10. Sınıf Fizik · Elektrik
Elektrik Akımı
- yük
- amper
- coulomb
- serbest elektron
- ampermetre
Elektrik akımı nedir, nasıl hesaplanır?
Elektrik akımı, bir iletkenin kesitinden birim zamanda geçen yük miktarıdır ve I = q / t bağıntısıyla hesaplanır. Bu bağıntıda q coulomb (C) cinsinden yük, t saniye cinsinden süre, I ise amper (A) cinsinden akım şiddetidir. 1 A, bir iletkenin kesitinden 1 saniyede 1 coulomb yük geçmesi demektir. Akım, borudan birim zamanda geçen suyun miktarı olan debiye benzetilebilir. Zıt yönde hareket eden zıt yükler aynı yönde akım oluşturduğu için pozitif ve negatif yüklerin miktarları işaretlerine bakılmaksızın toplanır. Metal iletkenlerde akımı serbest elektronlar, çözeltilerde ve gazlarda iyonlar taşır. Akım, devreye seri bağlanan ampermetre ile ölçülür. Örneğin bir telin kesitinden 4 s'de 12 C yük geçerse akım 3 A olur. Hesaplamada süre saniyeye çevrilmelidir; 2 A'lik akım 1 dakikada 120 C yük taşır.
Elektrik Akımı: konu anlatımı ve özeti
Elektrik akımı, bir iletkenin kesitinden birim zamanda geçen yük miktarıdır. Borudan birim zamanda geçen suyun miktarı olan debiye benzetilerek kolayca anlaşılabilir.
- Bağıntı: I = q / t. q: geçen toplam yük (coulomb, C), t: süre (s), I: akım şiddeti (amper, A).
- 1 A, bir iletkenin kesitinden 1 saniyede 1 coulomb yük geçmesi demektir.
- Akım hesaplanırken kesitten geçen pozitif ve negatif yüklerin miktarları işaretlerine bakılmaksızın toplanır, çünkü zıt yönde hareket eden zıt yükler aynı yönde akım oluşturur.
- Metal iletkenlerde akımı serbest elektronlar taşır; çözeltilerde ve gazlarda iyonlar da akım taşıyabilir.
- Akım ampermetre ile ölçülür; ampermetre devreye seri bağlanır.
- Örnek: Bir telin kesitinden 4 s'de 12 C yük geçerse I = 12 / 4 = 3 A olur. 2 A'lik akım 1 dakika boyunca geçerse taşınan yük q = 2 · 60 = 120 C'dir.
Unutma: Akım hesabında süreyi mutlaka saniyeye çevir; dakika ile işlem yaparsan sonuç 60 kat hatalı çıkar.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Akımı en kolay su akışına benzeterek anlarsın: Bir borunun kesitinden 1 saniyede ne kadar su geçiyorsa, bir telin kesitinden 1 saniyede o kadar yük geçer.
- Yükü bul: Kesitten geçen toplam yük q (coulomb).
- Süreyi saniye cinsinden yaz: t.
- Böl: I = q / t (amper).
Örnek: Bir telefon şarj cihazı 30 dakika boyunca 2 A akım veriyor. 30 dakika = 1800 s olduğundan taşınan yük q = 2 · 1800 = 3600 C olur.
Günlük hayattan: Şarj cihazlarının üzerinde yazan "2 A" ya da "3 A" değerleri, cihazın verebileceği en büyük akımı gösterir.
Sık yapılan hata: "Akımın yönü elektronların hareket yönüdür." Doğrusu: Kabul edilen akım yönü pozitif yüklerin hareket yönüdür; metal telde elektronlar bunun tersi yönde hareket eder.
Derinleş
Evdeki farklı cihazların (telefon şarj cihazı, dizüstü bilgisayar adaptörü, su ısıtıcısı) etiketlerindeki akım değerlerini karşılaştır. Hangi cihazın en büyük akımı çektiğini ve bunun kablo kalınlığı ile priz seçimi açısından ne anlama geldiğini araştır. Bir uzatma kablosuna hangi cihazların birlikte takılmasının güvenli olacağına dair bir kural öner ve gerekçelendir.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
FİZ.10.3.2Elektrik yükünün hareketi üzerinden elektrik akımı kavramını çözümleyebilme
- a) Bir iletkende elektrik akımı oluşması ile ilgili değişkenleri belirler.
