParatonerBinanın en yüksek noktasındaki metal uç, yıldırımı üzerine alır ve kalın iletken kabloyla toprağa aktarır
Akaryakıt tankerinin zinciriSürtünmeyle biriken yükü sürekli toprağa akıtır, kıvılcım oluşmasını önler
Prizlerdeki topraklama hattıCihaz gövdesinde birikebilecek yükü toprağa aktarır
Elektronik onarımında topraklama bilekliğiKişideki statik yükün hassas devrelere zarar vermesini önler
Yıldırım nasıl oluşur?

Bulut içindeki su damlacıkları ve buz parçacıkları sürtünerek yüklenir; bulutun bir bölgesinde büyük miktarda yük birikir. Bu yük ile yer arasındaki fark yeterince büyüdüğünde hava yalıtkanlığını kaybeder ve ani bir yük boşalması olur. Yıldırım, çok büyük ölçekli bir elektriklenme sonucudur.

Paratoner yıldırımı engellemez; yalnızca izleyeceği yolu belirler ve binaya zarar vermeden toprağa iletir.

İletken ve yalıtkan: Metaller yükü kolayca iletir (iletken); plastik, cam, kauçuk ve tahta iletmez (yalıtkan). Bu yüzden elektrik kabloları içte bakır, dışta plastiktir. Topraklama ancak iletken bir yol varsa çalışır.

8. 8. sınıfta bu nereye bağlanıyor?

Bu konu LGS'de doğrudan sorulmuyor; ama 8. sınıfta Elektrik Yükleri ve Elektrik Enerjisi bunun doğrudan devamı — hatta bu sayfadaki kavramların üzerine kurulu. Burası özellikle önemli: elektriklenme zaten 8. sınıftan 7. sınıfa indirilen bir konu, yani iki ünite aynı zincirin halkaları.

7. sınıfta öğrendiğin8. sınıfta karşılığı
Elektron alıp verme, yük kazanmaYüklü cisimler arasındaki etkileşim kuvveti
Yüklerin itmesi ve çekmesiElektrik yüklerinin birbirine uyguladığı kuvvetin büyüklüğü
İletken ve yalıtkan ayrımıDevrelerde iletkenlik ve enerji dönüşümü
Topraklama, paratonerElektrik enerjisinin güvenli kullanımı

Devamı için: 8. sınıf elektrik yükleri ve elektrik enerjisi. Atomun yapısını ve elektronun yerini hatırlamak için: maddenin tanecikli yapısı.

9. Sık yapılan hatalar

  • "Çekiyorsa zıt yüklüdür" demek. Biri nötr de olabilir. Kesin bilgi itmeden gelir.
  • Artı yüklenmeyi proton kazanmak sanmak. Cisim elektron kaybeder.
  • Etki ile elektriklenmede cismin yüklendiğini düşünmek. Toplam yük sıfır kalır.
  • Dokunmada zıt yük oluştuğunu sanmak. Dokunmada iki cisim aynı cins yüklenir.
  • Elektroskopun yük cinsini gösterdiğini sanmak. Yalnızca yükün varlığını gösterir.
  • Topraklamayı yük eklemek sanmak. Topraklama cismi nötr hâle getirir.

10. Kendini test et

  1. Bir cisim artı yüklendi. Elektron mu aldı, verdi mi?
  2. İki cisim birbirini itiyorsa yükleri hakkında ne söylenebilir?
  3. Sürtünmeyle elektriklenen iki cismin yükleri nasıldır?
  4. Etki ile elektriklenmede cismin toplam yükü değişir mi?
  5. Yaprakları açık bir elektroskopa yaklaştırılan cisim açıklığı artırdı. Yükü nasıldır?
  6. Paratonerin görevi nedir?
Cevapları göster

1. Elektron verdi. Eksi yük azalınca cisim artı yüklenir; proton sayısı değişmez.

2. İkisi de yüklüdür ve aynı cins yüklüdür. İtme kesin bilgi verir.

3. Zıt cins ve eşit miktarda yüklenirler. Toplam yük korunur.

4. Değişmez. Yükler yalnızca cisim içinde yer değiştirir; cisim nötr kalır.

5. Cisim yüklüdür ve elektroskopla aynı cins yüklüdür.

6. Yıldırımı üzerine alıp iletken kabloyla toprağa aktarmak; binayı zarardan korumak.

Sık sorulan sorular

Kazak çıkarırken neden çıtırtı duyuluyor?

Kazak ile vücut ve içteki giysi birbirine sürtünerek zıt yüklerle yüklenir. Yüzeyler ayrılırken aralarındaki yük farkı büyür ve küçük ölçekli boşalmalar olur. Duyduğumuz çıtırtı bu boşalmaların sesi, karanlıkta görülen kıvılcım ise ışığıdır.

Kapı koluna dokunurken neden çarpılma hissi olur?

Halıda yürürken ayakkabı ile zemin sürtünmesinden vücutta yük birikir. Metal kapı kolu iyi bir iletken olduğu için dokunma anında biriken yük aniden boşalır. Bu ani boşalma küçük bir şok olarak hissedilir; tehlikeli değildir ama rahatsız edicidir.

Nemli havada statik elektrik neden daha az oluşur?

Havadaki su buharı yüzeylerde ince bir nem tabakası oluşturur ve bu tabaka biriken yükün sürekli sızmasına izin verir. Yani yük birikemez. Kuru havada bu sızma olmadığı için yük birikir; bu yüzden kışın kaloriferli, kuru ortamlarda statik elektrik daha sık görülür.

Elektriklenme ile elektrik akımı aynı şey mi?

Değil. Elektriklenme, cismin durgun bir yük kazanmasıdır — bu yüzden statik elektrik denir. Elektrik akımı ise yüklerin bir iletken boyunca sürekli hareket etmesidir. Elektriklenme, akım konusunun ön basamağıdır; akımın kendisi değildir.

Konuyu öğrendin. Şimdi soru çöz.

Elektriklenme, 8. sınıf elektrik ünitesinin ilk basamağı; burada kurulan refleks orada doğrudan işine yarıyor. Net Up'ı ücretsiz indir: seviyene göre soru gelir, yanlışların hata defterine düşer, çözünce silinir. Türkçe ve Matematik'te binlerce soru, günlük seri ve lig — hepsi bedava.

Sonraki konu Besin Zinciri ve Sürdürülebilir Yaşam →