üç aşamalı model örneği 2

Bu etkinlik Özge ÖZCAN tarafından Fen Bilgisi
Öğretmenliği Anabilim Dalında yer alan Öğretim Teknolojileri ve Materyal Tasarımı dersi
Kapsamında hazırlanmıştır.
MODÜLÜN İLGİLİ OLDUĞU;
Sınıf Seviyesi: 6. Sınıf
Ünite: Yaşamımızdaki Elektrik
Kazanımlar:
Öğrenciler;
1.2 Maddeleri, elektrik enerjisini iletme bakımından iletken ve yalıtkan maddeler olarak sınıflandırır (BSB-4).
1.3 Metallerin iletken, plâstiklerin ise yalıtkan olduğunu fark eder.
1.5 Maddelerin elektriksel iletkenlik ve yalıtkanlık özelliklerinin çeşitli amaçlar için kullanıldığını fark eder (FTTÇ-28).
1.6 Yalıtkan maddelerin, elektrik enerjisinin sebep olabileceği tehlikelere karşı korunmada nasıl kullanılabileceğini araştırır (FTTÇ-5).
1.7 Kendisi ve çevresindekilerin güvenliği açısından elektrik çarpmalarına karşı alınması gereken önlemleri listeler (TD-5).
SENARYO:
özge ilk derse geç kalmıştır. Dersliğin kapısını çalar ve Bir solukta sınıftan içeri girerek sırasına yerleşir. Öğretmeni tam o sırada elektriği ileten ve iletmeyen
maddeleri sıralamaktadır. Ve özge’ ye yönelerek iletken ve yalıtkan cisimlere örnek vermesini ister.
Özge’ öğretmenim örneğin bakır teller iletkendir. Plastik cisimlerde yalıtkandır.’ der
Öğretmen’ peki özge elektrik kabloları iletken midir?’
Özge elbette ki öğretmenim! diye çıkışır. İçerisinden ne kadar garip bir soruydu bu böyle diye geçirir.
Öğretmen’ o halde özge biz elektrik kablolarına çıplak elle dokunduğumuzda bize elektrik çarpması gerekir. Fakat evimizdeki kablolara, örneğin televizyon
kablosu, temas ettiğimizde bizleri elektrik çarpmaz. Bunun nedeni sence ne olabilir?’
Özge bir an durur ve öğretmenin biraz önce sorduğu ona garip gelen soruda bir detay olabileceğini düşünür.
Özge’ den cevap alamayan öğretmen gülümseyerek ’ sana 5 dakika daha düşünme süresi özge’ der.
Özge öğretmenini onaylayarak bu durumun iletkenlik ve yalıtkanlık ilişkisini çözmeye çalışır.
Problem durumu: Evimizdeki elektronik eşyaların kabloları iletkenlik ve yalıtkanlık bakımından hangi özellikleri taşır? Neden?
ÇALIŞMA YAPRAKLARI
Etkinlik 1: Aşağıdaki tabloyu doldurunuz.
Yapmanız gereken: Elektriği ileten maddelere iletken iletmeyen maddelere yalıtkan olarak adlandırmıştık. Aşağıdaki madde/cisimleri
taşıdığı özellik eğer iletkense iletken kutucuğunun hizasına yalıtkansa yalıtkan kutucuğunun sütun hizasına bir tik koymanız yeterli
olacaktır.
ELEKTİRİK İLETKENLİĞİ BAKIMINDAN TAŞIDIĞI ÖZELLİK
Madde/Cisim
Tuzlu Su
Şekerli Su
Ağaç Kütüğü
Pet Şişe
Alüminyum Folyo
Bakır Tel
Çeşme Suyu
Seramik Tabak
Sirke
Limon Suyu
Cam
Gümüş zincir
Altın yüzük
İLETKEN
YALITKAN
ÇALIŞMA YAPRAKLARI
Etkinlik 2:
GÖZDE KURDUĞU İKİ BASİT ELETRİK DEVRESİNİN ŞEMASINI ŞEKİLDEKİ GİBİ GÖSTERMİŞTİR.
ŞEKİL 1 DEKİ LAMBANIN YANDIĞINI ŞEKİL 2 DEKİ LAMBANIN YANMADIĞINI BELİRTEN GÖZDE BUNUN NEDENİNİ DE BAĞLANTI
KABLOLARININ BİRBİRİNDEN FARKLI ÖZELLİK GÖSTERDİĞİNİ SÖYLEYEREK AÇIKLAMIŞTIR.

PEKİ, SİZCE GÖZDE’NİN BAHSETTİĞİ FARKLILIK NEDİR?