- b) Elektrik akımını oluşturan değişkenler arasındaki ilişkiyi belirler.
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Bakır kablolar evlerin elektrik tesisatında yaygın olarak kullanılır. Kabloya potansiyel fark uygulandığında, atomlara sıkı bağlı olmayan ve metal içinde kolayca hareket edebilen tanecikler düzenli bir akış oluşturur. Bakır kabloda elektrik akımını hangi tanecikler taşır?
- A) Serbest elektronlar
- B) Protonlar
- C) Pozitif iyonlar
- D) Negatif iyonlar
- E) Nötronlar
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Serbest elektronlar
Metallerde akımı, atomlara sıkı bağlı olmayan serbest elektronlar taşır. İyonlar da akım taşıyabildiği için seçilebilir; ancak iyonlar çözeltilerde ve gazlarda akım taşır, katı metalde atomların yerleri sabittir.
Kolay
2Can, bir oyuncak motorun çektiği akımı ölçmek istiyor. Öğretmeni, ölçüm aracının motordan geçen akımın tamamı kendi üzerinden geçecek biçimde bağlanması gerektiğini hatırlatıyor. Can hangi aracı devreye nasıl bağlamalıdır?
- A) Ampermetreyi seri bağlamalıdır.
- B) Ampermetreyi paralel bağlamalıdır.
- C) Voltmetreyi seri bağlamalıdır.
- D) Voltmetreyi paralel bağlamalıdır.
- E) Ohmmetreyi seri bağlamalıdır.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Ampermetreyi seri bağlamalıdır.
Akım ampermetreyle ölçülür ve ampermetre, akımın tamamı üzerinden geçecek biçimde devreye seri bağlanır. Voltmetre de paralel bağlanarak ölçüm yapar; ancak voltmetre akımı değil, iki nokta arasındaki potansiyel farkı ölçer.
Kolay
3Bir laboratuvar deneyinde yük ölçer, bir iletkenin kesitinden 8 s içinde 24 C yük geçtiğini gösteriyor. Öğrenciler bu veriden iletkendeki akımı hesaplıyor. İletkendeki akım kaç A'dir?
- A) 0,3
- B) 16
- C) 3
- D) 32
- E) 192
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 3
I = q / t = 24 / 8 = 3 A. Yükü süreyle çarpan öğrenci 192 bulur; akım, birim zamanda geçen yük miktarıdır, bu yüzden yük süreye bölünür.
Kolay
4Bir telefon şarj aletinin etiketinde "Çıkış: 5 V – 2 A" yazıyor. Yaren, bu değerlerden birinin şarj aletinin telefona verdiği elektrik akımını gösterdiğini öğreniyor. Elektrik akımının birimi hangisidir?
- A) Amper
- B) Volt
- C) Coulomb
- D) Ohm
- E) Watt
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Amper
Akım şiddetinin birimi amperdir; etiketteki 2 A şarj aletinin verdiği akımı gösterir. Coulomb da akımla ilgilidir; ancak coulomb yük miktarının birimidir, akım ise birim zamanda geçen yüktür.
Kolay
5Bir oyuncak robotun gözündeki küçük lambanın bağlantı telinin kesitinden 10 s'de 0,2 C yük geçiyor. Bu teldeki elektrik akımı kaç amperdir?
- A) 2
- B) 50
- C) 0,2
- D) 0,02
- E) 20
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 0,02
I = q / t = 0,2 / 10 = 0,02 A olur. 2 değeri yük ile sürenin çarpılmasından, 50 ise sürenin yüke bölünmesinden gelir.
Kolay
6Bir etkinlikte iki musluk aynı anda açılıp kapatılıyor ve akan su özdeş kaplarda toplanıyor. Elektrik akımı benzetmesinde kaplarda biriken su miktarı aşağıdakilerden hangisine karşılık gelir?
