Page 117 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

FİZİK 11

Dolayısıyla iki telde de oluşan sapmanın yönü değişir. Etki İndüksiyonlu ocağın kaplandığı cam yüzey manyetik bir mad-
eden manyetik kuvvetin yönü sağ el kuralına göre bulunur. de olmadığı için ısınmaz bundan dolayı ocağa dokunduğu-
Sağ el kuralına göre başparmak elektrik akımının yönünü, dört muzda elimiz yanmaz ya da bu yüzeye dökülen yemek veya
parmak manyetik alanın yönünü gösterecek şekilde tutulursa su tehlike oluşturmaz. İndüksiyonlu ocaklarda yemeği karış-
avuç içi manyetik kuvvetin yönünü gösterir. İki telde meydana tırmak için metal kaşık kullanılmaz. Çünkü metal kaşık man-
gelen manyetik kuvvetin yönü daima zıt yönlü ve eşit büyük- yetik bir madde olduğu için manyetik alandan kaynaklanan
lüktedir. Sapmanın yönü, tellerden aynı yönlü elektrik akımı etki ile elde edilen indüksiyon akımından dolayı metal kaşıkta
geçtiğinde içeri doğru; zıt yönlü elektrik akımı geçtiğinde dı- bir yük akışı meydana gelir. Bu akımdan dolayı da kaşığın ısı
şarı doğrudur. enerjisi artar.
3. Öğrencilerin verdiği cevaplarda farklılık gözlenebilir. Muhte-
mel cevap: Çalışma No.: 54
Manyetik bir alanda üzerinden elektrik akımı geçen iletken 1. İndüksiyon akımı oluşabilmesi için mıknatısın veya bobinin
tellere, manyetik alandan dolayı bir kuvvet etki eder. Bu kuv- hareketli olması gerekmektedir. Mıknatısın hareket hızı arttık-
vete manyetik kuvvet denir. ça indüksiyon akımının değeri artmaktadır. Ayrıca indüksiyon
akımı, bobindeki sarım sayısına ve mıknatısın manyetik alan
şiddetine bağlıdır ve bu niceliklerle doğru orantılıdır.
Çalışma No.: 51
2. Üreteç kullanılmadan, mıknatıs veya manyetik alan kullanıla-
rak elde edilen akıma indüksiyon akımı denir. Mıknatıs veya
1. Balıkçının yakaladığı balık miktarı; göldeki balık sayısına, bobinin hareket ettirilmesi manyetik alan şiddetini değiştirir.
ağın çap büyüklüğüne, ağın göle daldırılma biçimine bağlıdır. Bu değişim aynı zamanda manyetik akıyı da değiştirdiğinden
Balık sayısı artıp ağın çapı büyüdüğünde balıkçının yakaladı- akı değişimi sağlanarak elektrik akımı oluşturulur.
ğı balık sayısı da artmaktadır. Balıkçı, ağını balıkların yüzme
doğrultusuna dik olarak göle daldırdığında ise daha fazla balık 3. Bu sorunun cevabı öğrencinin yorumuna bırakılmıştır. Muh-
yakalamaktadır. temel cevaplardan biri şöyle olabilir: İndüksiyon akımından
yararlanılarak üretilmiş ürünlerden biri indüksiyonlu ocaktır.
2. Manyetik akı (yakalanan balık sayısı), bir yüzeyden (ağdan) İndüksiyonlu ocağın seramik yüzeyinin hemen altında bulu-
ge çen manyetik alan çizgilerinin (yakalanan balıkların) mik- nan bir elektromıknatıs, manyetik alan üretir. Ocağın üzerine
tarının ölçüsüdür. uygun kap konulması durumunda, kabın metal gövdesi bu
manyetik alandan enerji alarak ısınır. Böylece ısı ocağın yüze-
3. Verilen bilgiden ve balıkçının deneyimlerinden yola çıkılırsa yinde değil, doğrudan ocağın üzerindeki kapta üretilmiş olur.
yüzey alanı ve manyetik alan arttığında manyetik akı artmak- İndiksiyonlu ocakta kullanılan devrelerle bu manyetik alanın
tadır. Bu nedenle yüzey alanı ve manyetik alan büyüklüğü şiddeti arttırılıp azaltılabilmektedir. Isı doğrudan kapta oluştu-
“manyetik akı” ile doğru orantılıdır. ğundan, ısı şiddeti neredeyse anında değiştirilebilmektedir. Bu
nedenle indüksiyonlu ocakların ısı ve zaman verimlilikleri son
DÜŞÜNELİM-BULALIM derece yüksektir. Ayrıca indüksiyonlu ocaklar elimizi yakmaz,
Balık ağı balıkların yüzme doğrultusuna dik olduğunda ya- üzerine sıvı döküldüğünde tehlike oluşturmaz ancak indüksi-
kalanan balık sayısı fazla olmaktadır. Bu durumla manyetik yonlu ocaklar her tencere veya tava ile çalışmazlar.
akı arasında kurulan ilişkiden yola çıkılırsa verilen yüzeyin
manyetik alanda dik olduğu 1. durumda, dikdörtgen şeklinde- Çalışma No.: 55
ki yüzey için manyetik akı değeri daha büyük olur.
