TYT Fizik Elektrik Konu Anlatımı

Elektrik, doğada bulunan temel fiziksel olaylardan biridir ve günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçasıdır. Elektrik yüklerinin hareketiyle ortaya çıkan bu enerji, aydınlatma, ısıtma, haberleşme ve sanayi gibi birçok alanda kullanılır. Atomların yapısında bulunan protonlar ve elektronlar, elektrik yüklerinin temel taşıyıcılarıdır. Yükler arasındaki etkileşimler sonucunda elektriklenme, akım ve devreler gibi kavramlar ortaya çıkar.

Elektrik devrelerinde yüklerin hareketi, elektrik akımı olarak adlandırılır ve bu hareketi yönlendiren voltaj (potansiyel farkı) ile ilişkilidir. Direnç, elektrik akımının geçişini zorlaştırırken, devre elemanları akımın düzenlenmesini sağlar. Bu ünitede, elektrik yüklerinin nasıl hareket ettiğini, devrelerin nasıl çalıştığını ve elektriğin günlük hayatta nasıl kullanıldığını öğreneceğiz. 🚀

Ünitede İşlenecek Konular:

1. Elektrik Yükleri ve Elektriklenme
2. Elektrik Akımı ve Direnç
3. Ohm Yasası ve Devre Analizi
4. Elektriksel Güç ve Enerji
5. Seri ve Paralel Devreler

Elektrik Yükleri ve Elektriklenme

📌 Elektrik yükleri, maddenin en küçük yapı taşlarından biri olan atomların içindeki proton ve elektronlardan kaynaklanır. Maddeler, sahip oldukları yük miktarına göre nötr, pozitif veya negatif olarak sınıflandırılır.

1. Elektrik Yükü Nedir?

✅ Elektrik yükü, proton ve elektronların taşıdığı temel bir fiziksel büyüklüktür.
✅ Elektronlar negatif yük taşırken, protonlar pozitif yük taşır.
✅ Bir cismin yük dengesi bozulduğunda elektriklenme oluşur.

📌 Temel Yükler:

• Proton → (+) Pozitif yük
• Elektron → (-) Negatif yük
• Nötron → Yüksüz (elektriksel olarak etkisiz)

📌 Örnek:

• Cam çubuğu yünlü bir kumaşa sürttüğümüzde cam pozitif, yünlü kumaş negatif yüklenir.
• Plastik bir tarak saça sürtüldüğünde saç tellerini çeker, çünkü tarak negatif yüklenmiştir.

📌 Önemli Bilgi:

• Aynı yüklü cisimler birbirini iter, zıt yüklü cisimler birbirini çeker.

2. Elektriklenme Çeşitleri

✅ Elektrik yükleri cisimler arasında farklı yollarla aktarılabilir.

📌 A) Sürtünme ile Elektriklenme

• İki farklı madde birbirine sürtüldüğünde, birinden diğerine elektron geçişi olur.
• Elektron kaybeden madde (+) pozitif, elektron kazanan madde (-) negatif yüklenir.
• Örnek: Cam çubuğun yün kumaşa sürtülmesi.

📌 B) Dokunma ile Elektriklenme

• Yüklü bir cisim, nötr bir cisme dokundurulduğunda yük transferi gerçekleşir.
• Her iki cisim de aynı yükle yüklenir.
• Örnek: Pozitif yüklü bir küreye nötr bir küre dokundurulursa, nötr küre de pozitif yüklenir.

📌 C) Etki ile Elektriklenme (Tesirle Elektriklenme)

• Yüklü bir cisim, nötr bir cisme dokunmadan yaklaştırıldığında, cisimde yük ayrışması olur.
• Dokunma gerçekleşmez, ancak yüklerin yeniden düzenlenmesi sağlanır.
• Örnek: Negatif yüklü bir çubuğun nötr bir metal küreye yaklaştırılması.

📌 Önemli Bilgi:

• Sürtünme ile elektriklenmede elektron alışverişi olur.
• Dokunma ile elektriklenmede yük transferi gerçekleşir.
• Etki ile elektriklenmede yükler yeniden düzenlenir, fakat cismin toplam yükü değişmez.

