Elektrik Devresi Proje Ödevi

İnsanlar için elektrik vazgeçilmez bir enerjidir. Gün içerisinde aydınlatma ihtiyacı güneş ile gerçekleşse de akşam olduğu zaman bir aydınlanmaya ihtiyacımız vardır. Bunun yanı sıra hayatı kolaylaştıran aletlerin kullanımı için de elektrik enerjisine ihtiyaç vardır. Bu elektrik enerjisi ise en temel şekilde elektrik devresinden elde edilir. Sadece belirli parçalar ile elde edilen bu elektrik devresine ise basit elektrik devresi adı verilir.

BASİT ELEKTRİK DEVRESİ NEDİR? 

Duy, pil, ampul, bağlantı kablosu, pil yatağı, anahtar ve elektrik kablosu parçalarının bir araya gelmesi ile basit elektrik devresi elde edilir. Elektrik devresi elemanlarının detayları ise şu şekildedir:

Ampul: Ampul basit elektrik devresinde bağlantı sağlandıktan sonra elde edilen enerjinin dışarıya vurulması için ihtiyaç duyulan parçadır.

Pil: Basit elektrik devresinde enerjinin sürmesi ve kullanılması için pile ihtiyaç duyulur. Pil gücü olmadığı takdirde enerji açığa çıkarılamaz.

Elektrik kablosu: Elektrik kablosu basit devrede enerjiyi iletir. Elektrik kablosu aracılığı ile enerji ampule ulaştırılır. Elektrik kablosunda yalıtım maddesi kullanılır. Bu yalıtım kablosu sayesinde elektrik kablosuna dokunduğumuzda dahi elektrik çarpması meydana gelmez.

Anahtar: Elde edilen elektrik akımını kontrol etmemizi sağlayan parçaya anahtar denir. İletken teller bu anahtar üzerinden geçerek ampule doğru gider ve elektrik enerjisinin çıkmasını sağlar.

BASİT ELEKTRİK DEVRESİ KURULUMU NASIL YAPILIR?

Basit elektrik devresi kurulumunda gerekli olan parçalar eksiksiz bir şekilde kullanılmalıdır. Basit elektrik devresi kurarken elektrik kablosunun bir parçasını pilin bir ucuna takmalıyız. Ardından kablonun diğer ucu da anahtara takılır. Bu kablodan bağlantı ampule doğru gider ve pil üzerinde bu döngüyü tamamlayarak enerji ortaya çıkar. Burada kullanılan pilin dolu olmasına dikkat etmelisiniz. Eğer pil dolu değilse ampulün yanması gerçekleşmez. Pil dolu ise anahtar üzerinden ampulün yanıp yanmamasını kontrol edebilirsiniz. Thomas Edison tarafından icat edilen bu sistem Fen Bilimleri dersinde de pratikler ile öğretilmektedir.

Herkese merhabalar! Bu yazımızda elektrik devresi kurmanın temellerinden bahsedeceğiz. Bu süreçte elektrik devresinin ne olduğunu ve farklı elektrik devre türlerini öğrenerek kendi elektrik devremizi kuracağız. Yazının devamında kuracağımız devreler için gerekli malzemelerin yer aldığı elektrik deney setine buraya tıklayarak ulaşabilirsiniz. Malzemeleri ayrı ayrı satın almak isterseniz bu linklerden faydalanabilirsiniz:

Elektrik Devresi Elemanları Nelerdir?

Güç Kaynağı: Bir elektrik devresine gerekli enerjiyi sağlayan elemana güç kaynağı (üreteç) denir. Televizyon kumandasına takılan bir pil, arabaya bağlana akü, fön makinesinin bağlandığı priz birer güç kaynağı olarak değerlendirilebilir. Bir güç kaynağı olan pilin yerleştirildiği devre elemanına ise pil yatağı adı verilir.

Bağlantı Kablosu: Bir devredeki elemanları birbirine bağlayan iletken parçalara bağlantı kablosu denir. Bağlantı kabloları bakır, demir, gümüş altın gibi elektriği ileten maddelerden yapılır.

Anahtar: Devreden akım geçmesini sağlayan veya durduran devre elemanıdır. Evlerimizde ışığı açıp kapamak için kullandığımız anahtar örnek gösterilebilir.

Direnç: Devreden geçen akıma karşı direnç gösteren devre elemanlarıdır. İhtiyaca göre farklı değerlerde olanları bulunmaktadır. Ayrıca, potansiyometre adı verilen devre elemanı ayarlanabilir bir dirençtir. Örneğin, devreye bağlı lambanın parlaklığını kontrol edilmesini sağlayabilir. Ohm yasası doğrultusunda, devredeki direnç arttıkça akım azalır. Ohm yasası ile ilgili daha detaylı bilgiye buradan, dirençler hakkında daha fazla bilgiye ise buradan ulaşabilirsiniz.

Lamba (Ampul): Devredeki elektrik enerjisini ısı ve ışık enerjisine çeviren devre elemanıdır. Evlerimizde kullandığımız ampuller örnek gösterilebilir. Ampulün takıldığı devre elemanına ise duy adı verilir.

Kondansatör: Kondansatörler(sığaçlar) ya da diğer ismiyle kapasitörler, elektrik enerjisini elektrik alan olarak depolayan iki uçlu bir devre elemanlarıdır. Temelde iki adet iletken plakanın arasına yalıtkan bir madde koyulması ile elde edilir. Güç kaynağı devrelerinde filtrelemede, rezonans devrelerinde istenilen frekansı üretmede ve güç aktarım hatlarında gerilim düzenlenmesi ve güç akışının kontrolünde kullanılırlar. Kondansatörler hakkında daha detaylı bilgiye buradaki yazımızdan ulaşabilirsiniz.

