ELEKTRONUN SERÜVENLER‹

elektronisan
4/10/06
1:29 PM
Page 1
ELEKTRONUN
SERÜVENLER‹
Alternatif Ak›m Üreteci
Yapal›m…
‹ki çeflit elektrik ak›m› var: do¤ru ak›m ve alternatif ak›m. Piller do¤ru ak›m
üretirler. Pilin iki ucu var, bunlardan biri art› (+), di¤eriyse eksi (-). Öyle bir pil
düflünün ki, art› ve eksi uçlar› sürekli yer de¤ifltirsin. Normalde böyle bir pil
yok. Ancak elektrik üreten bir tak›m ayg›tlar “uçlar› sürekli de¤iflen bir pil” gibi
davran›r. Bunlara alternatif (de¤iflken) ak›m üreteci denir. Evlerimizde kulland›¤›m›z ayg›tlar, alternatif ak›mla çal›fl›rlar. Barajlarda üretilen bu ak›m, saniyede
50 kez yön de¤ifltirir. Baz› ayg›tlar›n üzerinde yazan 50 Hz, bunu ifade eder.
(Hz, s›kl›k birimi olan Hertz’in k›saltmas›d›r). Daha önceki say›larda köflemizi
izleyen arkadafllar hat›rlarlar; bir çiviye sar›l› bobine elektrik verdi¤imizde bobinin sar›l› oldu¤u çivi, m›knat›sa dönüflmüfltü. Buna elektrom›knat›s ad›n› vermifltik. Bunun tersini de yapabiliriz. Yani bir çiviye sar›l› bobine m›knat›s yaklaflt›r›ld›¤›nda elektrik üretebiliriz. ‹flte alternatif ak›m üreteçleri de bu ilke ile
çal›fl›r. Gelin alternatif ak›m üreteçlerini yak›ndan inceleyelim.
Malzemeler: Orta boy bir çivi, 20 metre uzunlu¤unda ince bobin teli, iki LED, m›knat›s. (LED’i ve
bobin telini elektrikçilerden bulabilirsiniz)
Düzene¤imizi Haz›rlayal›m
Bobin telini, uçlar›
yaklafl›k 10 cm d›flar›da
kalacak flekilde çiviye
sar›n. Aç›lmas›n› önlemek için çevresine yap›flkan bant dolay›n.
48
Bilim Çocuk
Bobin telinin üzeri elektri¤i iletmeyen bir boyayla kapl›d›r.
Bu boyay›, bobin telinin uçlar›ndan bafllay›p
yaklafl›k 1 cm
boyunca s›y›rarak teli temizleyin. LED’lerin iki uçlu devre elemanlar› oldu¤unu
daha önceki say›lar›m›zdan ö¤renmifltiniz. LED’le-
elektronisan
4/10/06
1:29 PM
Page 2
rin uçlar› birbirinden farkl›d›r. LED’in
içine bakarsan›z
bunu daha iyi görebilirsiniz. Bu yüzden hangi ucunun
nereye ba¤land›¤›
önemlidir. Bunu 1,5
voltluk bir pille deneyebilirsiniz.
LED’lerin uzun ve
k›sa
bacaklar›n›
karfl›l›kl› olarak birbirine
ba¤lay›n.
Daha sonra da bu
uçlar› bobinin iki
ucuna tutturun.
ba¤land›¤›nda elektronlar›n yolu aç›lm›fl olur ve
elektronlar bir uçtan di¤erine akar. ‹ki uçtaki
elektron yo¤unlu¤u ayn› oldu¤unda LED söner.
Bu, pilin bitti¤ini gösterir.
Bobinin uçlar›ndaki elektron yo¤unlu¤unu
m›knat›s kullanarak de¤ifltirmek olas›. Asl›nda
elektronlar› küçük m›knat›slar olarak kabul edebiliriz. Bundan dolay› elektronlar m›knat›stan etkilenirler. Yaklaflan bir m›knat›s onlar› hareket etmeye zorlar. Bu durumda elektronlar bobinin bir
ucuna do¤ru yaklafl›r ve durur. Onlar› sürekli hareket ettirebilmek için m›knat›s› da sürekli hareket ettirmek gerekir. M›knat›s› sürekli hareket ettirdi¤imizdeyse elektronlar›n gitmek istedikleri
yön de sürekli olarak de¤iflir. Bobinin uçlar› sürekli de¤iflen bir pil gibi davran›r. LED’ler ak›m›
tek yönde ilettiklerinden, elektronlar her seferde
LED’lerin yaln›zca birinin üzerinden geçebilir.
Harekete geçiyoruz
M›knat›s› çivinin bafl›na de¤direrek olabildi¤ince
h›zl› bir flekilde iki yana do¤ru h›zl›ca hareket ettirin. Ne görüyorsunuz? LED’lerin s›rayla yan›p
söndü¤ünü görmeniz gerekiyor. Göremiyorsan›z
m›knat›s› hareket ettirdi¤iniz do¤rultuyu de¤ifltirin ya da daha fazla tel sar›n. M›knat›s› ne kadar h›zl› hareket
ettirirseniz,
LED’lerin o kadar
parlak yand›¤›n›
göreceksiniz. Bobinimiz m›knat›s›n
kendisinden çok,
onun hareketine
duyarl›. Hiç hareket etmezse hiç
ak›m oluflmaz.
Peki neler oluyor?
Elektri¤in, elektronlar›n hareket etmesi sonucu olufltu¤unu art›k hepiniz biliyorsunuz. Elektrik
elde etmenin, yani elektronlar› hareket ettirmenin çeflitli yollar› var. Piller kimyasal enerjiyi elektron hareketine dönüfltürürler. Çünkü pilin iki ucu
aras›ndaki elektron yo¤unlu¤u farkl›d›r ve elektronlar yo¤un olan uçtan az yo¤un olan di¤er
uca hareket etmek isterler. ‹ki uç aras›na, LED gibi, elektrik ak›m›yla çal›flan bir devre eleman›
M›knat›s
Sürekli
Hareket
Çivi
LED
LED
Bobin
Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürürler. Alternatif ak›m üreteçleriyse mekanik
enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürürler. M›knat›s›
elinizle hareket ettirmek yerine rüzgâr gülüne
ba¤lad›¤›n›z› düflünün. Rüzgâr estikçe rüzgâr gülü dönecek ve m›knat›s bobinin önünden geçtikçe LED’ler yanacak. Barajlardan uçaklar, trenler
ve hatta bisikletlere kadar birçok yerde alternatif ak›m üreteçleri kullan›l›r. Siz de baflka nerelerde kullan›ld›¤›n› düflünün. Bakal›m neler bulacaks›n›z?
Özgür Çobano¤lu
[email protected]
Erden Ertörer
[email protected]
Bilim Çocuk
49