11. sınıf fizik ders kitabı sayfa 229-231 cevapları, 9. etkinlik olan “Manyetik Kuvvetin Döndürücü Etkisi” çalışmalarını içerir. Elektrik motorlarının çalışma ilkesi açıklanmış, basit motor tasarımı ve değerlendirme soruları cevaplanmıştır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 229 Cevapları MEB Yayınları
9. Etkinlik: Manyetik Kuvvetin Döndürücü Etkisi
Amaç: Manyetik alanda akım geçen tele etki eden kuvvet hakkındaki bilgileri elektrik motorlarının çalışma ilkesine uygulamak.
Süre: 35 dakika.
Araç Gereç: Genel ağ bağlantısı olan cihaz, 1,5 V’luk pil, bakır kablo, dört küçük mıknatıs, kabloaçar, cetvel ve makas.
Yönerge: Etkinlik basamakları izlenerek basit bir elektrik motoru tasarlanır ve çalıştırılır. Ardından değerlendirme soruları cevaplanır. Etkinliğin soruları 230. sayfada başlamaktadır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 230 Cevapları MEB Yayınları
9. Etkinlik: Elektrik Motorlarının Çalışma İlkesi
Soru 1/a: Elektrikli araçların fosil yakıtlı araçlarla kıyaslandığında hangi yönlerden üstün olduğunu yazınız. Kısa Cevap: Elektrikli araçlar enerjiyi daha verimli kullanır, daha sessiz çalışır ve kullanım sırasında egzoz gazı çıkarmaz. Açıklama: Elektrik motorları aldıkları enerjinin büyük bölümünü hareket enerjisine dönüştürür. Tam elektrikli araçlarda benzin veya motorin yakılmadığından fosil yakıtlara doğrudan ihtiyaç azalır. Toplam çevresel etki ise elektriğin üretim biçimi ve aracın üretim süreciyle de ilişkilidir.
Soru 1/b: Elektrik motorlarının içten yanmalı motorlara göre daha verimli olmasının sebepleri neler olabilir? Kısa Cevap: Elektrik motorlarında enerjinin ısıya ve sürtünmeye bağlı kayıpları daha azdır. Açıklama: İçten yanmalı motorlarda yakıtın enerjisinin önemli bir bölümü sıcak egzoz gazları ve soğutma sistemi üzerinden çevreye aktarılır. Elektrik motorlarında elektrik enerjisi manyetik etkileşimle mekanik enerjiye dönüştürülür; böylece enerjinin daha büyük bölümü yararlı harekette kullanılır.
Soru 1/c: Elektrik motorlarının çalışma ilkesi ile ilgili düşüncelerinizi yazınız. Kısa Cevap: Elektrik motorları, manyetik alanda akım geçen iletkenlere etki eden kuvvetlerin döndürme etkisiyle çalışır. Örnek Cevap: Manyetik alan içindeki bobinden akım geçirildiğinde bobinin karşılıklı kenarlarına kuvvet etki eder. Bu kuvvetlerin oluşturduğu tork, bobini ekseni çevresinde döndürür. Böylece elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüşür.
Soru 2: Manyetik alanda akım geçen düz iletken tele etki eden kuvvetle ilgili diyagramı doldurunuz. Kısa Cevap: Diyagram; matematiksel model, sağ el kuralı, kuvvetin sıfır olduğu durumlar ve uygulama alanları başlıklarıyla tamamlanır. Açıklama: Boşluklara yazılabilecek bilgiler aşağıdadır.
- Matematiksel Model: F = B · i · L · sinθ. Tel alana dikse θ = 90° ve F = B · i · L olur.
- Sağ El Kuralı: Dört parmak akım yönünde tutulup manyetik alan yönüne kıvrılır. Başparmak kuvvetin yönünü gösterir.
- Kuvvetin Sıfır Olduğu Durumlar: Akım geçmemesi, manyetik alan bulunmaması veya teldeki akımın alanla paralel ya da zıt yönlü olması.
- Uygulama Alanları: Elektrik motorları, hoparlörler, galvanometreler ve hareketli bobinli ampermetreler.

Soru 3: Öğretmeninizin rehberliğinde gruplar oluşturunuz. Kısa Cevap: Gruplar oluşturularak tasarım, malzeme hazırlama, kurulum ve gözlem görevleri paylaşılır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 231 Cevapları MEB Yayınları
9. Etkinlik: Basit Elektrik Motoru Tasarımı
Soru 4: Manyetik alanda akım geçen dikdörtgen tel çerçevenin bir eksen etrafında dönmesi hakkında çıkarımlarda bulununuz. Kısa Cevap: Çerçevenin karşılıklı kenarlarına etki eden kuvvetler döndürme etkisi oluşturur. Örnek Cevap: Akım taşıyan çerçevenin karşılıklı iki kenarına zıt yönlü kuvvetler etki eder. Farklı doğrultularda uygulanan bu kuvvetler bir kuvvet çifti oluşturarak çerçeveyi ekseni çevresinde döndürür. Akımın veya alanın yönü tek başına ters çevrilirse dönme etkisinin yönü de tersine döner.
