EFPAN ELEKTRIK
ELEKTRONIK PANO VE BILISIM SANAYI TICARET LIMITED SIRKETI
ELEKTRİK NEDİR?
Elektrik, elektrik yüklerinin akışına dayanan bir dizi fiziksel olaya verilen isimdir. Elektrik sözcüğü Türkçeye Fransızcadan geçmiştir.[1] Elektriğin Türkçe eş anlamlısı çıngı sözcüğüdür.[2][3][4] Ayrıca Anadolu ağızlarında elektrik anlamında yaldırayık sözcüğü tespit edilmiştir.[5] Elektrik, pek çok farklı şekillerde var olabilir. Örneğin, yıldırımlar, durgun elektrik, elektromanyetik indüksiyon ve elektrik akımı gibi. Ek olarak, elektrik elektromanyetik radyasyon, radyo dalgaları gibi oluşumları olduğu bilinmektedir.
Elektrikte, elektrik yükleri diğerleri ile de etkileşime giren Elektromanyetik alanlar yaratır. Elektrik, pek çok fiziksel durumdan dolayı var olabilir :
-
Elektrik yükü: Atom altı parçacıkların, çeşitli elektromanyetik etkileşimlerinden kaynaklanarak ortaya çıkar. Elektriksel olarak yüklenmiş bir madde, elektromanyetik alandan etkilenir.
-
Elektrik alan (Elektrostatik): elektrik yükleri tarafından (hareket etmeseler bile ) oluşturulan elektromanyetik alanın özel bir şeklidir
-
Elektrik potansiyeli: Bir elektrik alanın, elektrik yükü üzerinde yapabildiği iş kapasitesi olarak tanımlanır ve genelde volt olarak ölçülür.
-
Elektrik akımı: Elektrikle yüklenmiş parçacıkların hareketi ya da akışı denebilir, genelde amper olarak ölçülür.
-
Alternatif akım: Hareket eden parçacıklar manyetik alan oluşturur. Elektrik akımı da manyetik alan yaratabilir ve değişken manyetik alanlar da elektrik akımları oluşturabilir.
Elektrik mühendisliğinde, elektrik şunlar için kullanılır ;
-
• Elektrik gücü: ekipmanlara enerji vermek için kullanılır
-
• Elektronik: Elektrik devreleri ve aktif elektrikle uğraşır
Elektrik olayı, antik çağlardan beri araştırılmaktadır, teorik anlaşılması ise yaklaşık on yedinci ve on sekizinci yüzyıla kadar uzamıştır. Hatta bundan sonra bile, pratik uygulamalar çok az miktarda kalmıştır ve elektriğin endüstride ve yaygın kullanımı için uygun hale gelmesi ancak on dokuzuncu yüzyılda olmuştur. Elektriğin akıl almaz bir yaygınlığı vardır yani diğer bir deyişle ulaşım, ısıtma, aydınlatma, iletişim ve teknolojik aletlerde elektrik yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektriksel güç ise, şu anda endüstrinin kırılmaz kemiklerinden bir tanesidir.
Elektrik devreleri
Temel elektrik devresi. Bu gerilim kaynağı V üzerindeki sol diskler mevcut ben etrafında devresi, teslim elektrik enerjisi içine direnç R. Direnç, akım kaynağına döner, devre tamamlanıyor.
Elektrik akımı, elektrik bileşenleri arasında elektrik yükleri akışı tarafından oluşturulan bir bağlantıdır, kapalı bir devrede oluşur. Genellikle, çok yararlı işler için kullanılmaya elverişlidir.
Elektrik devresinin bileşenleri pek çok farklı şekillerdedir örneğin bu bileşenlerden bazıları transistorler, dirençler, Kapasitörler, düğmelerdir. Elektrik devreleri, bazı aktif bileşenler de içerir, yarı iletkenler buna örnektir. En basit devre elemanları pasif ve doğrusal olarak nitelendirilir.