- A) Elektrik akımı
- B) Potansiyel fark
- C) Kesitten geçen toplam yük
- D) Direnç
- E) Üreteç
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Kesitten geçen toplam yük
Kaplarda biriken su, belli sürede geçen toplam su miktarıdır; elektrikte bunun karşılığı kesitten geçen toplam yüktür. Birim zamanda geçen miktar olan debi ise akıma karşılık gelir.
Kolay
7Bir telin kesitinden aynı süre içinde geçen yük miktarı iki katına çıkarılıyor. Teldeki elektrik akımı için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) İki katına çıkar.
- B) Yarıya iner.
- C) Dört katına çıkar.
- D) Değişmez.
- E) Sıfır olur.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) İki katına çıkar.
I = q / t bağıntısına göre süre sabitken akım yükle doğru orantılıdır; yük 2 katına çıkınca akım da 2 katına çıkar. Yük ile akımın ters orantılı sanılması bağıntının yanlış okunmasından gelir.
Kolay
8Tuzlu su bir üretece bağlandığında çözeltiden elektrik akımı geçiyor. Bu çözeltide elektrik akımını taşıyan tanecikler aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Pozitif sodyum ve negatif klor iyonları
- B) Yalnız serbest elektronlar
- C) Yalnız nötr su molekülleri
- D) Yalnız protonlar
- E) Yalnız nötr tuz molekülleri
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Pozitif sodyum ve negatif klor iyonları
Tuz suda pozitif sodyum (Na⁺) ve negatif klor (Cl⁻) iyonlarına ayrılır; sıvılarda akımı bu iyonlar taşır. Serbest elektronlar ise katı metal iletkenlerde akımı taşır.
Kolay
9Bir iletken telde elektronlar soldan sağa doğru sürükleniyor. Bu teldeki elektrik akımının yönü aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Soldan sağa doğru
- B) Tele dik, yukarı doğru
- C) Tele dik, aşağı doğru
- D) Sağdan sola doğru
- E) Akımın yönü yoktur
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Sağdan sola doğru
Elektrik akımının yönü elektronların hareket yönüne zıt kabul edilir; elektronlar soldan sağa gidiyorsa akım sağdan sola doğrudur. Akımı elektronların yönünde kabul etmek yaygın bir yanılgıdır.
Kolay
10Bir elektronun yükünün büyüklüğü 1,6 · 10⁻¹⁹ C'dur. Bir telin kesitinden 5 elektron geçtiğinde taşınan toplam yükün büyüklüğü kaç coulomb olur?
- A) 1,6 · 10⁻¹⁹
- B) 5 · 10⁻¹⁹
- C) 8 · 10⁻¹⁹
- D) 3,2 · 10⁻¹⁹
- E) 8 · 10¹⁹
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 8 · 10⁻¹⁹
Toplam yük 5 · 1,6 · 10⁻¹⁹ = 8 · 10⁻¹⁹ C olur. 1,6 · 10⁻¹⁹ C tek bir elektronun yüküdür; elektron sayısıyla çarpılmalıdır.
Kolay
11Bir öğrenci, I = q / t bağıntısını q = I · t biçiminde yazıyor ve amper ile saniyenin çarpımının (A · s) bir niceliğin birimi olduğunu fark ediyor. Bu birim hangi niceliğin birimine eşittir?
- A) Elektrik yükü (coulomb)
- B) Elektrik akımı (amper)
- C) Potansiyel fark (volt)
- D) Direnç (ohm)
- E) Güç (watt)
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Elektrik yükü (coulomb)
q = I · t olduğundan A · s, yükün birimi olan coulomb'a eşittir. Amper akımın birimidir; süreyle çarpılınca yük birimi elde edilir.
Kolay
12Su borusundan birim zamanda geçen su miktarına debi denir. Elektrik devresi ile su borusu arasında kurulan benzetmede debi, aşağıdaki kavramlardan hangisine karşılık gelir?
