Atölye Çalışması 1 Dersi 7. Ünite Sorularla Öğrenelim

Petrole alternatif enerji arayışının başlama süreci
nasıl açıklanabilir?

1947 yılında petrol krizinin tetiklemesiyle,
petrole aşırı bir şekilde bağımlı olan gelişmiş ülkeler
alternatif enerji arayışına girdiler. Sıkıntı, petrol fiyatlarına
yapılan zamla uzun bir zaman geçmeden geçiştirildi.
Alternatif enerji arayışları ilk hızını azaltmasına rağmen
günümüzde de hala alternatif enerji arayışı devam
etmektedir. Ancak o zamanki alternatif enerjiye bakış
açısıyla, günümüzdeki bakış açısı arasında fark vardır. O
zamanki amaç sanayilerin kurtulmasını sağlamaktı,
bugünkü ise yeryüzünün halen yaşanabilir durumunu
korumaktır. Günümüzde, hükümetlerin yanı sıra, kamuoyu
da alternatif enerjinin ne kadar önemli olduğunun
bilincindedir.

Alternatif enerjiye niçin geleceğin enerjisi olarak
bakılmalıdır?

Alternatif enerjiye; yenilenebilir, tükenme sorunu
olmayan ve doğal olması bakımından olduğu kadar:
• Fosil yakıtların çevreye verdikleri olumsuz
etkileri azaltabilmek,
• Hızlı bir şekilde artan enerji talebini
karşılayabilmek,
• Enerji kapsamında dışa bağımlılığı ciddi
boyutlarda hafifletebilmek,
• Ülke ekonomisine önemli destek sağlayabilmek
açılarından geleceğin enerjisi olarak bakılmalıdır.

Ülkeler açısından enerji sorunun önemi nasıl
açıklanabilir?

Ülkelerin en önemli sorunlarının arasında enerji
gelmektedir. Bu sorun bir ülkeyi başka bir ülkeye bağımlı
kılabilir. Günümüzde enerji üretiminde kullanılan fosil
(kömür, petrol, doğalgaz) yakıtlar hem pahalanmakta ve
hem de tükenmektedir. Bunlardan da daha önemlisi
çevreye verilen zarardır. Alternatif enerji olarak yapılan
çalışmalarda güneş enerjisi baş rolde yerini almaktadır.
Rüzgar, dalga, ısı ve güneş pillerinden elde edilen enerji
dolaylı veya doğrudan güneş enerjisi olarak
değerlendirilmektedir. Güneş’ten Dünya’mıza gelen enerji
akışının çok büyük olması, kaçınılmaz olarak bu enerjinin
kullanılmasının ve değerlendirilmesinin önemini ve
ciddiyetini ortaya koymaktadır. Ülkemizin coğrafik
konumu güneş enerjisinden yararlanma kapsamında
önemli bir avantajdır. Yakın bir zamanda bu avantajdan
ciddi boyutta yararlanılacağı beklenmektedir.

Alternatif enerjinin geleceğin enerjisi olarak ele
alınmasının başlıca nedenleri nelerdir?

Alternatif enerjinin geleceğin enerjisi olarak ele
alınmasının başlıca nedenleri şöyle sıralanabilir:
• Yenilenebilirdir,
• Tükenme sorunu yoktur,
• Doğaldır,
• Fosil yakıtların çevreye verdikleri olumsuz
etkileri azaltır,
• Hızlı bir şekilde artan enerji talebini karşılar,
• Enerji kapsamında dışa bağımlılığı ciddi
boyutlarda hafifletir,
• Ülke ekonomisine önemli destek sağlar.

Deneylerde dikkat edilmesi gereken güvenlik önlemleri
nelerdir?

Günlük yaşamımızın hemen hemen her anında
yer alan ve yararlandığımız elektrik enerjisinin, dikkatli
olunmadığı durumda büyük tehlikeler yaratabilmektedir.
Bu sebeple deney yaparken dikkatli olunması gereken
hususlar şöyle sıralanabilir:
• Her şeyden önce elektrik ile ilgili deney
yaptığınızı unutmayınız, dikkatli olunuz ve
aceleci davranmayınız.
• Deney arkadaşlarınızla uyum içerisinde çalısınız
ve deneyleri özverili yapınız.
• Deney devresi tamamen kurulup yetkili öğretim
elemanına göstermeden devreye elektrik
bağlantısı yapmayınız.
• Size verilen tekrar doldurulabilen pili (akü),
devre düzeneği dışında doldurmaya kalkmayınız.
Aksine yapılan bir harekette pil aşırı yüklenebilir
ve patlayabilir.
• Aküyü devrede kutuplarına uygun olarak
bağlayınız. Ters bağlama akünün zarar
görmesine yol açar.
• Asitli kursun akülerle (araba aküsü)
çalışıyorsanız, koruyucu gözlük, eldiven ve önlük
takmanızda yarar vardır. Aşırı yüklenen aküler
(14,34 volt) hidrojen gazı çıkardıklarından,
patlayabilirler ve ciddi zararlar verebilirler.
• Tekrar doldurulabilen pillerin doldurulma
sürelerini çok uzun tutmayınız ve pillerin
sıcaklığını kontrol ediniz. Normalin üzerinde
ısındığını fark ederseniz, doldurma işlemini
hemen durdurunuz.
• Tekrar doldurulamayan pilleri, kesinlikle
doldurmaya kalkmayınız.
• Elektrik bağlantıları tamamen yalıtılmış
olmayabileceğinden hiçbir açık tele ve
bağlantıya dokunmayınız.
• Yalıtım malzemeleri eskimiş yıpranmış ve
özelliğini kaybetmiş olabilir. Bu durumu hemen
ilgiliye haber veriniz.
• Bir arıza durumunda sakın müdahale etmeye
kalkmayınız ve ilgiliye haber veriniz.
• Prizlerden fişleri çıkarmak için kablolarından
tutup çıkarmayı denemeyiniz. Fişlerinden tutarak
çıkarınız.
• Gereksiz yere elektrik enerjisi tüketmeyiniz.
• Laboratuvar ile ilgili güvenlik panosunu mutlaka
okuyunuz.
• Size verilen araç ve gereçleri özenli kullanınız ve
oyun aracı gibi değerlendirmeyiniz.
• Diğer masalarda deney yapan arkadaşlarınızı
tedirgin edici ve onların dikkatini dağıtıcı tavır ve
davranışlardan kaçınınız.
• Deneyinizi tamamladıktan sonra, cihazları teslim
aldığınız gibi sizden sonra kullanacak olanlara
düzenli bırakınız.

Güneş panellerinin çalışma prensibi nasıl
açıklanabilir?

Fotovoltaik pil da bilinen güneş pillerinin
birbirlerine seri ve paralel bağlanmalarıyla, yaklaşık 1 m2
alana sahip, güneş paneli yapılır. Bu paneller paralel ve
seri bağlanmalarla, gerek evlerin çatıları kaplanmak
suretiyle evin elektrik enerjisi ihtiyacını gidermek, gerekse
çok geniş alanlarda ülkenin elektrik enerjisi ihtiyacını
karşılamak üzere güç santrallarını meydana getirirler.
Güneş panelleri; yüksek akım, yüksek voltaj ve dolaysıyla
yüksek güç üretirler.
Güneş panelleri güneş ışınları enerjisini doğrudan elektrik
enerjisine dönüştürebilen aygıtlardır. Üretilen elektrik
doğru akım (dc) elektriğidir ve güneş ışınları olduğu
sürede üretim vardır. Elektrik enerjisine de en çok
geceleri ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum bir dezavantaj
olarak görülse de, gündüzleri kullanımdan arta kalan
elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüştürülerek
tekrar kullanılması sağlanabilmektedir. Üretimin tüketimi
geçmesi durumunda elektrik enerjisi depolanır ve
depolanan enerji, tüketimin üretimi geçmesi durumunda
kullanılır. Güneş panellerinden elde edilen akım, doğru
akım (dc) olduğundan, doğrudan doğruya akülere
kimyasal enerji olarak ve kondansatörlere de elektriksel
potansiyel enerji olarak depolanabilir.

Piller temel olarak kaç farklı grupta toplanmaktadır?

Piller temel olarak iki farklı grupta
toplanmaktadır:
• Birincil piller,
• İkincil piller.