Direnç, pasif devre elemanları içinde belki de en basit olanıdır. Adından da anlaşıldığı gibi, geçen akıma direnir. Enerjiyi, ısı olarak açığa çıkartır. Direnç, yüklerin hareketinin bir sonucudur örneğin metallerde direnç elektronlar ve iyonlar arasında meydana gelen çarpışmaların sonucudur. Ohm yasası, devre teorisinin basit bir yasasıdır. Bu yasa, direncin üzerinden geçen akımın, potansiyel farkla direkt alakalı olduğunu söyler. Pek çok maddenin direnci, büyük bir sıcaklık aralığında ve belli bir akımda sabittir. Bu tarz maddelere, ohmik maddeler denir. Ohm, direncin birimi olarak George Ohm'un anısına verilmiştir. Bir ohm, bir amp akımla bir volta karşılık gelecek potansiyel farka eşittir.
Kapasitör, Leyden şişesinin bir gelişimidir. Bu şişe, yükleri depolayabilir. Arada bir dielektrik madde ile iki iletken levhadan oluşur. Böylece, birim hacimdeki alan arttırılmış olur ya da kapasite oluşturulur bu da kapasitörü oluşturur. Kapasitörün birimi Farad'dır. Michael Faraday'ın hatırasına verilmiştir. Sembol olarak F ile gösterilir. Bir Farad, bir coulomb yükle yüklenmiş bir kapasitörün bir voltluk potansiyel fark üretebildiği değerdir. Kapasitör, bir güç kaynağına bağlandığı anda yük depolamaya başlar, kapasitör zamanla doldukça bu akım da zamanla azalır. Kapasitörün olduğu bir devrede bu nedenle sabit bir akım olmaz.
İndikatör de bir iletkendir. Genelde bir bobine satılı tellerden oluşur ve üzerinden geçen akıma karşılık olarak manyetik alanda enerji depolar. Akım değiştiğinde, manyetik alan da değişir böylece iletkenin uçları arasında bir gerilim indüklenir. İndüksiyon gerilimi, akımda zamanla meydana gelen değişimle orantılıdır. Bu sabit oran indüktans olarak adlandırılır. Birimi Henry'dir ve Joseph Henry'nin adına ithaf edilmiştir. Henry, Faraday'ın çağdaşıdır. İndüktansta bir Henry, eğer akım saniyede bir amper değişiyorsa bir volttur.
Elektrik akımı
Elektrik yüklerinin hareketi, elektrik akımı olarak bilinir ve niceliği genelde Amper ile ifade edilir. Akım, hareket eden herhangi bir yük yardımı ile sağlanabilir fakat bunların en yaygını elektrondur. Ancak hareket halindeki herhangi bir yük, akım yaratmaya yeter.
Tarihsel varsayım ile, pozitif akım sahip olduğu artı yüklerin akış yönünde ilerleyen akım olarak ya da devrede en artı yerden en eksi yere akan akıştır. Bu davranışa sahip akıma, varsayımsal akım denir. Elektrik devresindeki negatif yüklü elektronların hareketi, ki bu akımın en yaygın şeklidir, elektronların akış yönünün tersi yönde olunca pozitif kabul edilir. Fakat, şartlara bağlı olarak, bir elektrik akımı iki yönde hatta ve hatta bir anda iki yönde birden olabilir. Bahsettiğimiz varsayım, bu tarz bir durumu basitleştirmek için kullanılmaktadır.
Bir elektrik ark sağlar bir enerjik gösteri elektrik akımı
Elektrik akımının bir metalden diğerine iletilmesi olayına elektrik iletimi denir ve bu olayın doğası yüklü parçacığa ve bu parçacığı ileten materyalin cinsine bağlıdır. Metalik iletkenlik ve elektroliz elektrik akımının bu ilerleyişine örnektir. Her ne kadar parçacıklar aslında yavaş bir hızla hareket etse de, bazen ortalama bir dönme hızı sayesinde elektrik alan içerisinde ışık hızına yakın bir hıza ulaşırlar ve bu nedenle uzun kablolar boyunca sinyalleri oldukça kısa zamanda taşıyabilirler.