- A) Elektrik yükü
- B) Direnç
- C) Zaman
- D) Elektrik akımı
- E) İletken tel
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Elektrik akımı
Debi birim zamanda geçen su miktarıdır; elektrik akımı da birim zamanda kesitten geçen yük miktarıdır. Elektrik yükü ise geçen suyun miktarına karşılık gelir.
Kolay
13Elektrik kablolarının içindeki bakır teller plastik bir kılıfla kaplanır. Plastik kılıfın elektrik akımını iletmemesinin nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Bakırdan daha çok serbest elektrona sahiptir.
- B) İçindeki elektronların yükü pozitiftir.
- C) Kılıfın kesit alanı bakırınkinden büyüktür.
- D) Yalıtkan olduğu için serbest elektrona sahip değildir.
- E) Plastik, akımı yalnız tek yönde iletir.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Yalıtkan olduğu için serbest elektrona sahip değildir.
Yalıtkan maddeler serbest elektrona sahip olmadığı için elektriği iletmez. Metallerin iyi iletken olması ise sayıca fazla serbest elektrona sahip olmalarından kaynaklanır.
Kolay
14Bir öğrenci elektrik akımı niceliğini tablosuna yazarken sembolünü ve SI'daki birimini de belirtmek istiyor. Doğru yazım aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Sembol: q, birim: coulomb (C)
- B) Sembol: I, birim: amper (A)
- C) Sembol: V, birim: volt (V)
- D) Sembol: R, birim: ohm (Ω)
- E) Sembol: I, birim: coulomb (C)
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Sembol: I, birim: amper (A)
Elektrik akımı I ile gösterilir ve SI birimi amperdir. Coulomb ise elektrik yükünün birimidir; akım ile yük birbirine karıştırılmamalıdır.
Kolay
15Ders kitabında bir elektronun yükünün −1,6 · 10⁻¹⁹ C olduğu ve protonun yük miktarının elektronunkine eşit olduğu belirtiliyor. Buna göre bir protonun yükü aşağıdakilerden hangisidir?
- A) +1,6 · 10⁻¹⁹ C
- B) −1,6 · 10⁻¹⁹ C
- C) 0 C
- D) +1,6 · 10¹⁹ C
- E) +3,2 · 10⁻¹⁹ C
Cevabı göster
Doğru cevap: A) +1,6 · 10⁻¹⁹ C
Protonun yük miktarı elektronunkine eşit, işareti ise zıttır; bu yüzden +1,6 · 10⁻¹⁹ C'dur. −1,6 · 10⁻¹⁹ C elektronun yüküdür.
Kolay
16Ders kitabında sinir sistemindeki elektriksel sinyaller ile elektrik devresindeki akım karşılaştırılıyor. Bu iki olayın ortak yönü aşağıdakilerden hangisidir?
- A) İkisi de yalnız bakır tellerde oluşur.
- B) İkisi de üreteç olmadan hiç oluşmaz.
- C) İkisi de yüklü parçacıkların hareketiyle ilgilidir.
- D) İkisi de yalnız ışık enerjisi taşır.
- E) İkisi de nötr moleküllerin hareketiyle oluşur.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) İkisi de yüklü parçacıkların hareketiyle ilgilidir.
Hem devredeki elektrik akımı hem de sinir hücrelerindeki elektriksel sinyaller yüklü parçacıkların hareketiyle oluşur. Sinir sisteminde bakır tel yoktur; bu yüzden yalnız bakır tellerde oluşma ifadesi yanlıştır.
Kolay
17Hava gibi gazlar normal koşullarda elektriği iletmez. Buna karşın floresan ve neon lambaların tüplerindeki gaz, lamba çalışırken elektrik akımını iletir. Lamba tüpündeki gazın iletken hâle gelmesi aşağıdakilerden hangisiyle açıklanır?
- A) Düşük basınç ve yüksek sıcaklıkta gaz atomlarından kopan elektronlar ile oluşan iyonlar yük taşır.
- B) Yüksek basınç altında gaz atomları birbirine değer ve akımı metallerdeki gibi iletir.
- C) Tüpün camı ısındıkça iletkenleşir ve akım gazın değil camın içinden geçer.