Birincil piller kısaca nasıl açıklanabilir?

Tekrar doldurulamazlar. Yükleri veya enerjileri
bitince pil bitmiş olur ve atılır duruma gelirler. Çevreye
zarar vermesinler diye pil toplama merkezlerinin organize
ettiği “atık pil toplama yerleri”ne bırakılırlar.

İkincil piller kısaca nasıl açıklanabilir?

Tekrar doldurulabilen pillerdir. İkincil olarak
adlandırılmalarının nedeni, onların elektrokimyasal olarak
etkileşmelerinin elektriksel açıdan tersinir olmasıdır. Akü
diye de adlandırılırlar. Yapılmış oldukları aktif
elemanlarına, kullanım ve çevre koşullarına bağlı olarak
kullanım süreleri değişebildiği gibi kaç defa
doldurulabileceği de değişebilir. Çeşitli boyutlarda; küçük
bir düğme biçiminden, araba aküleri gibi büyük
boyutlarda üretilebilmektedirler.

Yaygın olarak kullanılan ikincil piller nelerdir?

Yaygın olarak kullanılan ikincil piller şöyle
sıralanabilir:
• Kurşun-asit pilleri,
• Nikel-kadmiyum pili,
• Nikel-metal hidrür pili,
• Lityum-iyon pili,
• Lityum-iyon polimer pili.

Kurşun-asit piller kısaca nasıl açıklanabilir?

Kurşun-asit pil Fransız fizikçi Gaston Planté
tarafından 1859’da bulunmuştur. Tekrar doldurulabilen en
eski pildir. Ağır olmalarına rağmen yüksek akım
verebildikleri için motorlu taşıtlarda motoru çalıştırmak
için çok uygundur. Fiyatının düşük olması, taşımanın
gerekmediği durumlarda, enerji depolamak için tercih
edilmektedir.

Nikel-kadmiyum pili kısaca nasıl açıklanabilir?

Nikel-kadmiyum pili, Ni-Cd, NiCd veya NiCad
sembolleri ile gösterilmektedir. Ilık Ni-Cd pili, 1899
yılında İsveçli Waldemar Jungner tarafından yapılmıştır.
Tekrar dolabilen piller arasında en çok kullanılan
olmuştur. Kadmiyumun zehirli olması sebebiyle 2006
yılından itibaren Avrupa Birliği tarafından kullanımına
sınırlandırmalar getirilmiştir.

Nikel-metal hidrür pili kısaca nasıl açıklanabilir?

Nikel-metal hidrür pili, NiMH veya Ni-MH
sembolleri ile gösterilmektedir. 1989 yılında piyasaya
çıkmıştır. Aynı boyutlardaki Ni-Cd piline göre iki-üç kat
kapasiteye sahiptir. Kullanımı oldukça yaygındır.

Lityum-iyon pili kısaca nasıl açıklanabilir?

Lityum-iyon pili, Li-iyon veya LIB sembolleri ile
gösterilmektedir. Lityum pili tekrar doldurulamayan pildir
ve tekrar doldurulabilen lityum-iyon pili ile
karıştırılmamalıdır. 1991 yılında piyasaya çıkmıştır.
Kullanıldıkça, pil ilk günkü seviyesine kadar dolmadığı
gibi istenilen yüksek akımı da vermemektedir.

Lityum-iyon polimer pil kısaca nasıl açıklanabilir?

Lityum-iyon polimer pil, Li-poly veya LiPo
sembolleri ile gösterilmektedir. 1995 yılında piyasaya
çıkmıştır. 2008 yılından itibaren daha kısa sürede
doldurulabilir duruma getirilmiştir Üretici istediği biçimde
(şekilde) üretebildiğinden ve hafif olduğundan birçok
küçük elektronik aygıtlarda kullanılabilecek potansiyele
sahiptir.

Akülerde depolanan kimyasal enerji elektrik enerjisine
çevrildiğinde ne verir?