1. Bir akım makarasından akım geçirildiğinde makaranın mer-
Çalışma No.: 52 kez ekseninde sabit bir manyetik alan oluşur. Devreden geçen
akımın değiştirilmesi ile manyetik alanın şiddeti de değişir ve
1. Panjurun yukarı kaldırılması ile camdan içeri giren güneş ışığı akım makarasının içinde manyetik akı değişimi gerçekleşir.
miktarı ve ışığın girdiği camın yüzeyinde artış gözlenir. Devredeki akım değişiminin neden olduğu bu akım öz­in-
2. Öğrencilerin cevaplarına göre farklılık görülebilir. Muhtemel düksiyon akımıdır. Lenz Yasası’na göre artan manyetik alanı
cevap şöyledir: azaltacak yönde ikinci bir manyetik alan oluşmalıdır. Bu şekil-
deki akım değişiminden dolayı meydana gelen manyetik akı
Manyetik akı bir yüzeyden dik olarak geçen manyetik alan değişimi, devrede i akımını azaltacak yönde öz­indüksiyon
çizgilerinin sayısına denir. akımının oluşmasına neden olur. Lenz Yasası’na göre azalan
3. Zeynep’in manyetik akı kavramını anlatmak için kullandığı manyetik alanı arttıracak yönde ikinci bir manyetik alan oluş-
malıdır. Bu şekilde akım değişiminden dolayı meydana gelen
örnekte pencere camı manyetik alanda bulunan bir yüzeyi, gü- manyetik akı değişimi, devrede i akımını arttıracak yönde
neş ışığı ise manyetik alan çizgilerini temsil etmektedir. Cam öz­indüksiyon akımının oluşmasına neden olur.
yüzeyden geçen toplam ışık miktarı, yüzeyden geçen toplam
manyetik alan miktarına benzetme açısından fikir vermektedir. 2. a) Devrede öz­indüksiyon akımı oluşmasını sağlamak için
Ancak manyetik alan çizgileri ile yüzey arasındaki açının değiş- devredeki elektrik akımını değiştirmeye yarayan reostayı
mesi sonucu manyetik akının nasıl değişeceği belirtilmemiştir. hareket ettirirdim. Böylece elektrik akımını azaltarak veya
arttırarak bobindeki manyetik alan şiddetinin yani manye-
Çalışma No.: 53 tik akının değişmesine ve devrede bir indüksiyon akımının
oluşmasına neden olurdum.
1. İndüksiyon akımı, manyetik alandaki bir iletkenin birim kesi- b) Reosta sürgüsü 1 yönünde hareket ettirildiğinde devrenin
tinden birim zaman da geçen yük miktarıdır. Bir diğer tanımı direnci azalacağından bobinden geçen elektrik akımı artar.
da şöyle olabilir: Kapalı bir bobine bir manye tik madde yak- Elektrik akımının artması bobinden geçen manyetik akıyı
laştırılıp uzaklaştırıldığında halkada, manyetik alandaki akı artırır. Bobin bu akıyı azaltacak şekilde (­) yönde öz­indük-
değişiminden kaynaklanan akımdır. siyon akımı oluşturur. Reosta sürgüsü 2 yönünde hareket
2. Sağ el kuralı ile indüksiyon akımının yönü bulunur. Sağ el ettirildiğinde devrenin direnci artacağından bobinden geçen
elektrik akımı azalır. Elektrik akımının azalması bobinden
kuralına göre dört parmak manyetik alanı, başparmak telin geçen manyetik akıyı azaltır. Bobin bu akıyı arttıracak şe-
hız vektörünü gösterdiğinde indüksiyon akımının yönü, avuç kilde (+) yönde öz­indüksiyon akımı oluşturur.
içinin gösterdiği yöndür.
3. İndüksiyonlu ocağın cam yüzeyinin hemen altında bulunan bir Çalışma No.: 56
elektromıknatıs, manyetik alan üretir. Ocağın üzerine doğru
kap konulduğunda kabın metal gövdesi bu manyetik alandan 1. Doğru akımda tek yönlü hareket söz konusudur. Alternatif
kaynaklanan indüksiyon akımı ile enerji alarak ısınır. akımda ise elektronlar bir kutuptan diğer kutba akmaktansa
114