ELEKTRİK AKIMI AKIM NEDİR
Elektrik akımı, yüklü temek parçacıklar (eksi yüklü elektronlar ile artı 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 içindeki akım, birim zamanda telin herhangi bir noktasından geçen yük miktarının ölçüsüdür. Alternatif akımda (*) elektrik yüklerinin hareketi periyodik olarak yön değiştirir; doğru akımda (*) ise akım yönü değişmez Elektrik devrelerinde akım yönü genellikle artı yüklerin akış yönü olarak kabul edilir; bu yön gerçek elektron akış yönünün tersidir. Yönü bu biçimde tanımlanan akıma, uzlaşılmaz akım denir.
Gaz ve sıvılarda elektrik akımı, genellikle artı iyonlar bir yöne akarken eksi iyonların da ters yöne akmalarından oluşur. Akımın toplam etkisini değerlendirmek için genellikle artı yük taşıyıcılarının yönü seçilir. Ters yönde akan bir eksi yük akımı, aynı büyüklükte artı yük taşıyan ve uzlaşımsal yönde akan akıma eşdeğerdir ve toplam akımın bir bölümünü oluşturur. Yarı iletkenlerde elektrik deliklerin uzlaşımsal yönde, elektronların da ters yönde hareketinden oluşur.
Ayrıca birçok başka akım türü vardır. Parçacık hızlandırıcılarında oluşturulan proton, pozitron ya da elektrik yüklü pion ve mün demetleri bunlar arasında sayılabilir.
Kendi çerçevesinde bir magnetik alan oluşturan elektrik akımı kendi dışındaki bir magnetik alan içinden geçerse bir kuvvetin etkisi altında kalır.
Bir iletkende elektrik akımının yol açtığı ısı kaybı akım şiddetinin karesiyle orantılıdır.
Akım şiddetinin yaygın birimi amperdir. Bir amper saniyede bir coulomb elektrik yükünün, yani 6,2 x 10 elektronun akışına eşittir. Santimetre-gram-saniye sistemde akım şiddeti birimleri saniyede elektrostatik yük birimi (esu) ya da mutlak elektromagnetik birimdir. (abamp) Bir abamp 10 ampere eşittir; bir amper, saniyede 3x10 esuya eşittir.
Elektrik alanı, bir elektrik yükünün çevresinde oluşan ve bir başka yük üzerinde elektrik kuvveti uygulayan bölge. Elektrik kuvveti birbirinden belli uzaklıkta bulunan iki elektrik yükünün doğrudan etkileşimi olarak görülemez. Yüklerden biri çevresindeki uzaya doğru genişleyen elektrik alanının kaynağı kabul edilir ve ikinci yüke etiyken kuvvet bu alanda ikinci yük arasında doğrudan bir etkileşim olarak düşünülür. Herhangi bir noktada ki elektrik alanının şiddeti bu noktadaki birim artı elektrik yüküne etkiyen kuvvet olarak tanımlanır. E=F/q biçiminde gösterilir. Değeri birinciden iki kat büyük olan ikinci bir yüke test yükü etkiyen kuvvetin değeri de iki kat artar ama yüke kuvvetin oranı yani elektrik alan şiddeti E alan içinde verilen bir noktada sabittir
Elektrik alan şiddetinin değeri test yüküne değil alan oluşturan yüke bağlıdır. Gerçekte kendisi de bir elektrik alanına sahip bir test yükü içine konulduğu alanda çok büyük de olsa bir miktar değişikliğe yol açar. Elektrik alanı test yükü alanın içine alınıp alanda bu ufak değişikliği yapmamışken birim artı yük üzerinde etkiyen kuvvet olarak da düşünülebilir.
Bir eksi yüke etkiyen kuvvet yönü, artı yüke etkiyen kuvvetininkinin tersidir. Bir elektrik alanını hem büyüğü hem de yönü bulunduğundan alanın yönü bir artı yük üzerindeki kuvvetin yönü olarak seçilmiştir. Artı yükler birbirini ittiği için yalıtılmış bir artı yükün çevresindeki elektrik alanı merkezden dışarıya doğru yöneliktir.
Elektrik alanları artı yüklerden başlayıp eksi yüklerde sonlanan kuvvet çizgileriyle gösterilir. Bu çizgiler alan içinde yerleştirilebilecek küçük bir artı yükün çizeceği yörüngeyi belirtir. Kuvvet çizgilerinden birine teğet olan bir doğru teğet noktasındaki elektrik alanının yönünü gösterir. Kuvvet çizgilerinin birbirine yakın olduğu yerdeki alan şiddeti çizgilerin birbirinden uzak olduğu yerdekinden daha büyüktür.
Elektrik alanını oluşturan bir elektrik yükü çevresindeki alanın şiddeti yükün uzaydaki dağılış biçimine bağlıdır. Yükün tek bir noktada yoğunlaşmış olması durumunda elektik alanı yükün miktarıyla doğru orantılı alanı oluşturan yükün merkezine olan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Ayrıca yüklerin içinde bulunduğu ortamın niteliği de elektrik alanının değerini etkiler. Alanın boşluktaki değeri herhangi başka bir ortamdaki değerinden her zaman büyüktür.
Uzayın her noktasının büyüklüğü ve yönü E elektrik alan şiddetiyle belirtilen bir elektriksel bir özelliği vardır. Herhangi bir noktadaki elektrik alanının değerini bilmek bu noktanın yanındaki elektrik yüklerinin davranışı hakkında bilgi edinmek için yeterlidir.