Bu deneyde, güneş pillerinden oluşan küçük bir
güneş paneli (normal büyüklükteki güneş panellerinin
alanı yaklaşık 1 m2 civarındadır) kullanarak güneş
enerjisini elektrik enerjisine ve bu enerjinin de kimyasal enerji olarak aküye depolanması gerçekleştirilecektir.
Ayrıca, depolanan enerjinin, tekrar elektrik enerjisi olarak
alınıp başka türlü enerjiye (ışık enerjisi) dönüştürülerek
kullanıldığı görülecektir. Aküde depolanan enerji,
kullanım amacına ve kullanılan elektrikli cihaza bağlı
olarak dönüştürülür. Bu dönüşüm genel olarak doğru
akımdan alternatif akıma olmaktadır. Dönüşüm aracı
olarak da invertör kullanılır.

Güneş pillerinden oluşan ve sembolik olarak güneş
panelini temsil eden bir aygıtla elektrik enerjisi üretecek,
bu enerjiyi kimyasal enerji olarak depolayacak ve yine
elektrik enerjisine dönüştürerek kullanılabilecek bir deney
yapmak için gerekli araç gereçler nelerdir?

İlgili deneyi yapmak için gerekli araç gereçler
şöyle sıralanabilir (S:164, Şekil 7.1):
• DC güç kaynağı,
• Köşeli modül,
• T-modül,
• Anahtarlı modül,
• İki yuvalı modül,
• Ampul modülü,
• Akü yuvası,
• Akü,
• Ayak,
• Metal destek çubuk,
• Güneş paneli,
• Plastik destek çubuk,
• Plastik destek çubuk tutucu,
• Işık kaynağı.

Deney düzeneğinin nasıl kurulduğu adım adım nasıl
açıklanabilir?

Deney düzeneğinin kurulması adım adım şöyle
sıralanabilir:
• İlk önce V-şeklindeki destek ayakları karşı
karşıya getirip aralarını metal çubukların sığacağı
kadar açılır.
• Ayaktaki yuvalara takıp, sarı mandalları yatay
konumdan yukarı kaldırarak metal çubuklar
sabitlenir. Çubukların ayaklarının sıkıca
bağlandığından emin olunur.
• Güneş panelinin arkasında bulunan yuvaya
plastik destek çubuğunu takınız ve bu çubuğu
plastik destek çubuğu tabanına sabitlenir.
• Güneş panelinin takılı olduğu bu tabanı metal
rayların üzerine oturtulur.
• Işık kaynağı panelin önyüzüne bakacak şekilde
ayağa sıkıca vidalanır.
• Devre modülleri devrede süreklilik oluşturacak
şekilde üstünde belirtilen çizgilere uygun olarak
karşı karşıya getirilir.
• iki düz modülün girinti ve çıkıntıları birbirlerini
karşılayacak şekilde birisi yukarıda diğeri aşağıda
tutulur ve birbirlerine yavaşça geçirilerek ek aynı
seviyeye getirilir.
• Kurulan devredeki akü yuvasına, size verilmiş
olan iki adet aküden bir tanesini, “+” ve “–”
kutuplarını da dikkate alarak yerleştirilir.
• Aküde depolanmış enerji kalabileceğinden, bu
enerjinin lamba üzerinde kullanılarak
tüketilmesini sağlanır. Ampul fersiz kaldığında
enerji boşalmış demektir.
• Aküyü güneş paneline bağlamak amacıyla
panelden çıkan iki kablonun mavi renkli olan
fişini akünün eksi (–) kutbuna bağlantısı olan iki
yuvalı modüle, kırmızı renkli fişini de akünün
artı (+) kutbuna bağlantısı olan modülün diğer
yuvasına takılır. Anahtarın, akünün doldurulacağı
devrede, devreyi tamamlayıcı konumda olmasına
dikkat ediniz. Devre tamamlanmıştır ve akü
güneş panelinin ürettiği enerjiyi depolayabilecek
durumdadır.
• Lambanın iki fişini güç kaynağının ac olarak
belirtilen bölümdeki 0 ve 12 ile işaret edilmiş
yuvalara takılır.
• Güç kaynağının da fişini prize takılır ve deneye
başlanır.

Işık enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi,
elektrik enerjisinin kimyasal enerji olarak aküye
depolanması ve aküde depolanan enerjinin tekrar elektrik
enerjisi olarak kullanılmasını sağlayan deney düzeneği iki
farklı devreden oluşmaktadır. Bu iki devreyi ayıran
eleman nedir ve nasıl işlev göstermektedir?

