fizik

1.      Bir cisme kuvvet uygulandığında kendi doğrultusunda yol aldırabiliyorsa iş yapar.

 

Aşağıdakilerden hangisinde iş yapılmamıştır?

 

                 A)    Yatay düzlemde omzunda yük taşıyan bir hamal

B)     Arabadan tuğla indiren bir adam

C)     Eğimli bir yolda yürüyen adam

D)     Aşağıdan yukarıya fırlatılmış bir taş

 

 

Fiz., maddenin, kimyasal değişimlerle bölünemeyen en küçük parçası.Yunancadaki ‘Atomos’ sözcüğünden türemiştir.Aynı ya da farklı element atomlarından bir ya da birkaçı bir araya gelerek maddenin molekül yapısını oluşturur.Bu nedenle atom, maddenin temel ögesidir.1803’te İngiliz fizik ve kimyacısı J.Dalton’un ortaya attığı varsayım, üç ana düşünceye dayanıyordu.

1)Kimyasal elementler,bilinen kimyasal değişimlerle bölünemeyen ve tüm özelliğini koruyan “atom” adındaki taneciklerden oluşur.

2)Aynı kimyasal element atomları, kütle, ağırlık ve her yönden özdeştir.Bu yüzden her element,kendi atom ağırlığıyla tanımlanır

3)Öteki tüm kimyasal bileşikler, aynı ya da farklı element atomlarının belirli oranlarada bir araya gelmesiyle oluşur.Bu varsayım,atom fiziğinin temel büyüklüklerinden biri olan ”Atom Ağırlığı” kavramınıda ortaya çıkardı.Bugün tanecik bombardımanlarıyla parçalanabilen ve küresel olduğu düşünülen atomun büyüklüğü konusunda değişik yöntemlerle elde edilen verilerden yarıçapının 10-15 olduğu saptandı.Ancak her elementin atomu,ona özgü büyüklüktedir.Ortada yarıçapı 10-14 (atomun yarı çapından 10.000 kez daha küçük) olan “çekirdek” bulunur.Atomun hemen hemen tüm ağırlığı çekirdekte toplanmıştır.Çekirdeği kuşatan yörüngelerde “elektronlar” dolaşır.Çok büyük hacimdeki atom,boş bir uzay biçiminde değerlendirilmemelidir.Örneğin çekirdek,yarıçapı 1 santimetrelik bir bilye oluncaya dek büyütülebilseydi atom, yarıçapı 100 metrelik dev bir küreye dönüşürdü.Tümüyle kurumsal bir kavram olan atomun varlığı,ancak etki ve sonuçlarıyla anlaşılır.Doğada varlığı bilinen element atomlarının sayısı 92’dir.Laboratuvarlarda yapay üretilenlerle birlikte, toplam 103 element atomu vardır.

Kimya.Artı elektrik yüklü bir çekirdekle eksi elektrik yüklü elektronlardan oluşur.Ortalama çapı 10-m,çekirdeğin ortalama çapı 10-14m ve elektronun etkin çapı da 10-15 m dolayındadır.Kütlesinin hemen tümü,kütlece yaklaşık eşitlikteki iki tür kararlı tanecikten oluşan çekirdekte toplanmıştır:Artı elektrik yüklü proton ve elektrik yüklü olmayan nötron.Elektronun kütlesi,protonun kütlesinin 1/1836’sı kadardır.Yükü, protonunkine eşit,fakat eksidir.Dışarıya karşı yüksüz (nötr) olan bir atom çekirdeğindeki proton sayısı, çevresindeki elektron sayısına eşittir.Bir atomun kimyasal tepkimesi, elektron sayısıyla (atom numarası) belirlenir.Atomlar arasındaki kimyasal birleşme, dış elektronlarını birbirine aktarmaları ya da paylaşmaları demektir.Bohr kuralına göre,atomun çevresindeki elektronların çekirdeğe konumları kesin tanımlanmış yörüngeler üzerinde hareket eder.Bu yörüngeler,özgül enerji düzeylerine karşılıktır.Bir foton ya da elektroman ışımanın emilmesi ya da yayınlanması,elektrondaki enerji farkları kuantum kuramınca belirlenmiş yörüngeler arası atlamayla ortaya çıkar.Dalga mekaniğine göre elektron, dalga ve tanecik olarak ikili bir yapı sergilediği için varlığı, matematik yönden bir dalga işleviyle gösterilir.Bohr kuramına göre elektronun tanımlanan kesin yeri, dalga mekaniğinde belirli bir noktada bulunabilme olasılığıyla yer değiştirmiştir.Bu örnekte atom, ortada bulunan bir çekirdek ve bunun saran elektronların belirli bir anda bulunabilecekleri belirli yerlerin olası dağılım biçimiyle gözlenir.Bir element atamu çekirdeğinde aynı sayıda proton (p) ve farklı sayıda nötron(n) içerir.Bu türlere, izotop çekirdekleri adı verilir.İzotopların gösterilmesinde elementin kimyasal simgesinin sol üstüne nötron ve proton sayılarının toplamı olan (n+p) kütle numarası,sol altına da atom numarası yazılır.Örneğin:11H, 126C ve  9779Au gibi.

