11. Sınıf / Fizik

Elektrik ve Manyetizma

Önce konuyu keşfet, ardından öğrendiklerini sorularla pekiştir.

Konu anlatımları

24 konu

Elektriksel Kuvvetin Tarihsel Kökeni ve Coulomb Yasası

Kehribarın 'elektron' kelimesinin kökeni olması, Benjamin Franklin'in pozitif/negatif yük isimlendirmesi ve paratoner fikri, atom altı parçacıkların yükleri (Tablo 2.1), Coulomb'un burulma terazisi deneyi ve Coulomb Yasası'nın matematiksel modeli (F=kq1q2/d²).

Elektriksel Kuvvetin Günlük Hayattaki Uygulamaları ve Çözümlü Örnekler

Filtreleme sistemleri, LCD/plazma ekranlar, CRT televizyon ve gıda sterilizasyonunda elektriksel kuvvetin kullanımı, polen-arı örneğiyle bileşke kuvvetin sıfırlanması, Coulomb Yasası değişkenlerinin (yük/mesafe/ortam) etkisine dair alıştırma örüntüleri, sarkan yüklü balon örneği.

Elektriksel Alan Kavramı: Tanım, Matematiksel Model ve Biyolojik Örnekler

Afrika tatlı su balıkları/yılan balığı/köpek balığı gibi canlıların elektriksel alan algılaması, temas gerektiren/gerektirmeyen kuvvet ayrımı, kütle çekim alanı-elektriksel alan benzetmesi, test yükü yöntemiyle elektriksel alanın tanımı (E=F/q0=kq/d²), Bohr atom modelinde elektriksel kuvvetin merkezcil kuvvet görevi görmesi.

Elektriksel Alan Çizgileri ve Bileşke Alan Örnekleri

Çim tohumu deneyiyle alan çizgilerinin görselleştirilmesi, alan çizgilerinin özellikleri (pozitiften başlar/negatifte biter/kesişmez/teğet), bulut-yer sistemi örneğiyle bileşke elektriksel alan hesaplanması (Ek=E1+E2, El=Em=0), SharkPOD ve örümcek ağı alıştırma örnekleri.

Düzgün Elektriksel Alan: Paralel Levhalar ve Uygulamaları

Büyük iletken levhanın oluşturduğu düzgün elektriksel alan, paralel levha sisteminin matematiksel modeli (E=V/d), CRT televizyonda elektron saptırma çözümlü örneği, yağmur damlası ve doğrusal parçacık hızlandırıcı (CERN/Fermilab) uygulamaları.

Faraday Kafesi: İletkenlerde Yük Dağılımı ve Elektrostatik Kalkan Etkisi

İletkenlerde net yükün dış yüzeye dağılımı (küre: homojen, sivri uçlu cisim: yoğun), Sydney Nanobilim Merkezi örneği, Faraday'ın elektrostatik kalkan etkisi keşfi ve mekanizması, asansör/uçak-araba/MRG/mikrodalga fırın günlük örnekleri, nötr metal küre çözümlü örneği (3 senaryo).

Faraday Kafesinin Alıştırma Örnekleri ve 2.1 Kontrol Noktası

Alüminyum folyoyla sarılan cep telefonu ve mikrodalga fırın alıştırmaları, Tesla bobini ve metal kafes örneği, 2.1 Elektriksel Kuvvet/Elektriksel Alan/Düzgün Elektriksel Alan/Faraday Kafesi konularının Kontrol Noktası özeti.

Manyetik Alan ve Mıknatıslar: Tarihsel Gelişim ve Kutup Kavramı

Pierre de Maricourt'un mıknatıs kutuplarını tanımlaması, Dünya'nın manyetik alanının koruyucu rolü (Van Allen kuşakları, kutup ışıkları), mıknatısların N/S kutupları, doğal/yapay mıknatıs türleri (AlNiCo/Ferrit/SmCo/NdFeB), bir mıknatıs bölündüğünde her parçanın iki kutba sahip olması.

Manyetik Alan Çizgileri ve Manyetik Kuvvet

Manyetik alan çizgilerinin özellikleri (N'den S'ye/kapalı eğri/kesişmez/teğet), zıt kutupların çekmesi ve aynı kutupların itmesi, manyetik kuvvetin kutup şiddeti ve mesafeye bağlı matematiksel yapısı, terazi üzerindeki mıknatıs çözümlü örneği.

Pusula ve Dünya'nın Manyetik Alanı

Pusulanın çalışma ilkesi, Pîrî Reis/Seydi Ali Reis/William Gilbert/Edmund Halley'in pusula tarihine katkıları, Dünya'nın manyetik ekseni ile dönüş ekseni arasındaki 11,5° açı, manyetik alanı algılayan canlılar (göçmen kuşlar, deniz kaplumbağaları), Trabzon'da yön bulma çözümlü örneği.

Akım Taşıyan Düz İletken Telin Manyetik Alanı: Ørsted'in Keşfi ve Sağ El Kuralı

Yüksek gerilim hatlarının göçmen kuşları etkilemesi, Hans Christian Ørsted'in 1820'deki elektrik-manyetizma keşfi, manyetik alan katsayısı ve ortamın etkisi, akım taşıyan telin çember şeklindeki manyetik alanı ve sağ el kuralı.

Akım Taşıyan Düz İletken Telin Manyetik Alanının Matematiksel Modeli

Düz telin manyetik alanının matematiksel modeli (B=K.2i/d), sağ el kuralı, Ørsted deneyinin laboratuvar uyarlaması (reosta/potansiyel/mesafe etkisi), MEG ile beyindeki nöronların zayıf manyetik alanının ölçülmesi, raylı silah (ŞAHİ-209/SAPAN) elektromanyetik fırlatma teknolojisi.

