Elektrik Enerjisinin Isı Enerjisine Dönüşmesi
Elektrik enerjisi, direnci olan tellerden geçerken ısı enerjisine dönüşür. Tungsten, nikel-krom gibi metallerin direnci yüksektir ve bu metallerden elektrik akımı geçerken ısı enerjisi açığa çıkar. Elektrik enerjisinin ısı enerjisine çevrildiği cihazlarda rezistans bulunur. Örneğin; fırın, ütü, saç kurutma makinesi, elektrik sobası, su ısıtıcısı, çamaşır ve bulaşık makinelerinde dirençli rezistanslar vardır.
Elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesi aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
- İletkenin direncine: Direnç arttıkça oluşan ısı enerjisi de artar. Telin direncini artırmak için uzun, ince ve yüksek dirençli teller kullanılır.
- Akım miktarına: Akım arttıkça oluşan ısı da artar.
- Akımın geçiş süresine: Akım ne kadar uzun süre geçerse, oluşan ısı miktarı da o kadar fazla olur.
Elektrik Enerjisinin Işık Enerjisine Dönüşmesi
Elektrik enerjisi ampul, floresan lamba, LED lamba ve neon lambalarında ışık enerjisine dönüşür.
Ampul:
İçinde yüksek dirence ve yüksek erime sıcaklığına sahip tungsten filaman bulunur. Elektrik akımı filamandan geçtiğinde, filaman yaklaşık 3000 °C’ye kadar ısınır ve ışık yayar. Filaman hava ile temas ederse oksijenle reaksiyona girerek kopar, bu yüzden ampul içinde argon gazı bulunur. Filaman koparsa ampul ışık vermez. Akkor filamanlı ampullerde enerjinin %95’i ısıya, sadece %5’i ışığa dönüşür. Bu nedenle enerji verimleri düşüktür ve Avrupa Birliği ülkelerinde kullanımları yasaklanmıştır.
Floresan Lamba:
İçinde cıva buharı ve soy gaz bulunur. Lamba camının iç yüzeyinde fosfor tabakası vardır. Yüksek gerilim uygulandığında gaz iyonlaşır ve cıva atomları mor ötesi ışık yayar. Fosfor tabakası ise bu ışığı görünür ışığa çevirir.
LED Lamba:
LED (Işık Yayan Diyot) elektrik enerjisinin büyük bir kısmını ışığa çevirir ve bu nedenle yüksek enerji verimliliğine sahiptir. Günümüzde en yaygın kullanılan aydınlatma araçlarından biridir.
Sigorta
Elektrikli cihazlarda fazla akım çekildiğinde veya kısa devre oluştuğunda elektrik akımını kesmek için sigorta kullanılır. Sigorta, devreye seri olarak bağlanır ve üzerinden geçebileceği maksimum akım değerine sahiptir. Bu değerin üzerine çıkıldığında sigorta devreyi keser.
Sigorta çeşitleri:
- Eriyen telli sigorta:
Tek kullanımlıktır. Fazla akımda içindeki tel erir ve devre açılır. Genellikle otomobil ve elektrikli araçlarda kullanılır. - Manyetik (Otomatik) sigorta:
İçinde elektromıknatıs bulunur. Fazla akımda metal şerit çekilerek devre açılır. Kullanımı pratiktir; attığında düğmesi kaldırılarak tekrar kullanılabilir.
Sigorta seçimi:
Elektrikli cihazın çektiği akıma uygun sigorta kullanılmalıdır. Örneğin 5 amper akım çeken bir çamaşır makinesine 3 amperlik sigorta bağlanamaz. Sigorta değeri cihazın çektiği akıma yakın bir değer olmalıdır. Çok yüksek değerli sigorta kullanmak cihazın zarar görmesine neden olabilir.
Elektrik Enerjisinin Hareket Enerjisine Dönüşümü
Elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirmek için elektrik motorları kullanılır. Elektrik motorları mikser, vantilatör, matkap, çamaşır makinesi, su pompası gibi cihazlarda yaygın olarak bulunur.
Robotlar:
Robotlarda elektrik motorları kullanılır. Robotlar, çevreden aldıkları uyarılara göre hareket eden ve programlanabilen makinelerdir. Basit tekrar eden işlerde olduğu gibi endüstri, tıp, uzay ve askeri alanda da yaygın kullanımları vardır.