Diyot: Diyot, akımın yalnızca bir yönden geçmesini sağlayan bir devre elemanıdır.

LED: LED, Light Emitting Diode (Türkçesi ışık yayan diyot) sözcüklerinin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır. Günlük hayatta, göstergelerde ve ışıklandırmalarda sıklıkla kullanılır. LEDler ile ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızda bulabilirsiniz.

Basit Bir Elektrik Devresi Nasıl Yapılır?

Basit bir elektrik devresi yapmak için pil, pil yatağı, bağlantı kablosu, anahtar, duy ve ampul kullanacağız. Öncelikle ampulü duya, pilleri de pil yatağına yerleştirerek başlayabiliriz. Daha sonra, pil yatağından çıkan kablolardan birini duyun bir bağlantı noktasına bağlayın. Duyun diğer bağlantı noktasına bağlantı kablosu bağlayın ve bu kablonun diğer ucuna da anahtarın bir ucuna bağlayın. Son olarak, anahtarın boşta kalan ucuna bağlantı kablosu bağlayın ve kablonun diğer ucunu pil yuvasının boştaki ucuna bağlayarak devreyi tamamlayın. Bittiğinde kurulan basit elektrik devresi şu şekilde görünecektir:

Görsellerde de görüldüğü üzere anahtar kapalıyken devreden akım geçer ve ampul ışık verir. Öte yandan, anahtar açıldığında devreden akım geçişi sonlanır ve bu sebeple ampul ışık vermez.

Şimdi sıra devreye bir ampul daha eklemeye geldi. Burada karşımıza iki seçenek çıkıyor: Seri bağlantı ve paralel bağlantı.

Seri Elektrik Devresi Nasıl Kurulur?

Yukarıda kurduğumuz devreyi seri bağlı bir devreye dönüştürmek için yeni ampulü devreye şu şekilde ekleyelim:

Seri bağlantı olarak adlandırılan bu bağlantı türünden lambaların biri söküldüğünde devre bölüneceğinden ve akımın ilerleyeceği bir yol kalmayacağından tüm ampuller söner. Ayrıca, ampul sayısı arttıkça ampullerin parlaklığı azalır. Bunun sebebi, seri bağlı devrelerde gerilimin ampuller arasında paylaştırılmasıdır.

Paralel Elektrik Devresi Nasıl Kurulur?

İkinci ampulü aşağıda görüldüğü şekilde devreye eklersek paralel bağlantı kurmuş oluruz:

Paralel bağlantı olarak adlandırılan bu bağlantı türünde lambalardan birinin sökülmesi halinde akım diğer ampulün bağlı olduğu koldan ilerlemeye devam eder bu nedenle sökülen ampul dışındaki ampuller yanmaya devam eder. Ayrıca, eklenen ampul sayısı arttıkça lambaların parlaklığında bir değişiklik olmaz ancak pil daha hızlı biter. Bunun sebebi her koldaki gerilimin aynı olmasıdır.

Piezo Elektrik Devresi Nedir? Nasıl Kurulur?

Piezo elektrik, kristal yapıda bir malzemeye basınç uygulandığında elektrik oluşması olayıdır. Kuartz, turmalin, çinko oksit gibi malzemelere uygulanan basınç sonucunda malzeme içindeki kristal yapıda + ve – yükler ortaya çıkar ve bu sayede elektrik üretilir. Oluşturduğu elektrik enerjisi oldukça düşük olsa da günlük hayatımızda çakmak, mikrofon gibi eşyalarda piezo elektrikten faydalanılmaktadır. Biz de kuracağımız piezo elektrik devresi sayesinde, piezodan elde ettiğimiz elektrik enerjisini bir LED ile ışık enerjisine dönüştüreceğiz.

Piezo elektrik devresi kurmak için LED, piezo disk, kondansatör, diyot ve bağlantı kablosuna ihtiyacımız olacak. Malzemeleri temin edebileceğiniz sayfalara üstlerine tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Piezo elektrik devresini aşağıda görüldüğü şekilde kuruyoruz.

Devreyi kurarken LEDin, kondansatörün, piezo diskin ve diyotların yönüne dikkate edin, + ve – bacakları doğru bağladığınıza emin olun.

Piezo diskinden üretilen elektrik alternatif akım (AC) formunda yani dalgalı bir yapıdadır. LEDi yakmak için ise doğru akıma (DC) ihtiyacımız vardır. Bu nedenle, 4 diyot kullanılarak yapılan köprü diyot yöntemi ile alternatif akımı doğru akıma çeviriyoruz.

Ayrıca, LEDe paralel olarak bir kondansatör bağlıyoruz. Bu, alternatif akımdan doğru akıma çevirdiğimiz elektrik akımındaki iniş çıkışları engellemeye ve daha stabil bir akım elde etmeye yarıyor. Ayrıca piezoya basınç uygulamayı bıraktığınızda kondansatörde depolanan enerji LEDi kısa bir süre daha yakabiliyor. Kullandığınız kondansatörün boyutuna göre depolayabildiği enerji, dolayısıyla da şarj etme ve LEDi yakmaya devam etme süresi de değişkenlik gösterecektir.

Kurmuş olduğun devrede piezo diske vurduğunuzda LEDin yandığını göreceksiniz.

Bu yazımızda elektrik devre malzemeleri, basit elektrik devresi kurma, seri- paralel bağlantı, piezo elektrik gibi pek çok önemli konuda fikir edinmiş olduğunuzu umuyorum. Daha sonraki yazılarda görüşmek üzere, hoşçakalın 🙂