Akım Makarası (Selenoid) ve Elektromıknatıslar

MRG cihazındaki sarmal halkaların gücü, akım makarasının (selenoid) tanımı ve ideal makara modeli (B=4KπiN/L), elektromıknatıs kavramı ve sağ el kuralı, dört elektromıknatıs düzeneğinin raptiye çekme gücü çözümlü örneği, elektromıknatısla çekilen oyuncak araba alıştırması.

Elektromıknatısların Kullanım Alanları ve Yüklü Parçacığa Etki Eden Manyetik Kuvvet

Kalp pilindeki manyetik reed anahtarı, hurda vinci çözümlü örneği, elektromanyetik kilit alıştırması, yüklü parçacığa manyetik alanda etki eden kuvvetin matematiksel modeli (F=Bqv, F=Bqvsinθ) ve sağ el kuralı, CRT televizyonda mıknatısla görüntü bozulması, elektromanyetik akışölçer ve kütle spektrometresi uygulamaları.

Manyetik Alanda Akım Taşıyan Tele Etki Eden Kuvvet ve Uygulamaları

CERN ve TARLA parçacık hızlandırıcı projeleri, akım taşıyan tele manyetik alanda etki eden kuvvetin matematiksel modeli (F=B.i.L.sinθ) ve sağ el kuralı, mıknatıs kutupları arasındaki telin akım yönüne göre bükülmesi çözümlü örneği, menteşeli tel alıştırması, değişkenlerin kuvvete etkisi.

Paralel Tellerin Birbirine Etkisi ve Raylı İletken Çubuk Örneği

Magnetarların aşırı güçlü manyetik alanı, aynı yönlü paralel tellerin çekmesi ve zıt yönlü tellerin itmesi ilkesi, raylı silah (rail gun) üzerindeki iletken çubuğa etki eden kuvvetin (F=Bid) Newton'ın II. Yasasıyla birleştirilerek ivme ve hareket süresinin hesaplanması.

Manyetik Alanda Dikdörtgen Telin Dönmesi: Elektrik Motorunun Çalışma İlkesi ve 2.2 Kontrol Noktası

Hibrit elektrikli araçlar ve faydalı frenleme, dikdörtgen tel çerçeveye etki eden döndürme kuvveti ve elektrik motorunun çalışma ilkesi, galvanometrenin çalışma prensibi, uydu manyetik burucu alıştırması, 2.2 Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet'in Kontrol Noktası özeti.

Manyetik Akı Kavramı: Tanım ve Boya Püskürtme Analojisi

Michael Faraday'ın manyetik alanın elektriksel alan üretebileceği keşfi, elektrogitar pickup örneği, manyetik akının tanımı, boya püskürtme analojisiyle manyetik akıya etki eden değişkenlerin (alan şiddeti, açı, yüzey alanı) belirlenmesi.

Manyetik Akının Matematiksel Modeli ve İndüksiyon Gerilimi: Faraday ve Lenz Yasaları

Manyetik akının matematiksel modeli (Φ=B.A.cosθ) ve çerçeve örneği, Faraday'ın mıknatıs-bobin deneyi, Faraday Yasası (ε=-NΔΦ/Δt), Lenz Yasası ve eksi işaretinin anlamı, bobinde indüksiyon gerilimi ve akımı hesaplama çözümlü örneği.

İndüksiyon Akımının Günlük Hayattaki Uygulamaları

Hidroelektrik santrallerde enerji dönüşümü, işitme cihazlarında indüksiyon döngü sistemi, elektrogitarda pickup bobini, akıllı kavşaklarda loop dedektörü, transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS), kablosuz şarj teknolojisi.

Alternatif Akım: Edison-Tesla Akım Savaşları ve AC'nin Fiziksel Temeli

Thomas Edison ve Nikola Tesla arasındaki akım savaşları (DC'ye karşı AC), manyetik alanda döndürülen tel çerçevenin periyodik indüksiyon akımı (alternatif akım) oluşturması, doğru akım ile alternatif akımın enerji kaynağı farkı, AC jeneratörleri ve uzun mesafeli iletimde AC'nin avantajı.

Alternatif Akımda Maksimum ve Etkin Değerler: Çözümlü Örnekler ve 2.3 Kontrol Noktası

Maksimum ve etkin değer kavramları (i_etkin=i_max/√2), DC-AC eşdeğerlik çözümlü örneği, ülkeler arası şebeke gerilimi/frekans farkları, osiloskopla sinyal karşılaştırma, DC-AC avantaj/dezavantaj karşılaştırması, 2.3 İndüksiyon Akımı'nın Kontrol Noktası özeti.

Transformatörler: Çalışma İlkesi ve Matematiksel Model

Farklı ülke şebeke standartları ve gerilim dönüştürücüler, transformatörün yapısı (birincil/ikincil bobin) ve doğru akımla çalışmama nedeni, ideal transformatör formülü (Np/Ns=Vp/Vs=is/ip), yükseltici/alçaltıcı transformatör tanımı, verim formülü, enerji santralinden eve iletim zincirinde K/L/M transformatörleri çözümlü örneği.

Transformatörlerin Günlük Uygulamaları ve Ünite 2 Kontrol Noktası

Elektrik arkı kaynak makinesi ve mikrodalga fırın transformatörü çözümlü örnekleri, elektrikli araç şarj istasyonlarında alçaltıcı/yükseltici transformatör seçimi, zincirleme transformatör ve lamba parlaklığı alıştırmaları, Ünite 2 (Elektrik ve Manyetizma) Kontrol Noktası — ÜNİTE 2'NİN KAPANIŞI.

BİLGİNİ PEKİŞTİR