Elektrik

Elektrik Nedir?

  1. Maddenin elektron, pozitron, proton vb. parçacıklarının hareketleriyle ortaya çıkan enerji türü.
  2. Bu enerjinin gündelik hayatta kullanılan biçimi.
  3. Bu enerjiden elde edilen aydınlanma .
  4. Fiziğin, bu enerji ile oluşan olaylarını inceleyen kolu.

Elektrik, durağan ya da devingen yüklü parçacıkların yol açtığı fiziksel olgudur. Elektrik yükü, maddenin ana niteliklerinden biridir ve temel parçacıklardan kaynaklanır. Elektrik olgusunda rol oynayan temel parçacık yükü, Negatif işaretli olan elektrondur. Elektriksel olgular çok sayıda elektronun bir yerde birikmesiyle ya da bir yerden başka yere hareket etmesiyle ortaya çıkar. Elektrik olgusunda rol oynayan diğer parçacık yükü, Pozitif işaretli olan protondur. Elektrik yüklü cisimler mıknatıs gibidir: negatif ve pozitif yüklü cisimler birbirini çeker, ama aynı elektrikle yüklü olan iki cins birbirini iter. Elektrik insanoğluna, son derece kullanışlı bir enerji çeşidi sağlamıştır. Isınma, aydınlanma, haberleşme gibi amaçlarla, ayrıca makinelerde ve Elektronik alanında büyük ölçüde elektrikten yararlanılmaktadır.

Elektrik iki türdür. Statik elektrik ve Dinamik elektrik. Yaklaşık 2000 yıl kadar önce,Yunanlı bilgin Thales Kehribarın kumaş parçasına sürtülmesi ile küçük kıvılcımlar çıkardığını görmüştü. Statik elektrik ilk kez bu şekilde gözlemlendi. Statik elektrik durgun, pratik olarak iş yapmayan elektrik türüdür, kontrolsüz bir enerji şeklidir ve zaman zaman boşalmalar yapar.Yağmurlu havalarda bulutlar pozitif yüklü statik elektrikle dolarlar, yeryüzü negatif elektrik yüklü olduğu için, yüksek yerlerden bulutlara elektrik atlar buna yıldırım adı verilir.

Eğer bu elektrik atlaması buluttan buluta ise o zaman şimşek adını alır. Statik elektriğe; saçımıza sürdüğümüz tarakta, arabadan indiğimizde tuttuğumuz kapı kolunda, Televizyon ekranına elimizi sürdüğümüzde de rastlarız. Statik elektrik elde etmek için yapılan araca Van De Graaf jeneratörü adı verilir bu jeneratörle 20 milyon volt kadar statik elektrik elde edilebilir.

İkinci elektrik türü Dinamik, yani hareketli elektriktir. Bu elektrik kaynakları Elektron devinimi sağlarlar. Elektronlar negatif kutuptan pozitif kutba doğru hareket ederler.

Dinamik elektrik iki tiptir.
1-) D.C. Direct Current kelimelerinin kısaltılmışıdır.
2-) A.C. Alternatif Current kelimelerinin kısaltılmışıdır.

D.C. elektrik kaynağı hepimizin çok iyi bildiği piller, akümülatörler ve dinamolardır. Piller ve Akümülatörler kimyasal reaksiyonlardan elektrik enerjisi üretirler, akümülatörler ve pillerin bazı tipleri tekrar doldurulabilir ve tekrar tekrar kullanılabilirler.

Nikel Kadmiyum piller, Nikel Metal Hidrit piller bu tip pillerdendir . Akümülatörlerin esası sülfürik Asit içindeki kurşunun kimyasal reaksiyonudur. Dinamo ise tersine çalışan bir motor dur denilebilir. Kuvvetli bir manyetik alanda dönen bir sargının (bobin) üzerinde elektrik akımı oluşması esasına dayanır.

Düz akım denmesinin nedeni burada ki elektriğin bir volt zaman grafiğinde düz bir yol izlemesi nedeni iledir, yani bu elektrik çeşidinin voltajı zamanla değişmez. A.C. Alternatörler vasıtası ile elde edilen elektrik çeşididir. Alternatörleri döndürmek için ise, barajlarda su, elektrik santrallerinde çeşitli yakıtlar kullanılır.

