0

Elektrik, Akım, Gerilim nedir ? Nasıl Modellenebilir ? Bölüm – 2

Evet Kaldığımız yerden devam edelim. En son Akım ile Voltaj arasında doğru orantının olduğundan bahsetmiştim. Aralarında doğru bir orantı olduğuna göre voltaj arttıkça akımda artacak demektir. Peki bu orantı da bir orantı sabiti belirlemek gerekirse ? Yani voltaj artmasına rağmen bunu tutabilecek değerini değiştirebilecek bir orantı sabiti düşünülürse bu da direnç olacaktır. bu arada Akım ” I ” ile Voltaj ( Gerilim ) “V” ile direnç ise “R” ile gösterilir.

o halde şöyle bir bağıntı ortaya çıkıyor. Bu çıkan bağıntıya da “OHM” kanunu deniyor ve Elektrik devrelerindeki en temel kanunlardan birisi budur. 

Akımla ilgili epey konuştuk şimdide biraz Elektrik Geriliminden ( Potansiyel Fark) dan bahsedelim.  

Su modelimize bakarsak akışın olabilmesi için bir potansiyel farkın olması lazım dedik , ki bunu ben  demiyorum Allah’ın koyduğu kanunlar böyle işliyor. O zaman Potansiyel fark olmazsa akım oluşmayacak. Potansiyel fark arttıkça da akım artacak ancak orantı sabiti bunu farlı şekillerde kısıtlamazsa ! Madem potansiyel fark artsa bile orantı sabiti olarak ifade ettiğimiz “direnç” bu işi değiştiriyor o zaman onun yapısını biraz inceleyelim bakalım ne çıkacak . 

Akım birim zamanda bir kesitten geçen elektron sayısı idi , yine su modeline döndüğümüzde ; aradaki borunun kesiti büyüdükçe akım artacak  değil mi ?  peki o borunun mesafesinin de akıma etkisi var mı ? evet ? O zaman karşımıza  ” İletkenlik” diye bir kavram daha çıkıyor.  iletkenlik arttıkça direnç azalıyor demektir, iletkenlik azaldıkça direnç artıyor demektir . O zaman şöyle bir bağıntı söylenebilir mi ? Direnç ile iletkenlik ters orantılıdır .  O zaman şu bağıntı yazılabilir .

 İletkenliği incelersek de iletkenlik kesit alanı ve boy’a bağlı deriz. Çünkü kesit alanı arttıkça iletme artıyor , boy arttıkça gösterilen direnç arttığından iletme azalıyor. hımmmm.  

 Evet tablo karşımızda.  Peki burada orantıyı değiştirebilecek değer ne olabilir. Yani farkı maddeler alsam kesitleri ve boyları aynı olsa içinden geçen akım aynı mı olacak ? 

Hayır tabi ki de burada bir fark var ki maddenin yaratılışında maddede olan bir özellik ki  buna ” Özdirenç” deniyor. her maddenin özdirenç’i farklı olduğuna göre akımlar da farklı olacak. 

Demek ki iki farklı madde seçip kesit ve boyları aynı olsa özdirenc’leri iletkenliklerini belirleyen faktör olacak. 

Bu özdirenç meselesine de şöyle bir açıklık getirecek olursak. Maddelerin atom yapılarını hatırlayacak olursak çekirdekteki protonlar yörüngelerdeki elektronlara tutucu bir kuvvet uyguluyor. dolayısıyla son yörüngedeki elektron ne kadar çekirdekten uzak olursa çekirdeğin uyguladığı çekim kuvveti o kadar azalır ve elektron koparmak kolaylaşır. Elektron koparsa da elektron akışı ile birlikte akım meydana gelmiş olur. İşte son yörüngesindeki elektronları  çekirdekten uzak olan maddelerde özdirenç daha az oluyor..

Burada şu da akla gelir ki; demek yalıtkanların son yörüngesindeki elektronlar öyle sağlam çekiliyor ki elektron koparılıp iletime geçirilmiyor. İşte bunlar da yalıtkanlar . Matematiksel ifade edecek olursak  R = 1/ G buradan  G= 1/R denebilir. Yani direnç ile iletkenlik ters orantılı direnç arttıkça iletkenlik azalacak, direnç azaldıkça iletkenlik artacak.  buna  göre  yalıtkanlarda G=0 sa  1/0  sonsuz olarak bulunur ki yani yalıtkan demek 🙂

Direnç önemli bir konudur çünkü günümüz teknolojisinde birçok şey direnç değişimleri gözlenerek tespit edilir. Yani bir maddeye uygulanan ısı, ışık, basınç, kimyasal madde vb. etkilerle değişen direnç gözlenir ve buna göre kararlar alınır. Sensör denen şeyler genellikle böyledir.  inşallah konu anlaşılmıştır. 

 

 

admin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir