Page 76 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

44
FİZİK 11

2. ÜNİTE : ELEKTRİK VE MANYETİZMA > 2.2. Elektriksel Potansiyel
Kavram : Elektriksel Potansiyel Farkı
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı FARKIMIZ GERİLİM 15 dk.
Çalışmanın Amacı Elektriksel potansiyel farkı kavramını açıklayabilme.

Yönerge: Aşağıdaki metinde basit bir elektrik devresindeki pilin çalışma prensibi ile ilgili bilgiler verilmiş-
tir. Verilen bilgilerden yararlanarak soruları cevaplayınız.

Hayatın her alanında ihtiyaç duyulan enerji, birçok depolama sisteminin yanında pillerden de karşı-
lanabilir. Piller, elektrik enerjisini elektrokimyasal enerjiye dönüştürerek depolayabilir. Aynı zamanda
gerilim kaynaklarından biri de olan pil, gerçekte bir üreteçtir.
Pildeki kimyasal tepkimenin nasıl gerçekleştiğini bir örnekle açıklamak gerekirse yatay bir zemine
yerleştirilen özdeş kovalara yere göre aynı seviyeden iki delik açılarak vana yerleştirilir. Bu vanalar bir
boru yardımıyla birbirine bağlanır. Vanalar kapatılır ve kovalardan biri su ile doldurulur. Vanalar açıla-
rak bu iki kova arasında su akışına izin verildiğinde dolu kovadaki suyun boş kovaya doğru hareket et-
tiği görülür. Bunun sebebi, suyun yüksek potansiyel enerjili durumdan düşük potansiyel enerjili duruma
doğru hareket etmesidir. Her iki kovadaki su seviyeleri aynı noktaya geldiğinde suyun akışı durur.
Pillerde (+) ve (-) olmak üzere yükleri ayrılmış iki uç vardır (bk. Şekil). Yüklerin ayrılması uçlar arasında
bir fark oluşmasına neden olur. Pil, içindeki kimyasal tepkimeler yoluyla yükleri birbirinden ayırır. Pilin
içerisinde bulunan iki farklı metal çubuk, elektrolit denilen kimyasalın içine konulmuştur. Elektrolitin
içindeki kimyasal tepkimeler metalin birine artı iyonları, diğerine eksi iyonları taşıyarak artı ve eksi
yükleri birbirinden ayırır.

İletken tel Pilin pozitif kutbu
+ V +

V
İyonlar

Elektronlar
V-
Pilin negatif kutbu

Şekil: Basit bir elektrik devresinde akım üreten pil

Pil içinde meydana gelen kimyasal olayı yürüyen merdivene benzetebiliriz. Pilin artı yüklerinin (iyonlar)
eksi ucundan artı ucuna doğru bir yürüyen merdiven mantığıyla taşındığını düşünelim. Artı yüklerin ta-
şınması için bir işin gerçekleşmesi gerekir. Bu işin gerçekleşmesini pilin içindeki kimyasal tepkimelerde
ortaya çıkan enerji sağlar. Pil 1 C’luk yük için oluşan fark kadar iki uç arasında hareket eden yüklere
enerji sağlar. İki kutup bir iletken tel ile birleştirildiğinde kutuplar arasındaki fark azalır. Bu fark sıfır ola-
na kadar iletken telden akım geçer. Kimyasallar bitince tepkimeler durur, yürüyen merdiven çalışamaz
hâle gelir. Pilin uçları arasındaki fark sıfır olduğu zaman pil bitmiş olur.

73