Işık enerjisinin elektrik enerjisine
dönüştürülmesi, elektrik enerjisinin kimyasal enerji olarak
aküye depolanması ve aküde depolanan enerjinin tekrar
elektrik enerjisi olarak kullanılmasını sağlayan deney iki
farklı devreden oluşmaktadır;
• Birincisi akünün enerji depolaması amacına
uygun devre (a),
• İkincisi de aküde depolanan enerjinin
kullanılmasına uygun devredir (b).
Bu düzenekte, akü her iki devrenin ortak elemanı
olmaktadır (S:168, Şekil 7.11).
Bu iki devreyi birbirinden ayıran eleman anahtardır.
Anahtarın yerine göre sola yatık konuma getirilmesi
akünün doldurulacak durumda olduğunu, sağa yatık
konuma getirilmesi ise akünün enerjisinin kullanılacak
durumda olduğunu gösterir.

Deney düzeneği kurulduktan sonra akünün
doldurulması süreci nasıl açıklanabilir?

Lambadan çıkan ışınların (güneş ışınlarını temsil
etmektedir) güneş panelini aydınlatmaya başlamasıyla, güneş panelinin ürettiği elektrik enerjisi kimyasal enerji
olarak aküde depolanmaya başlar. Güneş paneli raylar
üzerinde kaydırılabildiğinden, paneli ileri geri hareket
ettirilerek iyi bir şekilde ışık alacak duruma getirilir.
Burada dikkat edilmesi gereken husus; panelin ışın
kaynağından uzaklaştıkça az ışın alması ve ışın kaynağına
yaklaştıkça aydınlanan kısmının panelin orta kısımlarında
olmasıdır. Burada belirtilmesi gereken bir diğer nokta da;
ışınların panele mümkün olduğu kadar dik gelmesini
sağlamaktır. Panelin gelen ışın doğrultusuna göre yan
durması veya lambanın döndürülerek daha az ışının panel
üzerine düşürülmesi panelin enerji üretimini olumsuz
yönde etkiler. Panel üzerine gelen ışın ne kadar yoğun
olursa, bir diğer deyişle ışın şiddeti ne kadar yüksek olursa
enerji üretimi de o kadar yüksek olur.
Aküde yeteri kadar enerji depolanması için bir müddet
beklenir. Aküye enerji depolamanın en önemli tarafı,
ihtiyaç fazlası enerjinin depolanarak ihtiyaç duyulduğu
zaman kullanılabilir vaziyette hazır olmasıdır. Ayrıca;
güneş panelinden elde edilen enerjinin günün koşullarına
göre değişiklik göstermesi nedeniyle, aküden daha kararlı
enerji kullanmanın daha uygun olduğudur. Yaşadığımız
konutlar için bu uygulama çok uygundur ve gelişmiş
ülkelerde hızla yaygınlaşmaktadır. İhtiyaç fazlası
enerjinin, depolanması dışında, ülkemiz elektrik enerjisi
ihtiyacını karşılamak üzere satışı da yapılabilmektedir.

Deneyde kurulan düzenek yoluyla da üretilen güneş
enerjinin başlıca faydaları nelerdir?

Günümüzde kullanılan güneş pillerinin
verimlilikleri %10-20 arasındadır. Bu bile, çatılarımızın
panellerle kaplanmasının, hem ülkemize ve hem de
kendimize önemli katkılar sağlayacağını göstermektedir.
Deney düzeneğine başka bir açıdan bakılacak olursa şu
durumlar da fark edilebilir:
• Panel ve panele bağlı devrenin hiçbir olumsuz
yanı yoktur.
• Elektrik kesintilerinde önemli bir sıkıntı
yaşanmaz.
• Tamamen temiz bir enerji üretilmektedir.
• Çevremize en küçük bir zararı yoktur.

Elektrik enerjisiyle ilgili olarak önemli ve dikkat
edilmesi gereken noktalar nelerdir?

