4. SINIF · FEN BİLİMLERİ
7. ÜNİTE · BASİT ELEKTRİK DEVRELERİ
Basit Elektrik Devreleri
Bir ampulün ışık vermesi için yalnızca pilin yanında bulunması yeterli değildir. Pilin sağladığı elektrik enerjisinin ampule iletilebildiği, bağlantıları doğru ve kesintisiz bir devre gerekir.
1. Elektrik Devresi
Elektrikli araçların çalışmasını sağlayan bağlantı düzenine elektrik devresi denir. Günlük yaşamda kullanılan elektrikli araçlar; pil, batarya veya şehir elektriği gibi kaynaklardan enerji alır.
Elektrik devresini oluşturan araçlara devre elemanı adı verilir. Basit bir elektrik devresinde pil, ampul ve bağlantı kabloları bulunur. Devrenin çalışmasını kontrol etmek için anahtar kullanılır.
Örneğin pille çalışan bir el fenerinde pil enerji sağlar, ampul ışık verir ve düğme ışığın yanıp sönmesini kontrol eder. Bu parçaların birlikte ve doğru biçimde çalışması gerekir.
2. Devre Elemanlarının Görevleri
Pil, devreye elektrik enerjisi sağlar. Pilin artı (+) ve eksi (−) olmak üzere iki kutbu vardır. Pillerin yerinde sabit durmasına ve devreye bağlanmasına yardımcı olan araca pil yatağı denir.
Ampul, elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürür. Ampulün devreye kolayca bağlanmasını sağlayan araca duy adı verilir. Duy enerji üretmez; ampulün yerleşmesini ve bağlantı kurulmasını sağlar.
Bağlantı kablosu, devre elemanlarını birbirine bağlayarak elektriğin iletilmesini sağlar. Basit devrede kullanılan kablonun iç kısmı bakır telden, dış kaplaması plastikten oluşur. Bakır kısım elektrik iletiminde, plastik kaplama ise korumada görev alır.
Anahtar, devrede elektrik iletimini kontrol eder. Bağlantıyı tamamlayarak ampulün yanmasını veya bağlantıyı keserek ampulün sönmesini sağlar.
3. Pillerin Bağlanması
Basit elektrik devresinde bir pil veya birden fazla pil kullanılabilir. Pillerin sayısı kadar, kutuplarının doğru bağlanması da önemlidir.
İki pil uç uca bağlandığında, bir pilin artı (+) kutbu diğer pilin eksi (−) kutbuna temas eder. Devrenin bağlantı kabloları, pil grubunun dışta kalan iki ucuna bağlanır.
Şekildeki iki özdeş pilin aynı kutupları karşı karşıya getirildiğinde uygun bağlantı oluşmaz ve bu pillerle kurulan devrede ampul yanmaz. Bu nedenle pillerin yalnızca yan yana bulunması yeterli değildir.
Pil yatağında her pilin artı (+) kutbu, (+) işaretine; eksi (−) kutbu ise (−) işaretine uygun yere yerleşir. Pil yatağındaki işaretler, pillerin yönünün doğru belirlenmesini sağlar.
4. Anahtarın Açık ve Kapalı Olması
Anahtarın açık veya kapalı olması, devredeki bağlantının durumunu anlatır. Bu ifadeler, günlük konuşmadaki “lambayı açmak” ve “lambayı kapatmak” sözleriyle karıştırılmamalıdır.
Anahtar kapalıyken bağlantı tamamlanır. Diğer elemanlar sağlam ve doğru bağlıysa ampul ışık verir. Anahtarın kapalı olması, devrede geçiş yolunun tamamlandığı anlamına gelir.
Anahtar açıkken bağlantıda bir boşluk oluşur. Elektrik iletimi kesildiği için ampul yanmaz. Buradaki “açık” sözcüğü, lambanın yandığını değil, bağlantının kesildiğini belirtir.