Hareket Enerjisinin Elektrik Enerjisine Dönüşümü
Hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren araçlara jeneratör denir. Bisikletlerde elektrik üretmek için dinamo kullanılır.
Dinamo Yapısı:
Elektrik motoru ile jeneratörün çalışma prensipleri birbirinin tersidir. Elektrik motoru elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirirken, jeneratör hareket enerjisini elektrik enerjisine çevirir.
Güç Santralleri:
Elektrik üretiminde kullanılan santrallere güç santrali denir. Jeneratörler hidroelektrik, termik, nükleer, jeotermal ve rüzgar santrallerinde kullanılır.
- Hidroelektrik Santral:
Barajda biriken suyun potansiyel enerjisi aşağı akarken kinetik enerjiye dönüşür. Su türbini döndürür, türbin jeneratöre bağlıdır ve elektrik üretilir. - Termik Santral:
Kömür, doğal gaz, petrol gibi yakıtların yanması sonucu ısı oluşur. Bu ısı suyu buharlaştırır, buhar basıncı türbini döndürür ve jeneratör elektrik üretir. - Nükleer Santral:
Uranyum, plütonyum gibi elementlerin çekirdekleri parçalanırken yüksek ısı açığa çıkar. Bu ısı suyu buharlaştırarak türbini döndürür ve elektrik elde edilir. - Jeotermal Santral:
Yer altındaki magma ısısından yararlanılır. Sıcak su türbini döndürür. Jeotermal enerji yenilenebilir enerji kaynağıdır. - Rüzgar Santrali:
Rüzgar enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. Rüzgar gülü türbini döndürür ve jeneratör elektrik üretir.
Elektrik Enerjisinin Tasarruflu Kullanımı
Elektrik enerjisini bilinçli ve tasarruflu kullanmalıyız. Gereksiz tüketim doğal kaynakların hızla tükenmesine, çevre kirliliğine ve maddi kayıplara yol açar. Tasarrufa öncelikle aile ve okulda başlamalıyız.
Tasarruf için öneriler:
- Gereksiz yere yanan lambaları kapatın.
- Enerji verimliliği yüksek (A sınıfı) cihazlar tercih edin.
- Akkor ampul yerine LED veya floresan lamba kullanın.
- Saç kurutmadan önce saçları havluyla kurulayın.
- Koridorlarda dimmer ve sensörlü lambalar kullanın.
- Çamaşır ve bulaşık makinelerini tam doldurun.
- Buzdolabını çok sıcak olmayan, havalandırılan bir yere koyun.
- Buzdolabı normal kısmı -4 °C, buzluk kısmı -20 °C’den düşük olmamalıdır.
- Ütüyü toplu ütüleyin, bitmeden 5 dakika önce fişi çekin.
- Elektrik süpürgesi torbasını tam dolmadan boşaltın.
- Televizyon ve bilgisayarı kapatınca fişten çekin, stand-by modunda da elektrik harcar.
- Gün ışığından yararlanın.
- Yazın perdeleri kapatın, kışın güneş ışığını kullanarak ısıyı dengeleyin.
- Buzdolabını ocak ve radyatör gibi sıcak yerlerden uzak tutun.
- Çamaşır ve bulaşık makinelerinde eco modunu kullanın.
- Fırın çalışırken kapağını açmayın.
- Buzdolabı kapağını uzun süre açık bırakmayın.
Enerji tasarrufu ile ilgili kurumlar:
- TÜBİTAK: Yarışmalar ve çalışmalar düzenler.
- Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı: MEB ile ortak etkinlikler yapar.
- Enerji Verimliliği Derneği (Enver): Enerjinin etkin kullanılmasını destekler.
Kaçak Elektrik Kullanımının Zararları
- Kaçak elektrik kullanımı ülke ekonomisine zarar verir.
- Kaçak kullanmayanlar “kayıp kaçak bedeli” ödemek zorunda kalır.
- Kaçak kullanım nedeniyle gerilim düşer, bu da cihazların bozulmasına, trafolarda patlama ve yangınlara neden olabilir.
- Kaçak elektrik kullanırken elektrik çarpması ve ölüm riski vardır.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.