Bir Televizyon vericisi anteninden yüklerin bir aşağı bir yukarı hızlanması gibi bazı durumlarda elektrik alanın kendini oluşturan yükten ayrılabilir. Bu durumda elektrik alanı kendisine eşlik eden bir magnetik alan ile birlikte dalga halinde ve ışık hızına eşit bir hızla uzaya yayılır. Elektro magnetik dalgaların varlığı elektrik alanlarının yalnızca elektrik yükleri tarafından değil değişen magnetik alanlar tarafından da oluşturulabildiği kanıtlar.
Elektrik alanın değerinin boyutu birim yük başına kuvvettir. Metre-kg-saniye ve SI sistemlerindeki birimler coulamp başına Newton ve buna eşdeğer olan metre başına volttur. Santimetre-gram-saniye sisteminde ise elektrostatik yük birimi (esu) başına DIN birimi kullanılır. Buda santimetre başına statvoltun eşdeğeridir.
Elektrik anahtarı, şalter olarak da bilinir. Normal yük koşulları altındaki elektrik devrelerini açmak ve kapamak için kullanılan genellikle elle çalıştırılan aygıt. Elektrik anahtarlarının pek çok türü vardır. Yaygın biçimde kullanılan bıçaklı anahtar tek ya da çok kutuplu tel ya da çift konumlu olabilir. 20.000 ampere ve 750 volta kadar çıkabilir.
Civalı (sessiz) anahtar türü ev aydınlatma devrelerinde geniş ölçüde kullanılır. Yağlı anahtarlarda ise ark oluşumunu azaltmak için anahtar yağ içine batırılmıştır. Enerji üretim ya da transformatör merkezinde bütün anahtar ve devre kesiciler şalt donanımı olarak adlandırılır ve çoğunlukla merkezin yakınında ayrı bir yerde toplanır.
Elektrik arkı, bir gaz ya da bahar içindeki iki ayrık iletkenin arasında ve görece düşük bir potansiyel farkı (gerilim) altında oluşan, yoğunluğu yüksek, sürekli elektrik akımı. Arkların yüksek yoğunlukta ışık ve ısı verebilme özelliğinden, kaynakçılıkta, normal hava basıncında çalışan karbonlu ark lambaları ve ark fırınlarında; alçak basınçlı sodyumlu ark lambaları ve civalı ark lambalarında yararlanılır.
Elektrik boşalmalı lamba, saydam bir koruyucu içindeki gazın, bir gerilim uygulandığında ışıltı verme özelliğine dayalı olarak çalışan aydınlatma aygıtı. 1675 de Fransız astronom Jean Picard, bir civalı baronometre tüpünü çalkaladığında, zayıf bir ışıltının belirdiğini gözlemledi. Ama ışıltının nedeni (statik elektriklenme) ortaya çıkaramadı. 1855 de düşük basınçlı bir gaza elektrikli gerilimi uygulayarak ışıltı elde edilen Geissler tüpünün geliştirilmesiyle, elektrik boşalmalı lambaların temel çalışma ilkesi ortaya çıkarılmış oldu.
19.yy. da elektrik üreteçlerinin günlük yaşama girmesinden sonra, gaz tüplerinin elektrik enerjisi uygulamasına ilişkin bir çok deney düzenlendi. 1900 den sonra elektrik boşalmalı lambalar Avrupa ve ABD de yaygın olarak kullanılmaya başladı. Neon gazı bu amaçla ilk kez 1910 yıllarda Fransız mucit Georges Claude tarafından kullanıldı.
Neon lambasında neona civa buharı katılarak mavimsi bir renk elde edilir. Civa buharı, fluoresan lambalar ile bazı mor ötesi lambalarda da kullanılır. Helyum, turuncu-sarı cam içinde altın renginde ışıldar; sarı cam içinde mavi ışık yeşil gözükür; kimi gaz karışımlarından ise byaz ışıltı elde edilir. 1931 de Avrupa da geliştirilen sodyum buharlı lamba, sarı rengin sakıncalı olmadığı durumlarda iyi bir aydınlatıcıdır. Gece lambası ya da gösterge olarak kullanılan lambalar küçük bir ampul ile yüksek dirençli flamadan oluşur.
Bu flamanın iki ucunda bulunan levhacıklar arasındaki gerilim, ampul içinde gazın (genellikle neon ya da argon) hafifçe ışıldamasını sağlar. Bu lambalar çok az enerji harcar. Omürleri de uzundur. Işıltı boşalımın lambanın uçlarındaki gerilimi sabit tutma eğiliminden yararlanılarak bu lambalar bazen gerilim regülatörü olarak da kullanılır. Elektrik çarpması, vücuda giren elektrik akımının fiziksel ve algılanabilir etkisi. Bu olayın sınırları kuru havada kalın bir halı üstüne dolaşan kişinin algıladığı batıcı, ama zararsız statik elektrik yükünden bir enerji iletim hattından kaynaklanan öldürücü elektrik boşalmasına kadar değişir.
Ölümle sonuçlana elektrik çarpmalarının büyük bölümü evlerde kullanılan 50 Hz (Avrupa) ya da 60 Hz (Kuzey Amerika) frekansındaki alternatif akımdan kaynaklanır. Öte yandan yüksek gerilimli akımdan çalışan aygıtların ve besleme devrelerini kullanımı yalnızca eğitilmiş kişilerin elinde olduğundan 500 V’tan daha düşük gerilimli iletkenlerle temas sonucundaki ölüm olaylarına da daha sık rastlanır.
Elektrik akımının insan vücudu üzerindeki etkisi, volt la ölçülen gerilim değerinden çok amperle ölçülen akım şiddetine bağlıdır. Gerçekten de vücut dokularının elektrik direncinin değişken olması ve akım geçtiği anda büyük ölçüde değişebilmesi nedeniyle uygulanan gerilimin değeri
