10. Sınıf Fizik · 3. Ünite: Elektrik
Elektrik Güvenliği ve Topraklama
Elektrik, hayatımızı kolaylaştırır ama dikkatsiz kullanıldığında yangına ve ölümcül kazalara yol açabilir. Aynı $220\,\text{V}$'luk şebekeye ıslak elle dokunmak, kuru elle dokunmaya göre çok daha büyük akım geçirir ve ölümcül olabilir. Bu konuda akımın neden tehlikeli olduğunu, sigorta ve topraklamanın bu tehlikeyi nasıl azalttığını, bunu Ohm Yasası'yla nasıl hesaplayabildiğini öğrenecek ve elektrik güvenliğiyle ilgili bilgiyi güvenilir kaynaklardan toplayıp doğrulamayı göreceksin.
Kazanımlar
- FİZ.10.3.6. Elektrik akımının oluşturabileceği tehlikeleri (elektrik çarpması, kısa devre, aşırı yük, yangın) ve vücuttan geçen akımın etkilerini açıklar.
- FİZ.10.3.6. Tehlikelere karşı alınacak önlemlere (sigorta, kaçak akım rölesi, yalıtım, doğru kullanım) ilişkin bilgiye ulaşmak için kullanacağı araçları belirler, bulduğu bilgileri doğrular ve kaydeder.
- FİZ.10.3.6. Prize paralel bağlı cihazların toplam akımını hesaplar ve sigortanın atıp atmayacağını gerekçelendirir.
- FİZ.10.3.7. Topraklama olayını tanımlar, topraklı ve topraksız cihazda insandan geçebilecek akımı basit hesaplarla karşılaştırır.
- FİZ.10.3.7. Topraklamayla ilgili sorular sorar, topladığı bilgilerin doğruluğunu değerlendirir ve topraklamanın önemi hakkında çıkarım yapar.
Konu anlatımı
Elektrik akımı neden tehlikelidir?
Kısa devre, aşırı yük ve sigorta
Topraklama nedir, neden gereklidir?
Güvenlik önlemleri: ne yapmalı, ne yapmamalı?
Bilgiyi nasıl toplar ve doğrularız?
Çözümlü örnekler
Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Anahtar terimler
- Elektrik çarpması
- Vücuttan akım geçmesi; etkisi akımın büyüklüğüne bağlıdır ve I = V/R ile hesaplanır.
- Kısa devre
- Direnci ihmal edilebilecek bir yolla devrenin tamamlanması; akım çok büyür, kablo ısınır.
- Aşırı yük
- Aynı hatta çok cihaz çalıştırılınca toplam akımın kablonun taşıyabileceği değeri aşması.
- Sigorta
- Akım sınırı aşılınca devreyi açarak kabloları ve cihazları koruyan eleman; hatta seri bağlanır.
- Kaçak akım rölesi
- Faz ve nötr telindeki akım farkını algılayarak çok kısa sürede devreyi açan koruyucu.
- Topraklama
- Cihazın metal kasasının düşük dirençli bir hatla yere bağlanması; arızada kaçak akıma yol sunar.
- Faz ve nötr
- Şebekenin iki iletkeni: faz (potansiyeli yüksek, tehlikeli) ve nötr (dönüş yolu).
- Vücut direnci
- İnsan vücudunun akıma gösterdiği direnç; kuru ciltte yüksek, ıslak ciltte düşüktür.
- Yalıtkan
- Akımı iletmeyen madde; kabloların kaplamasında ve koruyucu eşyada kullanılır.
Örnek soru
Topraksız bir cihazın metal kasasına faz teli değmiş ve kasa $220\,\text{V}$ potansiyele ulaşmıştır. Eli ıslak olduğu için vücut direnci $1000\,\Omega$ olan biri kasaya dokunuyor. Vücuttan geçen akım kaç mA olur?
- 0,22
- 4,5
- 22
- 220
- 220 000
Doğru cevap: D
Çözüm
1. Topraksız cihazda akımın tek yolu insandır: $I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{220}{1000} = 0{,}22\,\text{A}$.
2. Miliampere çevir: $0{,}22\,\text{A} = 220\,\text{mA}$.
Cevap: D. (A) birimi çevirmeden $0{,}22$ yazmaktır; (E) ise $220\cdot 1000$ yani çarpmaktır. $220\,\text{mA}$ ölümcül olabilecek bir akımdır.