Elektrik enerjisinin günlük yaşamımızda ne kadar
önemli, pratik ve her an elimizin altındadır. Bu kapsamda
önemli ve dikkat edilmesi gereken noktalar şöyle
sıralanabilir:
• Elektrik enerjisinde üç temel parametre rol oynar;
• Akım (I),
• Voltaj (V) ve
• Zaman (t).
• Akım-voltaj türü;
• ac (alternatif akım) veya
• dc (doğru akım) olabilir.
• Kullandığınız elektrikli cihazın hangi tür akımla
çalıştığı bilinmelidir.
• Kullandığınız elektrikli cihazın hangi voltaj
değerinde çalıştığı bilinmelidir.
• Kullandığınız elektrikli cihazın gücü bilinmelidir
(üretici firma cihaz üzerinde bu değeri gösterir).
• Cihaza uygulanan voltajla cihazdan geçen
elektrik akımının çarpımı (P = V x I ) cihaza
aktarılan gücü verir.
• Cihaz bu gücü ne kadar zaman kullanmış ise, güç
ile zamanın çarpımı da ( Enerji = P x t ) cihazın
ne kadar elektrik enerjisi sarf ettiğini verir
(evlerimizde kilowatt-saat olarak ödediğimiz
elektrik faturası sarf edilen bu enerjiye
karşılıktır).

Aküdeki enerjinin değerlendirilmesi süreci nasıl
açıklanabilir?

Devrede yer alan aküden alınan elektrik
enerjisinin kullanım amacına uygun olarak dönüştürülmesi
gerekmektedir. Evlerimizde ev aletlerinde kullanılan
elektriğin 220 V (ac) olduğunu düşünülürse, aküden elde
edilen elektriğin bu değer ve ac’ye dönüştürülmesi
gerekmektedir. Bunun için invertör adı verilen
dönüştürücü kullanılır.
Bunun için önce düzenekteki anahtar ampullü devreye
çevrilir. Bu aşamada ışık şiddetinin, aküyü boşaltırken
görmüş olduğunuz ışık şiddetinden oldukça yüksektir.
Burada yapılan kalem pil boyutlarında olan aküden
(NiMH) depolanmış enerjiyi elektrik enerjisi olarak alıp,
aydınlanmada kullandığımız ışık enerjisine çevrilmesidir.
Bu arada yan ürün olarak, ampulün ısınmasından da
anlayacağınız gibi, ısı enerjisi de elde edilmektedir. Aküde
depolanmış enerji ampulün uzun süre yanmasını
sağlayabilir. Burada da 15 dakika kadar bekledikten sonra
ampuldeki ışığın şiddetinin azaldığında deney sonlanmış
olur.

Alternatif enerjiye hangi açılarından geleceğin enerjisi olarak bakılmalıdır?

Alternatif enerjiye; yenilenebilir, tükenme sorunu olmayan ve doğal olması bakımından olduğu kadar:

• Fosil yakıtların çevreye verdikleri olumsuz etkileri azaltabilmek,
• Hızlı bir şekilde artan enerji talebini karşılayabilmek,
• Enerji kapsamında dışa bağımlılığı ciddi boyutlarda hafifletebilmek,
• Ülke ekonomisine önemli destek sağlayabilmek açılarından geleceğin enerjisi olarak bakılmalıdır.

Tekrar doldurulabilen pili (akü) neden devre düzeneği dışında doldurulmamalıdır? 

Tekrar doldurulabilen pili (akü), devre düzeneği dışında doldurulmamalıdır. Aksine yapılan bir harekette pil aşırı yüklenebilir ve patlayabilir.

Elektrik deneyi yaparken akü ile ilgili nelere dikkat etmek gerekir?

Elektrik deneyi yaparken akü ile ilgili şunlara dikkat etmek gerekir:

• Tekrar doldurulabilen pili (akü), devre düzeneği dışında doldurulmamalıdır. Aksine yapılan bir harekette pil aşırı yüklenebilir ve patlayabilir.
• Akü devrede kutuplarına uygun olarak bağlanmalıdır. Ters bağlama akünün zarar görmesine yol açar.
• Tekrar doldurulabilen pillerin doldurulma süreleri çok uzun tutulmamalı ve pillerin sıcaklığı kontrol edilmelidir. Normalin üzerinde ısındığı fark edilirse, doldurma işlemi hemen durdurulmalıdır.
• Tekrar doldurulamayan pilleri, kesinlikle doldurmaya kalkışılmamalıdır.

