0

Elektrik, Akım, Gerilim nedir ? Nasıl Modellenebilir ?

Merhaba Arkadaşlar öncelikle bu yazı ve devamındaki yazıları hem okuldaki öğrenciler için hemde merak edenler için bir kaynak teşkil etsin için yazıyorum. Elektronik ile ilgili bazı konuları anlamanın yolu ilk önce Elektriği anlamaktan geçiyor. Volt , Amper , direnç vb…. gibi kavramlar bilinmeden elektronik yada robotik gibi konuları anlamak mümkün değildir. Aslında bu yazı dizisini  ileride robotik konularını anlayabilmek için bir zemin oluştursun diye hazırlıyorum merak edenlere güzel bilgiler verecek kanaatindeyim diyerek “Bismillah” deyip başlayalım. 

Öncelikle; Elektrik kelimesini ilk defa teknik anlamıyla Fen derslerinde duyduk, aslında bir fizik konusu. Fizik bilimi içinde düşündüğümüzde ” Elektriksel yüklerin hareketlerini inceleyen bilim dalı ” denilebilir. 

Elektrikle ilgili kavramlara bakıldığında ilk akla gelenler

  • Elektrik Akımı
  • Elektrik Gerilimi dir.

Şimdi bu iki kavram nedir bakalım. Aslında Elektrik Akımı ve Gerilimini anlatırken genellikle su örneği kullanılır.  Bizde bu örnek kullanışlı olduğu için burdan anlatalım. İki tane özdeş kap var ve renkli tarafda bir sıvı var ve bu sıvının bir basıncı 

var , musluğu açtığımızda aradaki borunun çapına göre bir akış meydana gelecek ve bu akış her iki taraf da da sıvı seviyesi dengelenince duracak.  

Buradaki akışa sebep olan şey nedir ?

Akışa sebep olan şey dolu taraf da ki sıvı basıncı ile boş taraf arasındaki basınç farkıdır . Fizikten de bilindiği gibi sıvıların basıncı yükseklikle doğru orantılıdır. 

P=h*d*g ( Basınç = Yükseklik * yoğunluk * yer çekimi ).  Evet dersimiz fizik olmadığından konunun detaylarına girmeden şunu söyleyelim. Diyelim ki su dolu taraf da ki basınç 10 olsun diğer taraf da sıvı olmadığından basınç sıfır olur. Bu durumda musluğu açınca yüksek basınç dan düşük basınca doğru basınç dengelenene kadar sıvı akar ve durur. Elektrik de aynı bu şekilde bir suyun akması gibi elektronların akmasını ifade ettiğine göre ; Eğer iki taraf arasında bir potansiyel fark yok ise elektrik akımı akmayacaktır. Bildiğiniz gibi küçük bir led yakarken 5V – 0V arasına eleman bağlayıp devre kuruyoruz. İşte buradaki Voltaj ifadesi potansiyel farkı anlatmakta. Düşünün her iki tarafda 0V – 0V olsa akım akmayacaktır. Aynen sudaki gibi.  

Şimdi yine iki tane kavram ortaya çıktı

  1. Akış ( Akım )
  2. Potansiyel Fark ( Voltaj  – Gerilim Farkı)

Şimdi bu kavramları ele alıp yolumuza devam edelim. Bunlar arasında ciddi bir ilişki var değil mi ? Potansiyel fark doğrudan Akış’ı etkileyen bir unsur çünkü potansiyel fark arttıkça akış artacaktır. Evet böyledir böyle olmasına ama birde musluk ve boru çapı faktörü var değil mi akışı etkileyen !? 

Eğer borunun çapı büyük olursa çok akar , borunun çapı küçük olursa az akar yani borunun  çapı ile akış doğru orantılı denilebilir. Şimdi ya hep sudan gidiyoruz bize elektrik anlatacaktın diyebilirsiniz. bu ders de ki amacımız bazı kavramları bilindik yapılarla modelliyip anlaşılmasını sağlamak olduğundan su akışına atıflarda bulanacağız. O zaman gelelim boru çapının elektrik devrelerindeki karşılığına : elektrik devrelerindeki karşılığı “DİRENÇ” dir. Borunun çapının küçülmesi neyi ifade ediyor diye düşününce cevabımız şu olsa gerek ; Boru çapı küçüldükçe akıma gösterilen zorluk artıyor. Su sistemlerinde boru çapının büyümesiyle akış doğru orantılı iken , Elektrik devrelerinde direnç arttıkça akım azaldığından bir ters orantı söz konusu.

Buraya kadar akım , potansiyel fark, direnç dedik. Peki bu akan şey nedir ? birde onu inceleyelim. Bildiğiniz üzere elektrik akımı elektron hareketinden meydana gelen bir akış, dolayısıyla elektrik devrelerinde akan şey su değil elektron dur:) .

  Elektronların akışı akımı oluşturur ve bunun birimi de “AMPER” dir. 1 amper , 5 amper dediğimiz şeyler. 

Peki ne kadar elektron ne kadar Amper ?

Evet bu güzel bir soru. Akım == Birim zamanda kesit alandan geçen elektron miktarı demektir. Bu tanıma göre Eğer bir kesit alanından bir saniyede 1 Cloumb’luk elektron geçiyorsa burada 1 Amperlik bir akım var denir. 

1 Columb == 6.24 *10^14  tane elektron == 1 Amper  anlamına gelir.  Bu arada şu notu da düşelim akım elektronların akışının tersinedir. şekilde görüldüğü gibi. 

 

O zaman Şöyle söyleyebiliriz 1 saniyede 1 Columb’luk yük akıyorsa 1 amper akım geçer.  

Akımı arttırmak istiyorsak ne yapmak lazım ?

Evet akla gelen soruları cevaplayarak gidersek konu daha iyi anlaşılır sanırım. Akımı arttırmak için Potansiyel Farkı ( Voltaj ) ‘ı arttırmak gerekir. O zaman akım ile Voltaj arasında doğru bir orantı var denilir. O zaman bu orantıya göre de bir formül çıkartalım.  devamını ikinci bölümde anlatalım yazı çok uzun olup sizi sıkmasın.

 

 

admin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir