10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 222 Cevapları (MEB Yayınları)

4. Elektrik kaçağı olan topraklama yapılmış buzdolabı ve topraklama yapılmamış buzdolabına dokunan vücut direnci 2000 Ω olan bir insanın üzerinden geçebilecek elektrik akımı büyüklüklerini hesaplayınız. Yandaki karekodu kullanarak Dereceli Puanlama Anahtarı'na ulaşabilirsiniz. Elektrikli cihazlarda çeşitli nedenlerden elektrik kaçağı meydana gelebilir. Elektrik kaçağı olan bir cihazın insan vücudunun herhangi bir noktasına temas etmesi durumunda kişiyi elektrik çarpabilir. Bu durum sadece insanlar için değil tüm canlılar için çok tehlikelidir. Elektrikli cihazların herhangi bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı bir iletkenle toprağa gömülü hâldeki sisteme bağ­ lanmasına topraklama denir. Elektrik devrelerindeki topraklamanın şematik gösterimi şeklindedir. Görsel 3.7’deki gibi toprak bağlantısı olan prizler topraklı priz olarak adlandırılır. Elektrik kaçağı tehlikesini önlemek için top­ raklı prizler kullanılır. Bu prizler, bir iletken ile Görsel 3.8’deki gibi topraktaki topraklama çubuğuna bağlanır. Bu şekilde elektrik sistemindeki kaçak akım, iletkenler aracılığıyla güvenli bir şekilde toprağa aktarılır ve oluşabilecek teh­ likelerin engellenmesi sağlanır. Görsel 3.9’da gösterilen paratoner, insanların yoğun olarak bulunduğu böl­ gelerde yıldırımın olası zararlarını önleyen bir çeşit topraklama sistemidir. Elektrik yüklerinin sivri alanlarda toplanması sebebiyle sivri bir şekilde yapı­ lan paratoner, fazla elektrik yüklerini kontrollü ve güvenli bir sistem ile top­ rağa aktarır. Bina çatıları ve cami minareleri gibi yüksek yerlere yerleştirilen yıldırımsavarlar, bakır bir iletken ile toprağa bağlıdır. Bu sayede bina, olası bir yıldırımın zararlı etkilerinden korunmuş olur. Petrol taşıyan tankerlerin arkasına zincir bağlanması, ameliyathanelerde zeminin iletken bir madde ile kaplanması, LPG istasyonlarında topraklama yapılması, elektrik ile ilgilenen kişilerin bileklerine özel bir bileklik takılması topraklamanın günlük hayatta kullanıldığı yerlere örnek olarak verilebilir. 220 V’ta insan vücudunun ortalama direncinin 500-500.000 Ω arasında olduğu kabul edilir. Günlük hayatta kullanılan potansiyel fark 220 V'tur. 1000 Ω’luk vücut direncine sahip bir kişinin elektrik kaçağı olan topraklanmamış bir buz­ dolabına dokunduğu düşünüldüğünde kişinin üzerinden geçen akımın büyük­ lüğü Ohm Yasası kullanılarak 𝐼𝐼= 𝑉𝑉 𝑅𝑅= 220 1000 = 0,22 𝐴𝐴= 220 𝑚𝑚𝑚𝑚şeklinde hesaplanabilir. Elektrik çarpmasına karşı insan vücudunun güvenli kabul edilen akım sınırı yaklaşık 30 mA’dir. Bu durumda elektrik kaçağı olan topraklanmamış bir elektrikli alete dokunulduğunda ölümcül kazalar yaşanabilir. Elektrikli aletin topraklanması durumunda cihazdaki olası bir elektrik kaçağı, cihaza dokunan canlı üzerinden değil iç direnci oldukça düşük olan toprak hattı üzerinden geçer. Bu durumda elektrikle temas eden canlının çarpılma riski azaltılmış olur. Görsel 3.7: Topraklı priz Görsel 3.8: İletken topraklama kablosunun topraklama çubuğuna kaynaklanması Görsel 3.9: Paratoner