Asitli kurşun akülerle çalışırken neye dikkat edilmelidir?

Asitli kurşun akülerle (araba aküsü) çalışılıyorsa, koruyucu gözlük, eldiven ve önlük takmakta yarar vardır. Aşırı yüklenen aküler (14,34 volt) hidrojen gazı çıkardıklarından, patlayabilirler ve ciddi zararlar verebilirler.

Atölyede elektrik deneyi yaparken nelere dikkat etmek gerekir?

Atölyede elektrik deneyi yaparken şunlara dikkat etmek gerekir:

• Her şeyden önce elektrik ile ilgili deney yaptığınızı unutmayınız, dikkatli olunuz ve aceleci davranmayınız.
• Deney arkadaşlarınızla uyum içerisinde çalışınız ve deneyleri özverili yapınız.
• Deney devresi tamamen kurulup yetkili öğretim elemanına göstermeden devreye elektrik bağlantısı yapmayınız.
• Elektrik bağlantıları tamamen yalıtılmış olmayabileceğinden hiçbir açık tele ve bağlantıya dokunmayınız.
• Yalıtım malzemeleri eskimiş, yıpranmış ve özelliğini kaybetmiş olabilir. Bu durumu hemen ilgiliye haber veriniz. (Bkz. Sf. 162)

Güneş paneli nedir? Açıklayınız.

Güneş panelleri güneş ışınları enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilen aygıtlardır. Üretilen elektrik doğru akım (dc) elektriğidir ve güneş ışınları olduğu sürede üretim vardır.

Güneş paneli ve gün santralleri nasıl yapılır?

Fotovoltaik pil (photovoltaic cell) olarak da bilinen güneş pillerinin birbirlerine seri ve paralel bağlanmalarıyla, yaklaşık 1 m² alana sahip, güneş paneli yapılır. Bu paneller paralel ve seri bağlanmalarla, gerek evlerin çatıları kaplanmak suretiyle evin elektrik enerjisi ihtiyacını gidermek, gerekse çok geniş alanlarda ülkenin elektrik enerjisi ihtiyacını karşılamak üzere güç santrallerini meydana getirirler.

Güneş panelleri açısından dezavantaj olarak görülse de tam olarak öyle olmayan durum nedir?

Güneş panellerinde üretilen elektrik doğru akım (dc) elektriğidir ve güneş ışınları olduğu sürede üretim vardır. Elektrik enerjisine de en çok geceleri ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum bir dezavantaj olarak görülse de, gündüzleri kullanımdan arta kalan elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüştürülerek tekrar kullanılması sağlanabilmektedir. Olaya şu şekilde de bakılabilir; üretimin tüketimi geçmesi durumunda elektrik enerjisi depolanır ve depolanan enerji, tüketimin üretimi geçmesi durumunda kullanılır.

Fotovoltaik güneş panellerinden elde edilen akım nasıl depolanabilir?

Fotovoltaik güneş panellerinden elde edilen akım, doğru akım (dc) olduğundan, doğrudan doğruya akülere kimyasal enerji olarak ve kondansatörlere de elektriksel potansiyel enerji olarak depolanabilir.

Tekrar doldurulan piller kaç gruba ayrılır?

Piller genel anlamda birincil piller ve ikincil piller olmak üzere iki farklı grupta toplanırlar.

Birincil pillerin özellikleri nelerdir?

Birincil piller tekrar doldurulamazlar. Yükleri veya enerjileri bitince pil bitmiş olur ve atılır duruma gelirler. Çevreye zarar vermesinler diye pil toplama merkezlerinin organize ettiği “atık pil toplama yerleri”ne bırakılırlar.

İkincil pillerin özelliklerin nelerdir?

İkincil piller, tekrar doldurulabilen pillerdir. İkincil olarak adlandırılmalarının nedeni, onların elektrokimyasal olarak etkileşmelerinin elektriksel açıdan tersine dönebilmesidir (tersinir olmasıdır). Akü diye de adlandırılırlar. Yapılmış oldukları aktif elemanlarına, kullanım ve çevre koşullarına bağlı olarak kullanım süreleri değişebildiği gibi kaç defa doldurulabileceği de değişebilir. Çeşitli boyutlarda; küçük bir düğme biçiminden, araba aküleri gibi büyük boyutlarda üretilebilmektedirler.