3. Elektriksel Kuvvet ve Coulomb Yasası

✅ Elektriksel kuvvet, iki yüklü cisim arasındaki çekim veya itme kuvvetidir.
✅ Coulomb Yasası ile hesaplanır:

📌 Örnek:

• Aynı yükler (pozitif-pozitif veya negatif-negatif) birbirini iter.
• Zıt yükler (pozitif-negatif) birbirini çeker.

📌 Önemli Bilgi:

• Yük miktarı arttıkça elektriksel kuvvet artar.
• Yükler arasındaki mesafe arttıkça kuvvet azalır (ters kare yasası).

4. Günlük Hayatta Elektriklenme

✅ Plastik bir balonu saça sürtüp duvara yapıştırmak.
✅ Kışın yünlü kıyafetler giydiğimizde küçük kıvılcımlar oluşması.
✅ Araba kapısını açarken ani elektrik çarpması hissi.

📌 Örnek:

• Uçakların gövdelerinde statik elektrik birikmesini önlemek için özel sistemler kullanılır.
• Yıldırım, doğada gözlenen en büyük elektrik boşalmalarından biridir.

5. Örnek Soru ve Çözüm

Soru:
Pozitif yüklü bir çubuğa, nötr bir metal küre dokundurulursa kürenin yükü nasıl değişir?

Çözüm:
📌 Dokunma ile elektriklenme gerçekleştiği için nötr küre, pozitif yüklenir.

📌 Cevap: Küre pozitif yüklenir.

6. Sonuç

✅ Elektrik yükleri pozitif (+) ve negatif (-) olabilir.
✅ Elektriklenme sürtünme, dokunma ve etki ile gerçekleşebilir.
✅ Elektriksel kuvvet yük miktarına ve mesafeye bağlıdır.
✅ Günlük hayatta birçok olay elektriklenme ile açıklanabilir.

Elektrik Akımı ve Direnç

📌 Elektrik akımı, elektrik yüklerinin iletken bir madde üzerinden düzenli hareketidir. Bu hareket, bir potansiyel fark (voltaj) etkisiyle oluşur ve devredeki direnç ile kontrol edilir.

1. Elektrik Akımı Nedir?

✅ Elektrik akımı, yüklerin belirli bir yönde hareket etmesidir.
✅ Akımın oluşması için bir gerilim (voltaj) kaynağı gereklidir.
✅ Elektrik akımı, amper (A) cinsinden ölçülür.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• Bir devrede 10 saniyede 20 Coulomb’luk yük hareket ediyorsa akım:

📌 Önemli Bilgi:

• Elektronlar, negatiften pozitife doğru hareket eder.
• Elektrik akımı, devrede + kutuptan – kutba doğru kabul edilir.

2. Gerilim (Voltaj) Nedir?

✅ Elektrik yüklerinin hareketini sağlayan itici kuvvet gerilimdir.
✅ Voltaj, bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farktır.
✅ Volt (V) birimi ile ölçülür.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• Bir pilin iki ucu arasındaki gerilim 9V ise, devrede 9 voltluk bir potansiyel fark vardır.

📌 Önemli Bilgi:

• Gerilim arttıkça akım da artar (eğer direnç sabitse).
• Piller ve bataryalar gerilim kaynağıdır.

3. Direnç Nedir?

✅ Direnç, elektrik akımına karşı gösterilen zorluktur.
✅ Ohm (Ω) birimi ile ölçülür.
✅ Direnç, devredeki akımın büyüklüğünü belirler.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• Bir devrede gerilim 12V ve akım 3A ise, direnç:

📌 Önemli Bilgi:

• İletkenlerin direnci düşük, yalıtkanların direnci yüksektir.
• Direnç arttıkça akım azalır.

4. Direnci Etkileyen Faktörler

✅ 1) Telin Uzunluğu (l)

• Tel ne kadar uzun olursa direnç o kadar fazla olur.

✅ 2) Telin Kesit Alanı (A)

• Kesit alanı büyük olan tellerin direnci daha azdır.

✅ 3) Telin Türü ve Özdirenci (ρ)

• Bakır gibi iletkenlerin direnci düşüktür, plastik gibi yalıtkanların direnci yüksektir.

📌 Direnç Formülü:

​

📌 Örnek:

• Kalın elektrik telleri, daha az direnç gösterir ve daha fazla akım taşıyabilir.

