TÜBİTAK – BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI (LİSE-4 [ÇALIŞTAY 2014]) GRUP ADI : TESLA PROJE ADI :ELEKTRİK ALANA KARŞI ZIRHLI GİYSİLER Proje Ekibi Celal AKAR Mehmet AKSAÇ PROJE DANIŞMANLARI Prof. Dr. Şakir ERKOÇ Doç. Dr. Mahmut BÖYÜKATA Ar. Gör. Fatma ÖZÜTOK ÇANAKKALE 25 OCAK - 2ŞUBAT 2014 PROJENİN AMACI Elektrik alanın zararlı etkilerini azaltan maddeleri belirleyerek bu maddelerin günlük hayatta giysilerde kullanılmasını sağlamak. KONDANSATÖR NEDİR? Kondansatör, elektronların kutuplanarak elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme özelliklerinden faydalanılarak, bir yalıtkan Malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel elektrik ve elektronik devre elemanıdır. Piyasada kapasite, kapasitör, sığa gibi isimlerle anılan kondansatörler, 18. yüzyılda icat edilmiştir. KULLANIM ALANI Kondansatörler; radyo alıcılarının frekans ayarlarında, elektronik flaşlarda enerji depolamada ve güç kaynaklarında filtre olarak kullanılırlar. SIĞA Kondansatörü oluşturan bu iki iletken plaka arasına sabit bir V gerilimi uygulanırsa oluşan elektrik alan sonucu kondansatör plakasındaki elektronlar kaynağın pozitif tarafına doğru çekilir. Belirli bir süre sonra iki plaka arasında alanı dengeleyen Q yükü birikir. Biriken Q yükünün uygulanan V gerilimine oranı kondansatörün “sığası” ya da “kapasitesi” olarak adlandırılır, C ile gösterilir, birimi “Farad” dır. SIĞANIN BULUNMASI Q: Biriken yük miktarı V: Uygulanan gerilim C: Sığa ya da kapasite (Coulomb) (Volt) (Farad) Yük-Potansiyel grafiğin eğimi kondansatörün sığasını verir. C = Q /V DİELEKTRİKLİ KONDANSATÖRLER Kondansatörün levhaları arasında boşluk varken kondansatörün sığası; Eo : Boşluğun dielektrik katsayısı: A : Plakaların alanı (m2) d : Plakalar arası uzaklık (m) 8.854x10-12 F/m Kondansatörün levhaları arasında yalıtkan madde varken kondansatörün sığası; Dielektrik katsayısı maddeler için ayırt edici özelliktir. Dielektrikle dolu bir kondansatörün sığası,boş olandan K çarpanı kadar büyüktür. Levhalar arasında konulan yalıtkan madde elektrik alan şiddetini azaltır.Levhalar arasında dielektirk madde yokken elektrik alan E0 ise, dielektrik konulduğunda elektrik alan E, Projemizde kurduğumuz düzenek ile kondansatörlerin arasına konulabilecek farklı cins maddelerin dielektrik katsayısını ölçtük. ÖNEMLİ ARAŞTIRMA Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyofizik Anabilim Dalından Öğretim Görevlisi Dr. Göknur Güler, Prof. Dr. Nesrin Seyhan Atalay elektrik alanın canlı vücudundaki etkilerini incelemişlerdir. Elektrik alan içinde bir kafese konulan fare üzerinde yapılan deneyde 3 gün sonra karaciğer, akciğer ve böbrek dokularında HP, karaciğerde C vitamini, kanda total protein, albumin, AST, ALP, LDH ve ALT seviyesinde azalış tespit edildi. MATERYAL ve YÖNTEM Kullanılan Materyaller 1 Adet düzlem kondansatör 1 Adet güç kaynağı 1 adet nova(voltaj ölçümü ve kaydı için) 1 parça keçe 1 parça yün 1 parça pamuk 1 parça polyester Bağlantı kabloları PROJENİN YAPILIŞI Deneyimizde güç kaynağıdan çıkan bağlantı kablosu levhalar arası 1 cm olan düzlem kondansatörün bir levhasına bağlandı. Düzlem kondansatörün çıkışından gelen bağlantı kablosu güç kaynağına bağlandı.Bir süre beklendi ve düzlem kondansatör yük depoladı.Daha sonra Nova cihazının bağlantı kablosuna iki adet prop takıldı. Güç kaynağı kapatıldı ve proplarlar düzlem kondansatörlere değdirildi.Düzlem kondansatörün levhaları arasında boşluk varken üzerindeki voltaj değerleri cihazda kaydedildi. İkinci kısımda düzlem kondansatörler yine güç kaynağına bağlanarak yüklenmesi sağlandı. Güç kaynağı kapatıldı. Kondansatörler arasına keçe yerleştirildi ve güç kaynağı kapatılarak proplar düzlem kondansatörlere değdirildi. Düzlem kondansatörün levhaları arasında keçe varken üzerindeki voltaj değerleri cihazda kaydedildi. Bundan sonraki kısımlarda düzlem kondansatörlerin arasına yün,pamuk ve polyester konularak deney tekrarlandı. BULGULAR Levhalar arasında hava varken; Levhalar arasında keçe varken; Levhalar arasında polyester varken; Levhalar arasında yün varken; Levhalar arasında pamuk varken VERİLER SONUÇ VE TARTIŞMA Yaptığımız projede giysilerde kullanılan keçe, polyester,pamuk ve yünün düzlem kondansatörler vasıtasıyla dielektrik katsayılarını ölçtük. Dielektrik katsayıları büyük olan maddeler konulduğunda levhalar arasındaki elektrik alan şiddeti daha az oluyor.Elektrik alan şiddetinin fazla olması sonucunda canlı üzerindeki olumsuz etkilerini giriş kısmında belirttik. Dielektrik katsayısı büyük olan maddeleri giysilerde kullanırsak, elektrik alandan daha az etkilenecektir.Bu da sağlımız açısından çok büyük önem taşımaktadır. TEŞEKKÜR Burada bulunmamızı ve bu ortamı sağladığı için Prof.Dr. Sayın Mehmet AY’a, sıkıntı ve sorunlarımızın çözümlerinde yardımlarını esirgemeyen danışman hocalarımız Prof. Dr. Sayın Şakir ERKOÇ ve Doç. Dr. Sayın Mahmut BÖYÜKATA’ya,yorgun düştüğümüz zamanlarda yaptırdığı farklı etkinliklerle bizi kendimize getiren Sayın Uğur DEĞİRMENCİOĞLU hocamıza, programların aksamadan yürütülmesi için çaba sarf eden Araştırma görevlisi Sayın Fatma ÖZÜTOK’a ve diğer yardımcı arkadaşlara teşekkür ederiz.