Başlıca ve yaygın olarak kullanılan ikincil piller nelerdir?

Başlıca ve yaygın olarak kullanılanlar; kurşun-asit, nikel-kadmiyum, nikel-metal hidrür, lityum-iyon ve lityum-iyon polimer pillerdir.

Kurşun-asit pillerini açıklayınız.

Kurşun-asit pilleri: Fransız fizikçi Gaston Planté tarafından 1859’da bulunmuştur. Tekrar doldurulabilen en eski pildir. Ağır olmalarına rağmen yüksek akım verebildikleri için motorlu taşıtlarda motoru çalıştırmak için çok uygundur. Fiyatının düşük olması, taşımanın gerekmediği durumlarda, enerji depolamak için tercih edilmektedir.

Nikel-kadmiyun pilini açıklayınız.

Nikel-kadmiyun pili: Ni-Cd, NiCd veya NiCad sembolleri ile gösterilmektedir. İlk Ni-Cd pili, 1899 yılında İsveç’li Waldemar Jungner tarafından yapılmıştır. Tekrar dolabilen piller arasında en çok kullanılan olmuştur. Kadmiyumun zehirli olması sebebiyle 2006 yılından itibaren Avrupa Birliği tarafından kullanımına sınırlandırmalar getirilmiştir.

Nikel-metal hidrür pilini açıklayınız.

Nikel-metal hidrür pili: NiMH veya Ni-MH sembolleri ile gösterilmektedir. 1989 yılında piyasaya çıkmıştır. Aynı boyutlardaki Ni-Cd piline göre iki-üç kat kapasiteye sahiptir. Kullanımı oldukça yaygındır.

Lityum-iyon pilini açıklayınız.

Lityum-iyon pili: Li-iyon veya LIB sembolleri ile gösterilmektedir. Lityum pili tekrar doldurulamayan pildir ve tekrar doldurulabilen lityum-iyon pili ile karıştırılmamalıdır. 1991 yılında piyasaya çıkmıştır. Kullanıldıkça, pil ilk günkü seviyesine kadar dolmadığı gibi istenilen yüksek akımı da vermemektedir.

Lityum-iyon polimer pilini açıklayınız.

Lityum-iyon polimer pili: Li-poly veya LiPo sembolleri ile gösterilmektedir. 1995 yılında piyasaya çıkmıştır. 2008 yılından itibaren daha kısa sürede doldurulabilir duruma getirilmiştir. Üretici istediği biçimde (şekilde) üretebildiğinden ve hafif olduğundan birçok küçük elektronik aygıtlarda kullanılabilecek potansiyele sahiptir.

Deneyde kullanılan araç ve gereçler ve adetleri nelerdir?

Deneyde kullanılan araç ve gereçler ve adetleri şöyledir:

1. DC güç kaynağı (1 adet)
2. Köşeli modül (4 adet)
3. T-modül (1 adet)
4. Anahtarlı modül (1 adet)
5. İki yuvalı modül (1 adet)
6. Ampül modülü (1 adet)
7. Akü yuvası (1 adet)
8. Akü (2 adet)
9. Ayak (2 adet)
10. Metal destek çubuk (2 adet)
11. Güneş paneli (1 adet)
12. Plastik destek çubuk (1 adet)
13. Plastik destek çubuk tutucu (1 adet)
14. Işık kaynağı (1 adet)

Deney düzeneği nasıl kurulur? Açıklayınız.

İlk önce V-şeklindeki destek ayakları karşı karşıya getirilip araları metal çubukların sığacağı kadar açılır. Destek çubukları ayaktaki yuvalara takılıp, sarı mandallar yatay konumdan yukarı kaldırılarak metal çubuklar sabitlenir. İkinci aşamada güneş panelinin arkasında bulunan yuvaya plastik destek çubuğu takılır ve bu çubuk plastik destek çubuğu tabanına sabitlenir. Güneş panelinin takılı olduğu bu taban metal rayların üzerine oturtulur. Üçüncü aşamada, ışık kaynağı panelin ön yüzüne bakacak şekilde ayağa sıkıca vidalanır.