Elektrik akımı, tarihte de kendi varlığının farkına varılmasını sağlayan pek çok gözlemlenebilir etkiye sahiptir. Örneğin su, elektrik akımı ile galvanik pillerin 1800 yılında Nicholson ve Carlisle tarafından bulunmasını sağlamıştır. Bu olaya elektroliz adı verilir. Bu girişim, 1833 yılında Michael Faraday tarafından bayağı ilerletilmiştir. Üzerinden akım geçen bir direnç tarafından üretilen elektrik 1840 yılında James Prescott Joule tarafından matematiksel olarak ispat edilmiştir. Elektrik akımı ile ilgili en önemli keşiflerden bir tanesi 1820 yılında Hans Christian Orsted tarafından kazara yapılmıştır. Dersi için hazırlanırken, içinden akım geçen bir telin, bir iğne üzerindeki etkisini gözlemlemiştir. Bu olayla, elektrik ve manyetizma arasındaki etkileşimleri açıklayan temel bir olay olan elektromanyetizmayı keşfetmiştir.
Mühendislikte veya gündelik hayatın uygulamalarında akım doğrudan akım veya alternatif akım olarak ikiye ayrılır. Bu kavramlar, akımın zaman içerisindeki değişimine göre yapılır. Örneğin doğrudan akım, bir batarya tarafından üretilir ve pek çok elektrik devresince kullanılır. Doğrudan akımın bir yönü yoktur ve devrenin pozitif tarafından negatif tarafına doğru akar. Genel tanıma göre elektronlar tarafından taşınır, elektronlar akıma zıt yönde hareket eder. Alternatif akım ise doğrultusunu belli aralıklarla değiştiren ve neredeyse bir Sinüs fonksiyonu gibi davranır. Dolayısı ile Alternatif akım, bir iletkende, net yükü değiştirmeden ve net bir uzaklık kat etmeden ileri ve geriye doğru gider. Alternatif akımın zaman ortalaması değeri sıfırdır, ancak bu akım enerjiyi ilk önce bir doğrultuda sonra diğer doğrultuda yayar. Alternatif akım, durgun akım altında gözlemlenemeyen, Kapasitör ve İndüktör gibi elektrik niceliklerinden etkilenir. Fakat bu nicelikler, transistorler söz konusu olduğunda önem kazanır.
Uygulamalar
Elektrik enerjiyi transfer etmek için oldukça elverişli bir yöntemdir ve pek çok şekilde kullanıma uygundur. Akkor lambanın 1870'te icat edilmesi ile, ışıklandırma halka açık bir hale geldi. Elektriklenme tehlikelere sahip olsa da, açık alevler ve gaz lambaları yerine kullanılması yangınları oldukça önledi.
Elektrik aynı zamanda ısı için de kullanılır. Örneğin klimalar ve ısı lambaları. Elektrikle ısınma kontrol edilebilirken, israf olarak görünebilir çünkü pek çok elektrik güç istasyonunun, ısı üretebilmesi için zaten belirli bir miktar elektrik kullanması gerekir.
Elektrik iletişimde kullanılır, örneğin elektrik telgrafları. 1860'larda telgrafın icadının ardından, dünya çapında iletişim için kullanılır bir hale gelen elektrik, daha sonraları optik fiberler ve uydu iletişimi ile de bir iletişim marketi oluşturmuştur.
Elektromanyetizmanın etkileri en açık şekilde elektrik motorlarında gözlemlenebilir.
Yirminci yüzyılın en önemli icatlarından transistor de elektronik cihazların kullanımıyla oluşmuştur. Modern devrelerin temel bir yapısıdır. Modern eklemeli devreler birkaç santimetre karede bilyonlarca transistor barındırabilir
Elektrik aynı zamanda taşımada da bir yakıt olarak kullanılabilir özellikle elektrikli otobüsler ve trenler.