Anahtar bulunmayan bir devrede de kablolar kesintisiz bir bağlantı oluşturuyorsa ampul yanabilir. Ancak anahtar olmadığında devrenin çalışmasını anahtarla kontrol etmek mümkün olmaz. Ampulün gereksiz yere yanmaya devam etmesi pilin daha kısa sürede tükenmesine neden olur.
5. Çalışan Bir Devrenin Özellikleri
Basit bir elektrik devresinde pilin enerjisi yeterli, ampul sağlam ve kabloların bağlantıları doğru olmalıdır. Ampul duya uygun biçimde yerleşmeli, kablolar devre elemanlarının bağlantı uçlarıyla temas etmelidir.
Pilin bir kutbu ile ampul arasında bağlantı kurulması tek başına yeterli değildir. Ampulün diğer bağlantı ucu da pilin diğer kutbuna ulaşan yolun parçası olmalıdır. Anahtar varsa bu yolun tamamlanması için kapalı durumda bulunmalıdır.
Örneğin pil, anahtar ve ampul kablolarla kesintisiz biçimde bağlandığında anahtarın kapatılması ampulün yanmasını sağlar. Aynı devrede anahtar açıldığında yalnız bağlantının durumu değişir; ampulün sönmesi mutlaka bozulduğu anlamına gelmez.
6. Devrenin Çalışmama Nedenleri
Kopuk veya yanlış bağlanmış kablolar, elektrik iletiminin tamamlanmasını engeller. Örneğin iki bağlantı kablosu pilin yalnızca aynı kutbuna bağlanmışsa doğru devre kurulmuş olmaz. Kabloların devre elemanlarının uygun bağlantı uçlarına ulaşması gerekir.
Anahtarın açık olması, ampulün duya hatalı yerleştirilmesi veya pillerin pil yatağındaki işaretlere uygun yerleştirilmemesi de ampulün yanmamasına neden olabilir. Uç uca bağlanan iki özdeş pilin aynı kutuplarının karşı karşıya gelmesi de uygun olmayan bir bağlantıdır.
Bütün bağlantılar doğru görünse bile pil tükenmişse veya ampulün içindeki tel kopmuşsa ampul ışık vermez. Örneğin bitmiş pil, anahtar kapalı olsa da gerekli enerjiyi sağlayamaz. Bu nedenle bir ampulün yanmamasının tek bir sebebi yoktur.
7. Evdeki Devre Elemanları
Evlerde kullanılan elektrikli araçlarda da devre elemanları bulunur. Ancak evin elektrik tesisatı, derslerde incelenen pilli devreden farklı olarak şehir elektriğinden enerji alır.
Duvardaki elektrik düğmesi, basit devredeki anahtarla aynı görevi üstlenir. Düğme bağlantıyı tamamladığında lamba yanar; bağlantıyı kestiğinde lamba söner. Düğme ile lamba arasında elektrik iletimini sağlayan bağlantı kabloları vardır.
Evlerdeki bağlantı kabloları çoğunlukla duvarların içinden geçtiği için görülmez. Elektrik düğmelerinin dış kısmı ve ütünün tutma bölümü gibi yerlerde elektriği iletmeyen kaplamalar bulunur. Bu kaplamalar hem insanları korur hem de devre elemanlarının dış etkenlerden zarar görmesini azaltır.
Akılda Kalsın
Pil enerji sağlar, kablo elektriği iletir, ampul ışık verir, anahtar devreyi kontrol eder. Pil yatağı pilleri yerinde tutmaya, duy ise ampulün devreye bağlanmasına yardımcı olur.
Sağlam ve doğru bağlanmış bir devrede anahtar kapalıyken ampul yanar, açıkken yanmaz. Kopuk bağlantı, yanlış pil yerleşimi, bitmiş pil veya bozuk ampul devrenin çalışmasını engelleyebilir. Evlerdeki elektrik düğmeleri de anahtar görevi görür.