11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 373 Cevapları - Tutku Yayıncılık

Question

<span itemprop="name">11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 373 Cevapları - Tutku Yayıncılık</span>

Answer 1

a) Jeneratörlerin kullanım alanlarını ve kullanıldığı yapıları araştırınız.

• Jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. Jeneratörlerin temel parçaları, alternatör ve motordur. Alternatör, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren kısımdır. Motor ise, yakıtı yakarak mekanik enerji üreten kısımdır.
• Jeneratörler, elektrik kesintisi yaşanan veya elektrik şebekesine bağlı olmayan yerlerde elektrik ihtiyacını karşılamak için kullanılırlar. Jeneratörlerin kullanım alanları oldukça geniştir. Makine sanayi, inşaat sektörü, kamu kuruluşları, evler, apartmanlar, endüstri, çeşitli iş yerleri jeneratör kullanımına örnek gösterilebilir.
• Jeneratörler, çalışma prensiplerine göre farklı çeşitlere ayrılırlar. Temel olarak altı çeşit jeneratör vardır: Dizel jeneratör, benzinli jeneratör, biyo dizel jeneratör, emulsifiye dizel jeneratör, doğal gazlı ve hidrojen jeneratör ve propan gaz ilaveli jeneratör. Ayrıca çevirici, portatif ve yedek jeneratörler olarak da sınıflandırılabilirler.

b) Jeneratörlerde halkanın dönmesini sağlayan düzenekleri ve bir araba motorunun dinamoya nasıl dönüştürülebileceğini araştırınız.

• Jeneratörlerde halkanın dönmesini sağlayan düzenek, rotor adı verilen hareketli parçadır. Rotor, jeneratörün motor kısmına bağlı bir mil üzerinde döner. Rotor üzerinde bobinler bulunur. Bobinler, stator adı verilen sabit parçanın oluşturduğu manyetik alanda hareket ederek elektrik akımı üretir. Rotorun dönmesi için motorun yakıt yakması gerekir.
• Bir araba motorunun dinamoya nasıl dönüştürülebileceği ise, araba motorunun alternatör adı verilen bir cihaza bağlanmasıyla mümkündür. Alternatör, araba motorundan aldığı mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir jeneratördür. Alternatör, araba motorunun kayış sistemiyle bağlantılıdır. Araba motoru çalıştığında, kayış sistemi alternatörün rotorunu döndürür. Alternatörün rotoru, statorun oluşturduğu manyetik alanda hareket ederek alternatif akım üretir. Alternatif akım, bir diyot köprüsü ile doğru akıma çevrilir ve aracın aküsünü şarj eder.

c) Bisiklet tekerine bağlanan bir dinamoyu ya da laboratuvardaki dinamo modelini inceleyiniz. Bu dinamo üzerindeki parçaları belirtiniz.

• Bisiklet dinamosu, bisiklet tekerinin hareketinden yararlanarak elektrik akımı üreten bir cihazdır. Bisiklet dinamosunun temel parçaları şunlardır:

  • Dinamo gövdesi: Dinamonun içindeki bobinleri ve mıknatısları taşıyan metal kısımdır. Dinamo gövdesi, bisiklet çatalına veya çamurluğuna bağlanır.
  • Bobinler: Dinamo gövdesinin içinde bulunan bakır tel sargılardır. Bobinler, mıknatıs alanında hareket ederek elektrik akımı oluşturur.
  • Mıknatıslar: Dinamo gövdesinin içinde bulunan kalıcı mıknatıslardır. Mıknatıslar, bobinlerin etrafında sabit bir manyetik alan oluşturur.
  • Dinamo başlığı: Dinamonun dışında bulunan plastik kısımdır. Dinamo başlığı, bisiklet tekerine temas eden lastik silindiri ve elektrik bağlantılarını içerir.
  • Lastik silindir: Dinamo başlığının ucunda bulunan küçük lastik tekerlektir. Lastik silindir, bisiklet tekerinin dönmesiyle beraber döner ve dinamonun bobinlerini hareket ettirir.
  • Elektrik bağlantıları: Dinamo başlığının yanında bulunan metal uçlardır. Elektrik bağlantıları, dinamodan çıkan elektrik akımını bisiklet farına veya stopuna iletir.