ŞEKİL 1 DE KULLANILAN BAĞLANTI KABLOSU HANGİ MADDEDEN YAPILMIŞ OLABİLİR?

ŞEKİL 2 DE KULLANILAN BAĞLANTI KABLOSU HANGİ MADDEDEN YAPILMIŞ OLABİLİR?
ÖĞRETMENİN NOTLARI
İletken ve Yalıtkan Maddeler:
a) İletken Maddeler:
Elektrik enerjisinin (elektrik yüklerinin yani elektronların) üzerinden serbestçe geçebildiği (akabildiği) maddelere iletken maddeler denir.
(Elektrik akımını iletebilen maddelere iletken maddeler denir).
Metaller (altın, gümüş, bakır, demir, çinko, alüminyum), çivi, alüminyum folyo, tuzlu su, asitli su, sirkeli su, insan vücudu) iletken
maddelerdir.
b) Yalıtkan Maddeler :
Elektrik enerjisinin (elektrik yüklerinin yani elektronların) üzerinden serbestçe geçemediği (akamadığı) maddelere yalıtkan maddeler
denir. (Elektrik akımını iletemeyen maddelere yalıtkan maddeler denir).
Plastik, cam, tahta, hava, porselen, kauçuk, silgi, kâğıt, saf su, alkol, şekerli su, ebonit, mika, teflon, bakalit yalıtkan maddelerdir.
NOT:
1- Elektrik enerjisini iletkenlerden az, yalıtkanlardan daha fazla iletebilen maddelere
yarı iletken maddelerdendir. Silisyum, germanyum, karbon (kömür), bakır oksit yarı iletken maddelerdir.
2- Elektrik enerjisini iletkenlerden daha iyi iletebilen maddelere süper iletken maddeler denir. Altın, gümüş, platin süper iletken maddelerdir.
(Süper iletkenler sıcaklık azaldığında direnç küçüldüğü için elektrik akımını daha iyi iletirler).
3- Yalıtkan olan sıvılar, yüksek elektrik enerjisi altında iletken hale geçebilirler.
Gazların İletkenliği:
Katı ve sıvı haldeki maddeler iletken veya yalıtkan maddeler olabilirler. Gaz halindeki maddeler ise normal şartlarda yalıtkan olmasına rağmen
bazı özel durumlarda yani uygun şartlar sağlandığında iletken hale geçebilirler. Gaz halindeki yüksek elektrik enerjisinde iletken hale
geçebilirler.
Hava, gaz halindeki bir maddedir ve normal şartlarda yalıtkandır. Ancak bazı durumlarda hava da iletken hale geçebilir.
Şimşek ve yıldırım olayları elektrik enerjisi boşalmasıdır. Şimşek ve yıldırım olaylarında normalde yalıtkan olan hava yüksek elektrik enerjisi
sayesinde iletken hale gelir.
Aydınlatmada kullanılan flüoresan ve neon lambalar, gazların özel koşullarda (düşük basınçta ve havasız ortamda) iletken hale gelmesinden
yararlanılarak yapılmıştır.
NOT: Benjamin Franklin, 1752 yılında yaptığı deneyde, fırtınalı bir havada ucuna metal bir anahtar bağladığı uçurtmanın yükselmesini
sağlayarak yıldırım çarpması sonucu anahtardan kıvılcım çıkmasını sağladı. Bu sayede yıldırımın elektrik enerjisi boşalması olduğunu gösterdi.
Elektrik Enerjisinin Taşınması:
Farklı enerji türlerinden elektrik enerjisinin üretilmesini sağlayan kuruluşlara elektrik santrali denir. Elektrik santrallerinin termik santral, hidro
elektrik santrali, nükleer santral gibi çeşitleri vardır. Bunun dışında rüzgâr enerjisi, güneş enerjisi ve jeotermal (termal su kaynakları) enerji ile
çalışan santraller de vardır.
Elektrik enerjisi, basit bir elektrik devresinde olduğu gibi elektrik santralinde başlayıp evlere, işyerlerine kadar uzanan ve oradan tekrar santrale
dönen kapalı bir devrede taşınır. Elektrik enerjisi, kullanıldığı yerlere göre ışığa, sese, ısıya ve harekete dönüşür.
Elektrik santrallerinde üretilen elektrik enerjisinin kullanılacağı yerlere taşınmasını enerji nakil hatları sağlar. Enerji nakil hatları, ya toprak
altında bulunan iletken tellerden ya da çelik direkler üzerinde bulunan iletken tellerden oluşur.
