Accessoires DE  728x90
Elektrik akımının gücü-ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ
20 11 2009

Elektrik akımının gücü-ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ

http://egitek.meb.gov.tr/dersdesmer/son_deney/deneyler/deney88_dosyalar/image002.jpg

ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ (Fiz)
Çeşitli olaylar, üzerinden akım geçen iletkenlerin ısındıklarını gös­termektedirler. Aydınlanma amacıyla kullandığımız elektrik lambalarına, yandıktan bir süre sonra dokunursak ısındıklarını hissederiz ve elimiz ya­nar. (Elektrik akımı geçen elektrik lambasının içindeki ince tel, ısınır ve akkor hale gelerek ısı ve ışık yayar.)Dirençleri farklı iki tel alalım. Önce küçük dirençli teli bir akım dev­resine bağlayalım (pil veya akümüla-tör devresi olabilir). Akım geçirdik­ten sonra tele elimizi dokunduralım. Telin ısındığını hissederiz. Sonra bu teli devreden çıkarıp yerine büyük di­rençli teli bağlayalım ve aynı şiddette akım geçirelim. İletken bu defa daha çok ısınır. Devrede aynı iletken var­ken (büyük dirençli) akımı daha fazla verelim tel daha fazla ısınır (Bk .Di­renç). Daha pekçok örnekler verebili­riz.
Olaylar sonucunda üzerinden akım geçen iletkenlerin ısındığını ye çevrelerine ışık yaydıklarını söyleriz. Elektrik akımının etkilerinden biri olan bu ısı etkisi; iletkenin (telin, çu­buğun….v.b.) direnci, akımın şiddeti ve akımın geçme süresine bağlı ola­rak değişir. Isı etkisinden (elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşme­sinden) ısıtma aletlerinde faydalanı­lır.
Elektrik akımının etkilerinden biriside kimyasal etkidir. İletken sıvı­ların elektrolizi olarakta söylenen bu etki için(Bk.Elektroliz.)
Elektrik akımının diğer ve so­nuncu etkiside mıknatıslık (magnetik)etkisidir. (Bk . Akımın mıknatıslık et­kisi)
Elektrik gücü:
Elektrik akımı su akımına benze­tilerek incelenirse daha kolay anlaşı­lır. (Bk .Akım) yüksekte bulunan bir deponun veya bir gölün suyu düştüğü veya düşürüldüğü zaman bir enerji oluşturur ve iş yaparlar (barajlardan elektrik elde etmek). Yüksekte bulu­nan bu suyun yapabileceği iş, yani bu suyun taşıdığı enerji suyun miktarıyla ve düşme yüksekliğiyle orantılıdır. Yüksekten akan suyun gücü, düştüğü yükseklik ile birim zamanda akan su miktarının çarpımına eşittir.
ÖRNEK:
10 metre yüksekten saniyede 500 kg su akıyorsa (dökülüyorsa) Güç = 500 kg /sn x 10m = 5000 kgm /sn olur.
Buda, bir saniyede 5000 kgm lik iş yapılıyor anlamına gelmektedir. Zi­ra güç, birim zamanda yapılan iştir.
Su akımı için verilmiş bu örnek­lerden sonra elektrik gücünüde ben­zer seki İde hesaplayabi li riz.