5. Günlük Hayatta Elektrik Akımı ve Direnç

✅ Elektrikli ısıtıcıların telleri yüksek dirençlidir.
✅ Ampullerdeki flamanlar yüksek dirençle ısı ve ışık üretir.
✅ Elektrik kablolarında düşük dirençli bakır kullanılır.

📌 Örnek:

• Elektrikli sobanın teli ısınır çünkü elektrik akımı geçerken direnç nedeniyle ısı oluşur.
• Plastik maddeler yalıtkan oldukları için elektrik akımını iletmezler.

6. Örnek Soru ve Çözüm

Soru:
Bir devrede 10V gerilim ve 5A akım vardır. Devredeki direnç kaç ohm’dur?

Çözüm:

📌 Cevap: 2 Ohm

7. Sonuç

✅ Elektrik akımı, yüklerin hareketidir ve amper cinsinden ölçülür.
✅ Gerilim, akımı oluşturan potansiyel farktır.
✅ Direnç, akımın geçişini zorlaştırır ve ohm (Ω) birimi ile ölçülür.
✅ Direnç; telin uzunluğu, kesiti ve malzemesine bağlıdır.

Ohm Yasası ve Devre Analizi

📌 Ohm Yasası, gerilim (voltaj), akım ve direnç arasındaki temel ilişkiyi açıklar. Elektrik devrelerinin nasıl çalıştığını anlamak için en önemli kurallardan biridir.

1. Ohm Yasası Nedir?

✅ Elektrik akımı, gerilim ile doğru, direnç ile ters orantılıdır.
✅ Ohm Yasası matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

📌 Örnek:

• 12V gerilime sahip bir devrede 4Ω’luk bir direnç varsa, akım şu şekilde hesaplanır:

📌 Önemli Bilgi:

• Gerilim artarsa, akım da artar (eğer direnç sabitse).
• Direnç artarsa, akım azalır (eğer gerilim sabitse).

2. Elektrik Devrelerinde Temel Bileşenler

✅ Gerilim Kaynağı (Pil, Batarya, Güç Kaynağı): Elektrik akımını sağlar.
✅ Dirençler: Akımın geçişini kontrol eder.
✅ Anahtar (Switch): Devreyi açıp kapamaya yarar.
✅ İletken Teller: Elektrik akımını taşır.

📌 Örnek:

• Bir pil devreye gerilim sağlar, teller akımı iletir ve direnç akımın şiddetini belirler.

3. Devre Analizi: Seri ve Paralel Devreler

📌 Seri Devre:

• Bütün dirençler tek bir yol üzerinde bağlıdır.
• Akım her dirençten aynı değerde geçer.
• Toplam direnç, tüm dirençlerin toplamıdır.

📌 Örnek:

• 5Ω, 10Ω ve 15Ω’luk dirençler seri bağlıysa:

📌 Önemli Bilgi:

• Seri devrede toplam direnç artar, akım azalır.
• Bir eleman devreden çıkarsa tüm devre çalışmaz.

📌 Paralel Devre:

• Dirençler farklı yollar üzerinden bağlanır.
• Gerilim (voltaj) her direnç için aynıdır.
• Toplam direnç şu formülle bulunur:

📌 Örnek:

• 10Ω ve 20Ω’luk dirençler paralel bağlıysa:

📌 Önemli Bilgi:

• Paralel devrede toplam direnç, en küçük dirençten bile küçüktür.
• Bir eleman devreden çıkarsa diğerleri çalışmaya devam eder.

4. Günlük Hayatta Ohm Yasası ve Devreler

✅ Evlerde kullanılan prizler paralel devre mantığıyla çalışır.
✅ Ampuller seri bağlanırsa biri söndüğünde hepsi söner, paralel bağlanırsa diğerleri çalışmaya devam eder.
✅ Elektronik devreler, dirençleri farklı şekillerde kullanarak cihazların çalışmasını sağlar.

📌 Örnek:

• Evdeki prizlere takılan cihazlar birbirinden bağımsız çalışır (paralel devre).
• Elektrikli ısıtıcıların telleri yüksek dirençlidir ve ısı üretir.