 

Okullarda, evlerde, işyerlerinde, ve sanayide kullanılan elektrik akımı bir pilden yada akümülatörden elde edilen elektrik akımından farklıdır. Bir pilin yada akünün verdiği akım sürekli olarak aynı yönde akar ve buna doğru akım denir. Şehir elektriğine bağlı bir ampulden geçen akım ise sürekli ve düzenli bir biçimde yön değiştirir. Prize bağlı ampulden geçen akım da kısa zaman aralıklarıyla yön değiştirir. Prizin verdiği akım sıfırdan başlayıp kısa bir sürede belirli bir değere yükselir, daha sonra tekrar sıfıra düşer ve yönünü değiştirip ters yönde akmaya başlar. Bu tür değişen bir akıma alternatif akım denir. AC veya ~ sembolüyle gösterilir.

           

Alternatif akım üreten santraller; hidroelektrik, termik ve nükleer santraller olmak üzere üç türdür.

 

Hidroelektrik Ve Termik Santraller:

 

Hidroelektrik Santraller: Şehirlerde kurulan elektrik akımı çoğunlukla akarsu ve su buharı ile çalışan elektrik santrallerinde üretilir. Bunlara hidroelektrik santral denir.

           

Hidroelektrik santrallerin yapım maliyetinin yüksek olmasına karşı, çevre kirliliği yaratmaması, üretimin kolay ve sürekli olması nedeniyle tercih edilir. Hidroelektrik santrallerin olumsuz yanları da vardır. Örneğin hidroelektrik santrallerin kuruldukları yerlerde verimli topraklar, köyler, kasabalar su altında kalır.

 

Termik Santraller: Bazı santrallerdeyse su buharı kullanarak elektrik üretilir. Bu tür santrallerde su buharı elde etmek için taş kömürü, linyit kömür, fuel-oil ve doğal gaz gibi yakıtlar kullanılır. Bu tür yakıtla çalışan santrallerde termik santral denir.

           

Termik santrallerde; kömür, doğal gaz, fuel-oil gibi fosil yakıtlar kullanılarak buhar kazanlarında buhar üretilir. Üretilen buharın basıncı türbinleri çevirir. Buhar türbinleri jeneratörleri çevirir ve devreye bağlı mıknatısların etkisiyle alternatif akım oluşur.

           

Ülkemizde termik santrallerde genellikle kömür kullanılmakla birlikte gaz ve fuel-oil ile çalışan santrallerde vardır.

           

Termik santrallerde büyük bir çevre kirlenmesine, hava kirliliğine ve asit yağmurlarına neden olmaktadır. Baca filtrelerini kullanarak, yüksek bacalar yaparak ve atıklar kontrol altına alınarak çevreye zarar verdikleri zararlar önlenmeye çalışılsada tam anlamıyla önlenememektedir.

 

 

 

Ülkemizdeki Bazı Hidroelektrik ve Termik Santrallerle Kurulu Güçleri:

 

Hidroelektrik Santrallerin kurulduğu yerler	Kurulu Gücü (MW)	Termik Santrallerin kurulduğu yerler	Yakıt Türü	Kurulu Gücü (MW)
Atatürk Karakaya Keban Altınkaya Oymapınar Hasan Uğurlu Gökçekaya Sarıyar H. Polatkan Gezende Aslantaş Hirfanlı Menzelet Kılıçkaya	2405 1800 1280 702 540 500 278.4 160 158.3 138 128 124 120	Ambarlı Ambarlı Trakya(Hamitabat) Aliağa Denizli Jeotermal Yatağan Çayırhan Çatalağzı Kangal Seyitömer Afşin Tunçbilek Soma-A-B	Fuel-Oil Doğal gaz Doğal gaz Fuel-oil Jeotermal Enerji Kömür Kömür Kömür Kömür Kömür Kömür Kömür	630 1350 1120 180 175 630 300 300 300 600 1376 429 1034