Elektrik akımının gücü (elektrik gücü), bir saniyede geçen elektrik miktarı ile gerilim (elektronların akı­şını sağlayan kuvvet) çarpımına eşit­tir.Elektrik gücü = Akım şiddeti xGerilim. Akım şiddeti amper, gerilim volt ola­rak alınırsa güç birimi watt (vat oku­nur) cinsinden çıkar. Pratikte kullanı­lan birim watt’ tır. Çoğu zaman VVatt’ın bin katı olan kilovat (kw) biri­mi kullanılır. 1kw = 1000w 1 Watt = 1 amper x 1 volt. ÖRNEK PROBLEM: 220 voltluk bir elektrik ısıtıcısı (ütü, ızgara, soba, v.b.) 3 amperlik akım çekiyorsa ısıtıcının gücünü bulunuz?
ÇÖZÜM:
v = Gerilim = 220 volt
I = Akım şiddeti = 3 amper (A) P = Güç = ?
Elektrik gücü (P) = Akım şiddeti.
(l)xGerilim (V) formülünde veri­lenleri yerine koyarsak,
Güç ( P) =3 amperx220 volt = 660 Watt bulunur. 660 watt = 0,660 kw dır.
ÖRNEK PROBLEM :
Üzerinde 60 watt ve 110 volt yazı­lı olan bir elektrik lâmbası (110 volt luk bir gerilimle beslendiği zaman 60 wattlık güç harcar) ne kadar akım çe­ker? (lâmbadan geçen akım şiddeti ne kadardır?)Çözüm:
Elektrik gücü formülünden akım şiddeti çekilirse (yalnız bırakılırsa), Akım „ Elektrik gücü ( = P) .
§iddeti (-!)- Gerilim ( = V)
formülü ortaya çıkar. Verilenler yerle­rine yazılırsa
Akım şiddeti ( = |) = 60 Watt-5-110 volt =0,54 amper
bulunur. Amper akım şiddeti birimi­dir ve nasıl bulduğumuzu kısaca izah edelim: Birim analizi yaparak bulu­ruz. Şöyle,
(Watt= amper x volt) dur. Bunu for­mülde yerine yazarsak, amper x yetf olur. «on
sadeleştirmeleri de yaparsak (volt la volt sadeleşir, zira aynı birimdir,) so­nuç olarak amper bulunur.
Elektrik enerjisi:
Enerji, iş yapabilme kabiliyeti (yeteneği) olduğuna göre elektrik enerji si de elektrik akımının iş yapa­bilme kabiliyeti olarak söylenebilir. Yani iş ile enerji aynı şeylerdir. Güç, birim zamanda yapılan iştir. Güç = İş/Zaman buradan İş = Güç x Zaman olarak bulunur.
Elektrik gücü = Akım şiddeti x Gerilim olduğundan iş formülünde yerine yazılırsa.
Elektrik enerjisi = Gerilimx Akım şiddeti xZaman veya :
Elektrik enerjisi = Güç x Zaman formülü yazılmış olur.
Elektrik enerjisinin sembolünü (W) olarak göstereceğiz (Dikkat: Elektrik enerjisinin sembolü olarak gösterilen (W) ile güç birimi olarak gösterilen (W) karıştırılmamalıdır. Elektrik gücü genellikle Watt kısaca (W) şeklindede gösterilir. (W)’nin elektrik enerjisi sembolünü yoksa elektrik gücü birimi olduğunu anla­mak için (karıştırmamak için) şöyle düşünmeliyiz: Eğer, (W) birim olarak yazılmışsa güç birimi olarak kullanıl­mıştır, sembol olarak kullanılmışsa elektrik enerjisini temsil etmektedir).
Güç, watt cinsinden, zaman da saniye alınırsa, elektrik enerjisi biri­mi joule cinsinden çıkar (MKS siste-minegöre. Bk . Birim sistemleri)
Elektrik enerjisi birimi olarak en çok, watt-saat ve kilowatt-saat kulla­nılır.
Watt-saat (w-saat); 1 watt gücün­deki bir elektrik aletinin 1 saatte har­cadığı elektrik enerjisidir.
Watt-Saat = Watt x Saat Kilowatt-saat (kw-saat); 1 kilovvatt