5. Örnek Soru ve Çözüm

Soru:
Bir devrede 18V gerilim ve 6Ω direnç vardır. Devredeki akımı bulunuz.

Çözüm:

📌 Cevap: 3 Amper

6. Sonuç

✅ Ohm Yasası, gerilim, akım ve direnç arasındaki temel ilişkiyi açıklar.
✅ Seri devrelerde dirençler toplanır, paralel devrelerde ters toplam alınır.
✅ Paralel devreler daha güvenlidir ve evlerde kullanılır.

Elektriksel Güç ve Enerji

📌 Elektriksel güç, bir elektrik devresinde birim zamanda harcanan veya aktarılan enerjiyi ifade eder. Elektrik enerjisi ise güç ile zamanın çarpımıyla hesaplanır ve günlük hayatta birçok alanda kullanılır.

1. Elektriksel Güç Nedir?

✅ Elektrik devresinde harcanan veya üretilen enerjinin hızını belirten büyüklüktür.
✅ Birimi watt (W)’tır.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• Bir ampulün üzerine 60W yazıyorsa, bu ampul saniyede 60 joule enerji tüketir.

📌 Önemli Bilgi:

• Güç arttıkça, devrede daha fazla enerji harcanır.
• Yüksek güçlü cihazlar daha fazla elektrik çeker.

2. Elektriksel Güç Formülleri

Ohm Yasası (V=I⋅R) kullanılarak güç için alternatif formüller türetilebilir:

📌 Örnek:

• 220V gerilim ile çalışan 1000W’lık bir cihazın çektiği akım:

📌 Önemli Bilgi:

• Yüksek dirençli cihazlar daha fazla ısı üretir.
• Elektrik motorları, elektriği mekanik enerjiye dönüştürerek çalışır.

3. Elektrik Enerjisi ve Tüketimi

✅ Elektrik enerjisi, güç ile zamanın çarpımıdır.
✅ Birim olarak Joule (J) veya kilowatt-saat (kWh) kullanılır.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• 1000 W (1 kW) bir cihaz 5 saat çalışırsa harcadığı enerji:

📌 Önemli Bilgi:

• Elektrik faturaları kilowatt-saat (kWh) cinsinden hesaplanır.
• Birçok cihaz düşük güçte daha uzun süre çalışarak enerji tasarrufu sağlar.

4. Günlük Hayatta Elektriksel Güç ve Enerji Kullanımı

✅ Buzdolapları, çamaşır makineleri ve fırınlar elektrik enerjisini farklı formlarda kullanır.
✅ Güneş panelleri, ışık enerjisini elektrik enerjisine çevirir.
✅ Elektrikli ısıtıcılar, elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürür.

📌 Örnek:

• 100W’lık bir ampul 10 saat çalışırsa 1 kWh enerji tüketir.
• Su ısıtıcıları, yüksek güç tüketerek kısa sürede fazla enerji harcar.

5. Örnek Soru ve Çözüm

Soru:
Bir elektrik sobası 220V gerilimle çalışıyor ve 10A akım çekiyor. Sobanın gücünü ve 2 saatlik enerji tüketimini hesaplayınız.

Çözüm:

📌 Önce gücü hesaplayalım:

6. Sonuç

✅ Elektriksel güç, gerilim ve akımın çarpımıyla hesaplanır.
✅ Elektrik enerjisi, güç ve zamanın çarpımıdır.
✅ Evlerde kullanılan elektrikli cihazların tüketimi kilowatt-saat ($kWh$) cinsinden hesaplanır.
✅ Enerji tasarrufu için düşük güçlü cihazlar tercih edilmelidir.

Seri ve Paralel Devreler

📌 Elektrik devreleri, devre elemanlarının birbirine bağlanma şekline göre seri ve paralel devreler olarak sınıflandırılır. Bu iki devre türü, akım, gerilim ve direnç açısından farklı özellikler gösterir.

1. Seri Devre Nedir?

✅ Tüm devre elemanları aynı iletken yol üzerine bağlanır.
✅ Akım tüm devreden eşit büyüklükte geçer.
✅ Toplam direnç, devredeki tüm dirençlerin toplamına eşittir.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Önemli Bilgi:

• Seri bağlı devrelerde bir eleman bozulursa tüm devre çalışmaz.
• Seri devrelerde toplam direnç arttıkça akım azalır.