Enerji nakil hatlarında genelde bakır veya alüminyumdan yapılan iletken teller kullanılırken demirden yapılan iletken teller kullanılmaz. Enerji
nakil hatlarında demir gibi iletkenlerin kullanılmamasının nedeni de bakır ve alüminyumun demire göre hem kolay işlenmesi hem de daha kolay
eğilip bükülmesidir. (Enerji nakil hatlarında genelde alüminyumdan yapılan iletken teller kullanılır).
Enerji nakil hatlarında kullanılan çelik direkler iletkendir. Elektrik enerjisinin taşınması sırasında iletken tellerin çelik direklere temas etmesi
halinde elektrik enerjisi toprağa akar ve enerji kaybı olur. İletken tellerin çelik direklere temas etmesini önlemek için bu tellerin direklere temas
eden kısımlarında cam, seramik gibi yalıtkan maddeler kullanılır.
Yalıtkan Maddelerin Elektrik Enerjisinin Tehlikelerine Karşı Kullanılması:
İletken maddeler elektrik enerjisinin taşınması için kullanılırken yalıtkan maddeler de elektrik enerjisinin zararlı etkilerinden korunmak için
kullanılırlar. Bunun için iletken maddelere yalıtkan maddeler ile yalıtım yapılır. Yalıtım yapılırken en çok porselen, plastik, bakalit ve kauçuk
gibi yalıtkanlar kullanılır.
Günlük hayatta kullanılan elektrikli ev aletlerinin (ütü, televizyon, fırın, süpürge, bilgisayar, müzik seti) çalışabilmesi için elektrik enerjisi
gereklidir. Şehir şebekesinden evlere gelen, evlerden de elektrikli ev aletlerinin içine giren elektrik enerjisinin zararlı etkilerinin önlenmesi için
elektrik enerjisini taşıyan iletken kablolar veya içerisinde elektrik enerjisi bulunan ev aletleri yalıtkan maddeler ile kaplanmıştır. Bundan dolayı
ev aletlerine rahatça dokunulabilir ve elektrik enerjisinin zararlı etkilerinden korunulabilir. Ev aletlerindeki iletken kablolara dokunulması
halinde elektrik çarpması görülür ve bu da zararlı sonuçlar doğurabilir.
Ev aletleri kullanılırken;
• Yıpranmış kablolar yenileri ile değiştirilmelidir.
• Bir prize birden fazla fiş takılmamalıdır.
• Elektrik kablolarının yanında yanıcı ve ısıtıcı cihazlar kullanılmamalıdır.
• Elektrikli cihazlar tamir edilirken elektrik enerjisi kesilmelidir.
• Nemli ortamlarda elektrikli cihazlar kullanılmamalıdır.
• Bozulmuş prizler yenileri ile değiştirilmelidir.
DEĞERLENDİRME:
İletken maddelere
örnek saf su
verilebilir.
1)
Elektriği ileten
maddelere iletken
madde adı verilir.
D
1. ÇIKIŞ
D
Elektriği ileten
maddelere örnek
demir verilebilir.
Y
2. ÇIKIŞ
D
3. ÇIKIŞ
Y
D
Elektrik bir enerji
çeşididir.
4. ÇIKIŞ
Y
Elektriği iletmeyen
maddelere plastik
örnek verilebilir.
Y
5. ÇIKIŞ
D
D
6. ÇIKIŞ
Y
Elektriği iletmeyen
maddelere yalıtkan
madde adı verilir.
Y
Şekerli su tuzlu suya
göre daha fazla
iletkenlik gösterir
D
7. ÇIKIŞ
Y
8. ÇIKIŞ
2)
Demir
Limonlu su
Bakır
Tuzlu su
Plastik
Saf su
Tahta
Şekerli su
Seramik
Metaller
Çözeltiler
Olabilir
Olabilir
Olabilir
Katı iletken
Olabilir
Olabilir
Katı iletken
Sıvı iletken
Olabilir
İLETKEN
MADDELER
Sıvı iletken
Olabilir
İletir
İletmez
ELEKTRİK
ENERJİSİ
Olabilir
YALITKAN
MADDELER
Limonlu su
Plastik
Bakır
Şekerli su
Metaller
Çözeltiler
Olabilir
Olabilir
Olabilir
Olabilir
Olabilir
Katı yalıtkan
Sıvı iletken
Katı iletken
Olabilir
İLETKEN
MADDELER
Sıvı yalıtkan
Olabilir
İletir
İletmez
ELEKTRİK
ENERJİSİ
Olabilir
YALITKAN
MADDELER