• Laboratuvardaki dinamo modeli ise, bisiklet dinamosuna benzer şekilde çalışan ancak daha büyük ve daha karmaşık bir cihazdır. Laboratuvardaki dinamo modelinin temel parçaları şunlardır:

  • Stator: Dinamonun sabit kısmıdır. Stator, elektromıknatıs veya kalıcı mıknatıs içerir. Stator, rotorun etrafında manyetik alan oluşturur.
  • Rotor: Dinamonun hareketli kısmıdır. Rotor, bobinlerden oluşur. Rotor, statorun manyetik alanında dönerken elektrik akımı üretir.
  • Mil: Rotoru taşıyan metal çubuktur. Mil, bir kayış veya krank sistemiyle döndürülür.
  • Kollektör: Rotorun ucunda bulunan metal dilimlerdir. Kollektör, rotor üzerindeki bobin uçlarını dış devreye bağlar.
  • Fırçalar: Kollektör üzerinde sürtünerek elektrik akımını almayı sağlayan karbon veya bakır parçalardır. Fırçalar, dış devreye elektrik akımını iletir.

ç) Rüzgâr santralleri, hidroelektrik santralleri vb. elektrik üretim merkezlerindeki üretim aşamalarını araştırınız.

• Rüzgâr santralleri, rüzgârın kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren tesislerdir. Rüzgâr santrallerindeki üretim aşamaları şöyle gerçekleşir:

  • Rüzgâr türbinleri, rüzgârın hızına ve yönüne göre ayarlanarak rüzgârı yakalar. Rüzgâr türbinlerinin kanatları, rüzgârın etkisiyle dönmeye başlar.
  • Türbin kanatlarının dönmesi, türbinin içindeki jeneratörü de döndürür. Jeneratör, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
  • Elektrik enerjisi, türbinden çıkan kablolarla trafo merkezine iletilir. Trafo merkezi, elektrik enerjisinin gerilimini yükselterek şebekeye uygun hale getirir.
  • Yükseltilen elektrik enerjisi, iletim hatlarıyla ulusal şebekeye bağlanır ve tüketicilere dağıtılır.

• Hidroelektrik santralleri, suyun potansiyel enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren tesislerdir. Hidroelektrik santrallerindeki üretim aşamaları şöyle gerçekleşir:

  • Su, baraj gölünden veya akarsudan alınarak boru hatlarıyla santrale taşınır. Su, boru hatlarında yüksek basınç altında akar.
  • Su, santraldeki türbinlere çarparak onları döndürür. Türbinler, suyun potansiyel enerjisini mekanik enerjiye çevirir.
  • Türbinlerin dönmesi, türbinlere bağlı olan jeneratörleri de döndürür. Jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
  • Elektrik enerjisi, jeneratörden çıkan kablolarla trafo merkezine iletilir. Trafo merkezi, elektrik enerjisinin gerilimini yükselterek şebekeye uygun hale getirir.
  • Yükseltilen elektrik enerjisi, iletim hatlarıyla ulusal şebekeye bağlanır ve tüketicilere dağıtılır.

Rüzgâr türbini nasıl çalışır?

• Rüzgâr türbininin temel parçaları şunlardır:

  • Kanatlar (rotor): Rüzgârı yakalayan ve pervane göbeğine aktaran kısımdır. Kanatlar, rüzgârın etkisiyle dönmeye başlar.
  • Göbek (hub): Kanatları bir arada tutan ve düşük hızlı şafta bağlı olan kısımdır.
  • Düşük hızlı şaft: Göbeği dişli kutusuna bağlayan kısımdır. Düşük hızlı şaft, kanatların dönmesiyle beraber döner.
  • Dişli kutusu: Düşük hızlı şaftın dönüşünü yüksek hızlı şafta aktaran kısımdır. Dişli kutusu, dönüş hızını arttırarak jeneratörün çalışmasını sağlar.
  • Yüksek hızlı şaft: Dişli kutusundan çıkan dönüşü jeneratöre ileten kısımdır. Yüksek hızlı şaft, mekanik freni de içerir.
  • Jeneratör: Yüksek hızlı şaftın dönüşünü elektrik enerjisine çeviren kısımdır. Jeneratör, elektromanyetik indüksiyon ilkesiyle çalışır.
  • Kontrol ünitesi: Rüzgâr türbininin durumunu izleyen ve eğim mekanizmasını kontrol eden kısımdır. Kontrol ünitesi, bir arıza halinde türbini durdurur ve operatöre haber verir.
  • Hidrolik sistem: Rüzgâr türbininin aerodinamik frenlerini içeren kısımdır. Hidrolik sistem, rüzgâr hızının çok yüksek olduğu durumlarda kanatların açısını değiştirerek türbini yavaşlatır.

