Aşağıda okuyacağınız yazı E-Group Elektronik Araştırma Grubunun sitesinden alıntılanmıştır. Yazıyı İsmail Karakaya hazırlamıştır.

GİRİŞ

Hepimiz suyun davranışları konusunda bilgiye sahibiz. İki su tankı düşünelim ve bu tanklar alt kısımlarından üzerinde bir vana bulunan boruyla birleştirilmiş olsun. Tanklara rastgele miktarda su dolduralım ve vanayı açalım. Tanklardaki su seviyeleri eşitleninceğe kadar borudan su geçecektir. Her iki tankta eşit seviyeye gelmeden, su akışı durmayacak, eşit seviyelere ulaştıklarında ise su akışıda duracaktır. Akan suyun miktarı ve hızı borunun kalınlığına göre değişecektir. Elektrik akımı da benzer davranış gösterecektir. Fakat bu akım elektronlarla oluşacaktır.

AKIM ve GERİLİM (Current and Voltage)

İster elektrikle isterseniz elektronikle uğraşın en çok karşınıza çıkacak kavramlar akım ve gerilim olacaktır. Bu kavramları daha iyi anlamanızı sağlamak için yukarıda verdiğimiz örneği kullanacağız. Tanklarda farklı seviyelerde su olsun ve aradaki vana kapalı olsun. İşte bu noktada gerilim kavramını inceleyelim. Tanklardaki su seviyeleri arasında bulunan fark gerilim olarak adlandırılır. Vanayı açtığımızda su akmaya başlayacak ve seviyeler değişmeye başlayacaktır. Aynı zamanda gerilimde düşecektir. Gerilim 0 olduğunda su akışı duracaktır. Elektrik devrelerinde gerilimi + kutup ve - kutup arasındaki elektron farkı olarak alabiliriz. Eğer 2 "tankı!" elektronla doldurursak aradaki vana! açıldığında bir taraftan diğerine elektron akışı olacaktır. İşte bu elektron dolu tanklar arasındaki seviye farkına gerilim denir. Birim olarak Volt (V) kullanılır.

Gerilim

Peki akım burada nedir? Birim zamanda bir tanktan diğerine belli miktarda su geçecektir. Bu suyun miktarını akım olarak kabul ederiz. Elektron dolu tanklarda borumuzdan geçen elektron sayısı akımı verir. Kısaltma olarak (I) kullanılır ve birimi Amper'dir. 1 Amper'lik elektron akışı yaklaşık olarak saniyede 6.25x10E¹⁸ olarak kabul edilir.

Akım

DİRENÇ ve OHM KANUNU (Resistance and Ohm's Law)

Mutlaka gerilim arttığında borudan geçen su miktarı da yani akımda artacaktır. Ama akımın sadece gerilime bağlı olmadığı da açıktır. Borunun iç çapı ve uzunluğuda akım üzerinde rol oynar. Boru ince olursa akım az, kalın olursa fazla olacaktır. Borunun bu etkisine elektrik devrelerinde direnç denir. Diren R ile gösterilir birimi ohm'dur.

Görülüyor ki bu üç kavram birbirleriyle bağlantılıdır. Bu bağlantı Ohm Kanunu ile ifade edilir.

V = I x R

V gerilimi, I akımı, R ise direnci ifade eder. Görüldüğü gibi 1 Volt gerilim altında 1 Amper akım geçiyorsa direnç 1 ohm'dur.

GÜÇ ve WATT KANUNU (Power and Watt's Law)

Belli bir gerilim seviyesine sahip bir kaynağa bağlı bir direnç üzerinden akım geçmeye başlayacaktır. Bir süre sonra gerilim 0 seviyesine düşecek ve akım akışı olmayacaktır. Daha büyük bir direnç aynı kaynağa bağlandığında daha uzun süre akım geçecektir. Demek ki direncimizin değerine bağlı olarak akım değeri değişiyor (tabi gerilim değeri de değişmezse). Aynı şekilde direncimizi sabit tutarak gerilimi değiştirirsek akımda değişecektir. Burada ki ilişki iş ve enerji arasındadır. Çok enerji çok iş az iş az enerji. Elektrik devrelerinde bunu Watt Kanunu izah eder.

P = V x I

P güç, V gerilim, I ise akımı ifade eder. Birimi Watt(W)'dır.

V = I x R

P = (I x R) x I

P = I² x R

olacaktır. Bu direncin harcadığı güçtür. Başka bir değişle devreden çektiği güçtür.

ALTERNATİF ve DOĞRU AKIM (Alternating and Direct Current)

Evinizdeki lambaya bakın (ama gözlerinize dikkat edin). Eğer yeterince dikkatli iseniz titreştiğini göreceksiniz. Evimizde kullandığımız elektrik sabit bir potansiyel farkına (gerilim) sahip değildir. İki uçtan biri sürekli 0 seviyesinde olarak düşünürsek, diğer uç 0'dan +220 seviyesine yükselir ve -220'e kadar düşer. Bu sinusoidal bir dalgalanma meydana getirir. 0 seviyesinde sabit kabul ettiğimiz uç ile bu uç arasına bir direnç bağlanırsa gerilime bağlı olarak yön değiştiren bir akım oluştururuz.

Alternatif akımıda doğrultucu kullanarak doğru akıma çevirebiliriz. Alternatif akım üretim aşamasında kolay elde edilir ve uzak mesafelere daha tehlikesiz taşınabilir. Bu nedenle şebekelerde kullanılmaktadır.

Hazırlayan İsmail Karakaya

 

E-Group Elektronik Araştırma Grubu

Yukarıda okuduğunuz yazı E-Group Elektronik Araştırma Grubunun sitesinden alıntılanmıştır. Yazıyı İsmail Karakaya hazırlamıştır.