2. Paralel Devre Nedir?

✅ Devredeki her bileşen ayrı bir yola bağlanır.
✅ Gerilim tüm dirençler için aynıdır.
✅ Toplam direnç, bireysel dirençlerin ters toplamı ile hesaplanır.

📌 Matematiksel Gösterim:

📌 Örnek:

• 10Ω ve 20Ω’luk dirençler paralel bağlıysa:

📌 Önemli Bilgi:

• Paralel devrelerde toplam direnç, en küçük dirençten bile küçüktür.
• Paralel bağlı devrelerde bir eleman bozulursa diğerleri çalışmaya devam eder.

3. Seri ve Paralel Devrelerin Karşılaştırılması

📌 Örnek:

• Evde kullanılan prizler paralel bağlıdır, çünkü bir cihaz bozulduğunda diğerleri çalışmaya devam etmelidir.

4. Günlük Hayatta Seri ve Paralel Devreler

✅ Evlerdeki prizler paralel devre şeklinde bağlanır.
✅ Fenerin içindeki piller genellikle seri bağlanır.
✅ Elektrik direklerindeki lambalar genellikle paralel bağlanır.

📌 Örnek:

• Bir ampul paralel bağlıysa, diğer ampuller sönmeden değiştirilir.
• Seri bağlı bir ışık sisteminde bir ampul sönerse tüm sistem kapanır.

5. Örnek Soru ve Çözüm

Soru:
Bir devrede 8Ω, 12Ω ve 6Ω dirençleri paralel bağlanmıştır. Toplam direnci hesaplayınız.

Çözüm:

📌 Paralel devre formülü kullanılır:

📌 Cevap: 2.67Ω

6. Sonuç

✅ Seri devrelerde akım aynı kalır, dirençler toplanır.
✅ Paralel devrelerde gerilim aynı kalır, toplam direnç ters toplam formülüyle hesaplanır.
✅ Paralel devreler daha güvenli ve kullanışlıdır.

TYT Fizik  Elektrik Ünitesi Testi

1. Aşağıdaki durumlardan hangisi elektrik akımının oluşması için gereklidir?

A) Sadece bir iletkenin bulunması
B) Devrede bir gerilim kaynağı olması
C) Yalnızca devrede direnç olması
D) Akımı ileten yalıtkan malzeme olması

2. Bir iletken telde elektrik akımı nasıl yönlendirilir?

A) Protonların hareketiyle
B) Elektronların negatiften pozitife doğru hareketiyle
C) Elektronların pozitiften negatife doğru hareketiyle
D) Atom çekirdeklerinin titreşmesiyle

3. Aşağıdaki büyüklüklerden hangisi elektrik akımıyla doğru orantılıdır?

A) Direnç
B) Gerilim
C) Telin uzunluğu
D) Telin kesit alanı

4. 12V gerilime ve 4Ω dirence sahip bir devrede akım kaç amperdir?

A) 2 A
B) 3 A
C) 4 A
D) 6 A

5. Ohm Yasası aşağıdaki hangi matematiksel bağıntı ile ifade edilir?

​​

6. Aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Seri devrede toplam direnç, en küçük dirençten küçüktür.
B) Paralel devrede tüm dirençler aynı akımı çeker.
C) Seri devrede akım her noktada aynıdır.
D) Paralel devrede toplam direnç, tüm dirençlerin toplamıdır.

7. 5Ω, 10Ω ve 20Ω dirençleri seri bağlıysa toplam direnç kaç Ω olur?

A) 35Ω
B) 25Ω
C) 15Ω
D) 10Ω

8. 6Ω ve 12Ω dirençleri paralel bağlanırsa eşdeğer direnç kaç Ω olur?

A) 2Ω
B) 3Ω
C) 4Ω
D) 5Ω

9. 100W gücünde bir ampul 220V gerilimle çalışıyorsa çektiği akım kaç amperdir?

A) 0.45 A
B) 0.55 A
C) 0.65 A
D) 0.75 A

10. Elektrik enerjisi hangi formülle hesaplanır?

Cevap Anahtarı:

1 – B
2 – B
3 – B
4 – B
5 – A
6 – C
7 – A
8 – C
9 – A
10 – A