             (Kaynak: TEAŞ Genel Müdürlüğü’nün 26.12.1996 gün ve 3129 sayılı yazısı)

 

 

 

Jeneratörler:

Jeneratörler mekanik enerjisi mıknatıslar ve bobinler aracılığıyla elektrik enerjisine çeviren düzeneklerdir.

 

Jeneratörlerin Yapısı:

 

A

B

           

 

 

			N					S
											Mıknatısın S   kutbu
	Mıknatısın N   kutbu
							Dikdörtgen tel çerçeve
					Akım alınan bilezikler

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jeneratörlerin basit yapısı

 

Şekilde de görüldüğü gibi jeneratör, iki mıknatıs arasına yerleştirilmiş dikdörtgen çerçeve şeklinde sarımlı tellerden oluşan bir araçtır.

            Jeneratörlerde üretilen akımın bir kısmı içinde yumuşak demirden yapılmış levhaların olduğu çok sarımlı bobinlerden geçirilerek magnetik alan oluşturulur. Yani, jeneratör kendi magnetik alanını kendisi oluşturur.

            Jeneratörün rator ve stator olmak üzere iki ana parçası vardır.

 

Mıknatısın yada bobinin( bobin bakır telin üst üste bir makaraya sarılmasıyla elde edilir.) Miliampermetreden  akım geçtiği gözlenir. Mıknatısın N kutbu bobinin içine sokulduğunda oluşan ve iletken telden geçen akımın yönüne terstir. Mıknatısın S kutbu bobine yaklaşırken bobinden yine bir akım geçer. Ancak bu durumda akımın yönü, N kutbu bobine yaklaşırken oluşan akımın yönüne yine terstir.

 

Jeneratörlerin Akım Vermesi:

 

            Bir magnetik alan içerisinde bir bobin döndürülürse bobinde elektrik akımı oluşur. Bobinin mıknatıslar arasında düzenli hareketi sürekli akımı sağlar. Akımın bu yolla üretimine indüklenme ya da indüksiyon, elektromagnetik indüklenme ve akım üretme adları verilir. İndüklenmeyle alternatif akım üreten düzeneklere alternatif akım üreteci denir.

 

            Magnetik alan içinde tel çerçeve dönerken bir tam devir için (360˚’lik dönüş için) geçen süre T ise bu süre içinde akımın zamana bağlı değişimi, aşağıdaki şekildeki gibidir. Tel çerçevenin harekete başladığı an ile T/4 zaman aralığında akım, en küçük değerinden maksimum değerine ulaşır. T/4 ile T/2 zaman aralığında akım maksimum değerinden en küçük değerine iner. T/2 ile 3T/4 zaman aralığında akım ters yönde en küçük değerinden maksimum değerine ulaşır. 3T/4 ile T zaman aralığında ise akım ters yönde maksimum değerinden başlangıç konumuna döner. Böylece tel çerçeve 360˚ dönmüş olur. Akım bu esnada iki kez yön değiştirir.

 

Zaman

Ülkemizde kullanılan alternatif akım saniyede 100 kere yön değiştirir. Akımın saniyede 100 kere yön değiştirmesi için çerçevenin saniyede 50 tur atması gerekir. Çünkü her turda akım 2 kere yön değiştirir. Çerçeve saniyede 50 tur atarsa dakikada tur sayısı 3000 olur. Santrallarda kullanılan bir jeneratörün rotorunun boyutları oldukça büyüktür. Böyle bir rotorun dakikada 3000 tur atması rotorun parçalanmasına neden olur. Bu nedenle jeneratörün rotoruna çok sayıda sarım yerleştirilerek rotorun düşük hızla dönmesi ve akımın saniyede 100 kez yön değiştirmesi sağlanır.

 

Transistör, emiter ve kollektör uçları arasındaki direncin, beyz ucuna uygulanan akım değeri ile azaltılıp yükseltildiği elektronik devre elemanıdır.

1.  PNP  ve  NPN  Tipi  Transistörler

1.  Yapısı  ve  Çalışması