gücündeki bir aletin 1 saatte harcadı­ğı elektrik enerjisidir. 1 kvv-Saat = 1 ki lovvatt x 1 saat 1kilowatt-Saat(kw-saat) = 1000 watt-saat olur.
1saat = 3600 saniye olduğundan
1 watt-saat (W-saat) = 1 VVatt x 1saat
formülünde yerine yazılırsa,
1 Watt-Saat (VV-Saat) = VVatt x 3600
sn. olur. Buradanda (VVatt xsn =joul
olduğundan)
1 VVatt-Saat (W-Saat) = 3600 joule
bulunur.
1 Kî iowatt-saat = 3600000 joule dur.
Günlük hayatımızda kullandığımız
elektrik enerjisinin bedeli -elektrik
sarfiyatı- kw-saat üzerinden ödenir.
ÖRNEK PROBLEM:
500 VVatt gücündeki bir elektrik aletinin saatte harcadığı elektrik enerjisi ne kadardır? Kilovvatt-Saat’i 15 lira olan elektriğe kaç lira ödeyece-ÇÖZÜM:
P = Güç = 500 VVatt.
Zaman = 1 Saat = 3600 san i ye
W = Elektri k enerjisi =?
ÇÖZÜM-.
W = P.t = 500 VVatt x 3600 sn.Elektrik enerjisi = elektrik gücüx
zamanolduğunuhatırlavınız. s
Sarfiyatı bulalım:
500 VVatt gücündeki elektrik aletinin bir saatte harcadığı enerji 500 VVatt-saat veya 0,5 kilovvatt-saattir. 1 kilowatt-saat’i 15 lira olduğuna göre 0,5 kilovvatt-saati, 0,5×15 = 7,5 lira olur. Yani 7,5 liralık ödeme yapacağı­mız ortaya çıkar. Not:
Eğer bu alet 6 saat çalışmış ol­saydı harcanan elektrik enerjisi: 0,5×6 = 3 kw-saat, ödenecek para ise:3x 15 = 45 lira olacaktı.
Elektrik enerjisinin dönüşümü ve ısıca dengi:
Çeşitli elektrik aletlerinde elekt­rik enerjisi, diğer enerji şekillerine dönüşür. Elektrik motorlarında elekt­rik enerjisi, mekanik enerjiye çevri­lir. Elektrikle çalışan fabrikalar, elektrikli trenler elektrik enerjisiyle çalışırlar. Bazı kimya fabrikalarında, çeşitli voltametrelerde, elektrik ener­jisi kimyasal ayrışmalara, bazı olay­larda da kimyasal birleşmelere sebepolur. Isıtma ve aydınlatma aletlerinde de (Elektrik ütüsü, elektrik sobası, elektrik ocağı, elektrik sigortası, elektrik lâmbası, ark lâmbası, .. v.b.) elektrik enerjisi, ısı enerjisine çevri­lir. Isı haline geçen 1 vvatt’lık elektrik gücü saniyede 0,24 kalorilik ısı mey­dana getirir. 1 joule = 0,24 kalori (1 jul’lok elektrik enerjisi 0,24 kalorilik ısıya denktir.)
UYGULAMA:Şekilde gösterilen deneyde, 100 VVatt lık bir ampul 1 kg = 1000gr. su­yun sıcaklığını 7 dakikada 20°Cden 30 “Cye yükseltiyor. Bu ampulün 7 daki­ka sonunda suya vermiş olduğu ısı miktarı,
Q ( = lsı miktarı) = m.c.fvyformülün-den (Bk .Donma.) = 1Q00grc=i4
gr.°C . t,= 30 °C t,= 20°C 7 dak = 420 sn
Q = 1000×1* (30-20)
Q = 1000×10 = 10000 kalori
10000 kalori ,7 dak = 420 sn
de verildiğinden 1 saniyede verilen
ısı = 10000/420 = 24 kalori olur.
100 VVatt lık elektrik lâmbası suya sa­niyede 24 kalorilik ısı verdiğine göre, 1 VVatt lık gücün verdiği ısı miktarı = 24/100 = 0,24 kaloridir.
ÖRNEK:
500 VVatt lık bir ısıtma aletinde 1 saniyede meydana gelen ısı miktarı (Q) = 0,24×500 = 120 kaloridir.
Bu alette 5 dakikada meydana gelen ısı miktarı =0,24×500x5×60 = 36000 kaloridir.
ÖRNEK PROBLEM:
400 VVattlık bir elektrik ocağıyla 1 kg.lık suyun sıcaklığı 50°Cden 100°C ye yükseltilmek isteniyor. Ocağın meydana getirdiği ısının %80′i su ta­rafından alınırsa, suyu ocağı koyduk­tan ne kadar sonra indirmelidir? ÇÖZÜM-.
P = Güç = 400Watt Msu = 1 kg = 1000gr tı=500Ct2=100°C Suyun, sıcaklığının, 50°Cden 100°Cye
ve 220 voltluk lâmbalar kullanılır. Lâmbaların üzerinde kaç voltluk ve kaç wattlık oldukları yazılı olduğun­dan yanlış yerlerde kullanılmaları ön­lenmiş olur. Zira, 110 voltluk bir lâm­baya 220 voltluk bir gerilim uygula­nırsa ışık teli erir (lâmba patlar). 220 voltluk bir lâmbaya 110 volt uygula­nırsa lâmba sönük yanar.

1 joule (jul) lük elektrik enerjisi­nin 0,24 kalorilik ısı karşılığı (dengi) olduğunu bulalım:
W = P.t
W = 1800000 joule. Bulunur. (MKS)

7358
0
0
Yorum Yaz
Siberailem_banner kirmizi120x600 Image Banner

Genel Kişisel Web
<
Online Sayaç
Zirve100 Site ekle