Soru 5: Verilen malzemelerle basit bir elektrik motoru tasarlayınız. Kısa Cevap: Pil, mıknatıslar ve serbestçe dönebilen bakır tel kullanılarak basit bir homopolar motor tasarlanabilir. Örnek Cevap: Dört küçük mıknatısı üst üste koyup pilin eksi kutbunun altına yerleştiririm. Bakır telin temas edecek bölümlerindeki yalıtımı sıyırırım. Teli, üst kısmı pilin artı kutbuna; alt uçları mıknatısların yan yüzeyine hafifçe değecek biçimde bükerim. Telin pil çevresinde dengeli ve serbestçe dönebilmesini sağlarım.
Soru 6: Tasarladığınız elektrik motorunu çiziniz. Kısa Cevap: Çizimde 1,5 V’luk pil, dört mıknatıs, bakır tel ve temas noktaları gösterilmelidir. Açıklama: Pil dik çizilir; artı kutup üstte, eksi kutup altta belirtilir. Dört mıknatıs pilin altına yerleştirilir. Bakır telin üst orta bölümü artı kutba, alt uçları mıknatıslara temas edecek biçimde gösterilir. Dönme yönünün mıknatısların kutup yönüne bağlı olduğu belirtilir.
Soru 7: Tasarladığınız elektrik motorunu çalışır hâle getiriniz ve çalıştırınız. Kısa Cevap: Temaslar sağlanınca telden akım geçer ve manyetik kuvvetin etkisiyle telin dönmesi beklenir. Örnek Cevap: Öğretmenimin rehberliğinde telin pilin artı kutbuna ve mıknatıslara temasını kontrol ederim. Telin dönmesini engelleyen sürtünmeleri azaltırım. Devreyi kısa süre çalıştırır, ardından teması keserim. Pil veya tel ısınırsa çalışmayı durdururum.
Değerlendirme
Soru 1/a: Dikdörtgen çerçevenin kenarlarına etki eden manyetik kuvvetlerin yönlerini gösteriniz. Kısa Cevap: Sol kenarda kuvvet sayfadan dışarıya (⊙), sağ kenarda sayfanın içine (⊗) yönelir. Üst ve alt kenarlarda F = 0 olur. Açıklama: Manyetik alan sağa yönelmiştir. Sol kenardaki aşağı yönlü akım dışarı, sağ kenardaki yukarı yönlü akım içeri yönlü kuvvet oluşturur. Üst ve alt kenarlarda akım alanla aynı veya zıt yönde olduğundan manyetik kuvvet oluşmaz.
Soru 1/b: Çizdiğiniz kuvvetlerden hareketle çerçevenin dönme durumunu yorumlayınız. Kısa Cevap: Çerçeve, sol kenarı dışarıya, sağ kenarı içeriye hareket edecek şekilde kesikli eksen çevresinde dönmeye başlar. Açıklama: Yan kenarlara etki eden kuvvetlerin toplamı sıfır olsa da bu kuvvetler farklı doğrultularda uygulanır. Oluşturdukları kuvvet çifti çerçevede dönme etkisi meydana getirir.
Soru 2: Elektrik motorlarını çalışma ilkesi açısından değerlendiriniz. Kısa Cevap: Elektrik motorları, manyetik kuvvetin döndürücü etkisinden yararlanarak elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Açıklama: Manyetik alan içindeki iletkenlerden akım geçtiğinde kuvvet oluşur. Uygun yerleştirilmiş iletkenlerde bu kuvvetler motorun hareketli bölümünü döndürür. Sürekli dönme için akım ve manyetik alan düzeni motorun yapısına uygun biçimde sürdürülür.
Açıklamalar ve Örnek Cevaplar
Net kuvvet sıfırken çerçeve dönebilir mi?
Evet. Eşit büyüklükteki zıt kuvvetler farklı doğrultularda uygulanırsa kuvvet çifti oluşturabilir. Net kuvvet sıfır olsa da net tork sıfır olmayabilir.
Çerçevenin üst ve alt kenarlarında neden kuvvet sıfırdır?
Bu kenarlardaki akım manyetik alana paralel veya zıt yönlüdür. F = B · i · L · sinθ bağıntısında sinθ sıfır olduğundan kuvvet oluşmaz.
Basit motorda telin dönme yönü nasıl değiştirilebilir?
Akımın veya manyetik alanın yönü tek başına değiştirilirse dönme etkisi tersine döner. İkisinin birlikte değiştirilmesi aynı sonucu vermez.
Basit motor neden kısa süre çalıştırılmalıdır?
Düşük dirençli telden geçen akım pilin ve telin ısınmasına neden olabilir. Düzenek kısa süre çalıştırılmalı ve ısınma görüldüğünde temas kesilmelidir.
Türkçe karakter kullanılmayan ve büyük harflerle yazılmış yorumlar onaylanmamaktadır.