- D) Gaz atomlarının çekirdeklerindeki protonlar serbest kalarak tüp boyunca sürüklenir.
- E) Tüpteki gaz sıvılaşır ve akımı tuzlu sudaki gibi çözünmüş tuz iyonları taşır.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Düşük basınç ve yüksek sıcaklıkta gaz atomlarından kopan elektronlar ile oluşan iyonlar yük taşır.
Normal koşullarda gaz atomları birbirinden uzaktır ve serbest elektronları yoktur; bu yüzden gazlar elektriği iletmez. Düşük basınç ve yüksek sıcaklık altında gaz atomlarındaki elektronlar koparak serbest hâle geçer; bu serbest elektronlar ve oluşan iyonlar gazın akımı iletmesini sağlar. Neon ve floresan lambalarda görülen durum budur. Protonlar çekirdekten ayrılıp sürüklenmez; cam yalıtkandır; tüpteki gaz da sıvılaşmaz.
Kolay
18Şekildeki düzenekte tuzlu su dolu bir kaba K ve L elektrotları daldırılmıştır. K elektrodu üretecin pozitif (+) kutbuna, L elektrodu negatif (−) kutbuna iletken tellerle bağlıdır. Tuz, suda pozitif yüklü sodyum (Na⁺) ve negatif yüklü klor (Cl⁻) iyonlarına ayrılmıştır. Devre çalışırken iyonların çözelti içindeki hareketi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Na⁺ iyonları K elektroduna, Cl⁻ iyonları L elektroduna doğru hareket eder.
- B) Na⁺ ve Cl⁻ iyonlarının ikisi de K elektroduna doğru hareket eder.
- C) Na⁺ ve Cl⁻ iyonlarının ikisi de L elektroduna doğru hareket eder.
- D) İyonlar yerinde kalır; çözeltide yalnız serbest elektronlar hareket eder.
- E) Na⁺ iyonları L elektroduna, Cl⁻ iyonları K elektroduna doğru hareket eder.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Na⁺ iyonları L elektroduna, Cl⁻ iyonları K elektroduna doğru hareket eder.
Sıvılarda elektrik akımını iyonlar taşır. Pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) negatif kutba bağlı elektroda, negatif yüklü iyonlar (anyonlar) pozitif kutba bağlı elektroda doğru hareket eder. L elektrodu negatif kutba bağlı olduğundan Na⁺ iyonları L'ye; K elektrodu pozitif kutba bağlı olduğundan Cl⁻ iyonları K'ye yönelir. Zıt yüklü iyonlar aynı elektroda gitmez. Çözeltide akımı serbest elektronlar değil, iyonlar taşır.
Orta
19Bir sensör kartı 0,2 A'lik sabit akımla çalışıyor. Mühendis Zeynep, kartın kablosunun kesitinden 60 C yük geçmesi için gereken süreyi hesaplıyor. Bu süre kaç saniyedir?
- A) 12
- B) 30
- C) 1200
- D) 3000
- E) 300
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 300
q = I · t eşitliğinden t = q / I = 60 / 0,2 = 300 s (5 dakika). Yükü akımla çarpan öğrenci 12 bulur; süre, yükün akıma bölünmesiyle elde edilir.
Orta
20Elektrik akımı katılarda, sıvılarda ve gazlarda oluşabilir; ancak her ortamda akımı taşıyan tanecikler aynı değildir. Öğretmen tahtaya beş ortam yazıyor ve her birinde akımı hangi taneciklerin taşıdığını soruyor. Aşağıdaki ortamlardan hangisinde akımı yalnızca serbest elektronlar taşır?
- A) Tuzlu su çözeltisi
- B) Asitli su
- C) Floresan lambadaki gaz
- D) Bakır tel
- E) Akümülatördeki sıvı
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Bakır tel
Bakır bir metaldir ve içinde akımı yalnızca serbest elektronlar taşır. Floresan lambadaki gazda da elektronlar hareket eder; ancak gazda elektronların yanında pozitif iyonlar da akım taşır.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