• Rüzgâr türbininin çalışma prensibi ise şöyledir:

  • Rüzgâr türbinleri, rüzgârın hızına ve yönüne göre ayarlanarak rüzgârı yakalar. Rüzgâr türbinlerinin kanatları, rüzgârın etkisiyle dönmeye başlar.
  • Türbin kanatlarının dönmesi, türbinin içindeki jeneratörü de döndürür. Jeneratör, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
  • Elektrik enerjisi, türbinden çıkan kablolarla trafo merkezine iletilir. Trafo merkezi, elektrik enerjisinin gerilimini yükselterek şebekeye uygun hale getirir.
  • Yükseltilen elektrik enerjisi, iletim hatlarıyla ulusal şebekeye bağlanır ve tüketicilere dağıtılır.

Hidroelektrik Santral Nedir ve Nasıl Çalışır?

• Hidroelektrik santralinin temel parçaları şunlardır:

  • Set: Su tutma yapısıdır. Su, setin arkasında bir baraj gölü oluşturur. Set, suyun yükseklik farkını sağlayarak potansiyel enerji oluşturur.
  • Cebri boru: Setten gelen suyu türbine ileten basınçlı borudur. Cebri boru, suyun hızını ve basıncını arttırarak kinetik enerji oluşturur.
  • Salyangoz: Cebri borunun bitiminde yer alan ve suyu türbin kanatlarına yönlendiren kısımdır. Salyangoz, suyun eşit debide ve ivmede türbine gelmesini sağlar.
  • Türbin: Suyun kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren kısımdır. Türbin, suyun çarpmasıyla dönmeye başlar. Türbin, bir şaftla jeneratöre bağlıdır.
  • Jeneratör: Türbinin mekanik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren kısımdır. Jeneratör, türbinin dönmesiyle elektromanyetik indüksiyon ilkesiyle elektrik üretir.
  • Kontrol ünitesi: Hidroelektrik santralinin durumunu izleyen ve ayarlayan kısımdır. Kontrol ünitesi, rüzgar hızı, su seviyesi, türbin devri gibi parametreleri ölçer ve gerektiğinde müdahale eder.
  • Trafo merkezi: Jeneratörden çıkan elektrik enerjisinin gerilimini yükselten kısımdır. Trafo merkezi, elektrik enerjisinin şebekeye uygun hale getirir.
  • İletim hatları: Yükseltilen elektrik enerjisini ulusal şebekeye bağlayan kısımdır. İletim hatları, elektrik enerjisinin tüketicilere dağıtılmasını sağlar.

• Hidroelektrik santralinin çalışma prensibi ise şöyledir:

  • Su, set tarafından tutularak bir baraj gölü oluşturur. Su, setin arkasında yüksek bir seviyede birikerek potansiyel enerji kazanır.
  • Su, setteki kapakların açılmasıyla cebri borulara akar. Su, cebri borularda hızlanarak ve basınçlanarak kinetik enerji kazanır.
  • Su, cebri borulardan salyangoza ulaşır. Salyangoz, suyu türbin kanatlarına yönlendirir. Su, türbin kanatlarına çarparak onları döndürür. Türbin, suyun kinetik enerjisini mekanik enerjiye çevirir.
  • Türbinin dönmesi, türbine bağlı olan jeneratörü de döndürür. Jeneratör, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
  • Elektrik enerjisi, jeneratörden çıkan kablolarla trafo merkezine iletilir. Trafo merkezi, elektrik enerjisinin gerilimini yükselterek şebekeye uygun hale getirir.
  • Yükseltilen elektrik enerjisi, iletim hatlarıyla ulusal şebekeye bağlanır ve tüketicilere dağıtılır.