A.C. denmesinin nedeni bu çeşit elektriğin zamanla yön değiştirmesidir. A.C. nin özelliği transformatör denen aygıtlarla voltajın yükseltilebilmesi veya düşürülebilmesidir. Voltajın yükseltilebilmesi nedeni ile uzak mesafelere daha az kayıpla gönderilen bu çeşit elektrik günlük hayatta en çok kullandığımız elektrik çeşididir. Doğru akım kaynaklarında + ve - kutuplar olduğu halde, alternatif akımda kutuplar yoktur. Dinamo ile Alternatörün bulunuşu ve geliştirilmesinde katkıları olanlar içinde; Michael Faraday, Nicola Tesla ve Zenobe Gramme sayılabilir.İlk pili Alessandro Volta yapmıştır. İlk Akümülatör Gaston Plante tarafından 1859 yılında yapılmıştır.

Elektrik Akımı: Bilindiği gibi metallerin atomlarındaki elektron sayıları metalin cinsine göre değişir. İletken maddelerin atomlarının son yörüngelerinde 4 'den az elektron bulunur. Atomlar bu elektronları 8'e tamamlayamadıkları için serbest bırakırlar. Bu yüzden bir İletken maddede milyonlarca serbest elektron bulunur. Bu maddeye elektrik uygulandığında elektronlar negatif (-) 'den pozitif (+) yönüne doğru hareket etmeye başlar. Bu harekete "Elektrik Akımı" denir.

Elektriğin tarihçesi
Antik Yunan'da kehribarın (Yunanca ήλεκτρον-ilektron) sürtünmesi ile diğer nesneleri çektiğini gözlemlemiş ve bu güce elektrik adını vermişlerdir.

Yüzyıllar sonra, Benjamin Franklin elektrik üzerine deneyler gerçekleştirmiş ve yıldırım ile dural elektrik (statik elektrik) arasındaki bağı tanınmış uçurtma deneyi ile incelemiştir. Bilimsel toplulukta elektriğin tekrar ilgi odağı olması ile, Luigi Galvani (1737–1798), Alessandro Volta (1745-1827), Michael Faraday (1791–1867), André-Marie Ampère (1775–1836), ve Georg Simon Ohm (1789-1854) çalışmaları ile önemli katkıda bulunmuşlardır.

Elektriğin Tarihi
Eski Yunanlılar, kehribarın bir kürk parçasına sürtülmesi sonucunda kuştüyü gibi hafif cisimleri çekme özelliği kazandığını gözlemlemişlerdi. Elektriği ilk olarak ciddi anlamda inceleyen bilim adamı William Gilbert, 16. yüzyılın sonlarında, statik elektrikle manyetizma arasındaki ilişki üzerinde araştırmalar yaptı. Elektrik yüklerinin eksi ve artı olarak belirlenip adlandırılmasına da gerçekleştirdi. 1767 de Joseph Priestley, elektrik yüklerinin birbirlerini, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çektiklerini buldu. 19. yüzyılın başında Alessandro Volta, elektrik pilini icat etti.

Davy, 1808 de elektrik akımı taşıyan iki kömür elektrotu birbirinden ayırarak bir ark oluşturmayı başardı. Ve böylece elektriğin ışık ya da ısı enerjisine dönüşebileceğini gösterdi. 1820 de Hans Christian Orsted, içinden elektrik akımı geçen bir iletkenin yakınındaki bir mıknatıs iğnesinin saptığını gözlemleyerek, elektrik akımının iletken çevresinde bir magnetik alan oluşturduğu sonucuna vardı. Elektriğin laboratuar duvarlarını aşıp sanayideki ve günlük yaşamdaki yerini alması süreci 19. yüzyılın ikinci yarısında başladı. 1873 te Zénobe-Théopline Gramme, elektrik enerjisinin havai hatlar aracılığıyla etkin bir biçimde iletilebileceğini gösterdi. A. Edison ın 1881 de ilk elektrik üretim merkeziyle dağıtım şebekesini New York ta kurması ,elektrik enerjisinin evlerde ve sanayide yaygın olarak kullanılmasının başlangıcı oldu . Elektronun bulunması, diyotun ve triyot lambanın icadı, elektroniğin ayrı bir bilim dalı olarak gelişmesinin başlangıcı oldu.

Elektrik Akımı
Yüklü temel parçacıklar (- yüklü elektronlar ve + yüklü protonlar), iyonlar (bir ya da daha çok elektron yitirmiş ya da kazanmış atomlar) ve delikler (artı yüklü parçacık olarak düşünülebilen elektron eksikliği) gibi elektrik yükü taşıyıcılarının devinimlerinin ortak adı. Elektrik yükünün elektronlarca taşındığı bir tel içinde ki akım , birim zamanda telin herhangi bir noktasından geçen yük miktarının ölçüsüdür.

Elektrik Devresi
Elektrik akımının iletilmesini sağlayan, iletken ya da iletkenler zinciri ve öğeler dizisidir. Bir elektrik devresinde, akımı oluşturan yüklü parçacıklara enerji veren pil ya da üreteç türü bir aygıt ile lambalar; elektrik motoru ya da elektronik bilgisayar gibi akım kullanan aygıtlar ve bağlantı telleri ya da iletim hatları bulunur. Öğeler birbiri ardına (seri) ya da yan yana (paralel) bağılıdır
Ülkemizde yerleşim alanları üstünden geçen ve zaman zaman evlerin çok yakınlarına kadar gelen yüksek gerilim hatları başka bir tehlike kaynağıdır. Bu gibi yerlerde televizyon antenlerin düzeltilmesi için dama çıkılması başlı başına ayrı bir tehlikedir. Çocukların uçurtmalarını almak için bir sopayla tellere dokunmaya kalkışmaları ölümle sonuçlanan kazalara yol açmaktadır. Bu hatlara 20 m. den daha yakına gelmek son derece tehlikelidir.

Elektrik Birimleri
Bir elektrik hattında, iletkenlerden bir tanesi ötekine oranla daha çok elektrik yüklüdür: aradaki fark, volt olarak ölçülen gerilimi meydana getirir. Akımın Amper olarak ölçülen şiddeti, hattın belirli bir noktasından geçen elektron sayısıdır. Güç, duruma göre üretilen veya tüketilen bir çeşit enerji miktarıdır. Watt olarak ifade edilen bu güç, şiddetle gerilimin çarpımından elde edilir.

İletkenlik özellikleri nedeniyle elektrik akımını bir yerden başka bir yere taşımaya elverişli olan maddelerdir. Bunlar hemen her zaman, kablolar ya da teller şeklinde kullanılır. En iyi elektrik iletkeni gümüştür; ancak parasal nedenlerden ötürü neredeyse her zaman bakırdan yararlanılır.

Elektrik Üreteci
Buhar türbini, hidrolik türbin ya da içten yanmalı bir motor tarafından üretilen Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren makinelerin ortak adıdır.

Elektrik Yükü
Elektrik akımlarında akan ya da metal olmayan iki farklı cismin birbirine sürtülmesi durumunda cisimlerin yüzeyinde biriken elektrik miktarıdır.

Elektrik Motoru
Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makinedir.Bu dönüşümün tersini gerçekleştiren, bir başka deyişle mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren makineler ise elektrik üreteci olarak anılır.

Elektrik Dağıtımı
Elektrik enerjisinin büyük üstünlüğü, bir kablo şebekesiyle yüksek geriliminde taşınabilme ve dağıtılma kolaylığıdır, çünkü gerilim ne kadar yüksek olursa elektrik en az kayıp o kadar uzağa taşınabilir. Bugünkü yüksek gerilim hatları 765000 volta ulaşır. Akım, abonelere dağıtılmadan önce, onu alçak gerilimli (110 ve 220 volt) akıma dönüştürecek transformatörlerden geçirilir. Saate, güne veya mevsime göre, enerjisi fazla olan şebeke, enerjisi az olanı besleyebilsin diye, çeşitli bölgelerin elektrik şebekeleri birbirine bağlanır. Günümüzde, doğal enerji kaynakları kıt olan ülkelerde nükleer elektrik santralleri yapma eğilimi vardır. Ama bunlar da ciddi tehlikeler doğurmaktadır. Bu yüzden şimdi güneş enerjisinden yararlanmak için projeler yapılmaktadır.