ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ

Ülkemizin, çağın teknolojisini yakalaması, hatta çağı geçmesi için doğru düşünen, düşündüğünü anlatabilen, yorum gücüne sahip ve gerektiğinde yorum gücünü teknik alanlarda kullanabilen insanlara ihtiyacı vardır. Önemli olan Einstain’nın zekâsına ya da bir rallicinin reflekslerine sahip olmak değildir. Önemli olan işimizi yerinde, vaktinde, doğru bir şekilde yapmak ve yaratıcılığımızı da kullanarak elimizden gelenin en iyisini ortaya koymaktır.

Elektrik elektronik teknolojileri bölümünün temelini oluşturan bu modül ile mesleğe merhaba diyorsunuz. Buradaki konular, mesleki binanızın temelinin sağlam atılmasını sağlayacaktır.

Unutmayalım ki, mesleğimizde zirveye çıkabilmek, teknolojik gelişmeleri yakından takip ederek kavrayabilmek ve hatta teknolojik icatlar yaparak ülkemizi dünya liderliğine götürebilmek için meslekî temelimizin çok sağlam olması gerekmektedir.

Konular ilerledikçe elektriğin fizik, kimya, matematik ile bağlantılı olduğunu görecek ve bu alanlara da ilginizin arttığını hissedeceksiniz. “Ben elektrik tamircisi olacağım matematikten bana ne?” düşüncesinin yanlış olduğunu anlayacaksınız.

Bu modül size, elektrik enerjisinin üretim yollarını, elektrik ve elektronik malzemelerinin temelini oluşturan elektron teorisini, elektrik makinelerinin çalışma prensiplerinin temelini oluşturan manyetik alanı, statik elektriğin oluşumunu, endüstride kullanımını, elektrik akım ve geriliminin oluşumunu ve etkilerini göstererek Elektrik nedir, sorusuna rahat cevap verebilecek bilgiye sahip olmanızı sağlayacaktır.

1. STATİK ELEKTRİK

Elektrik sözcüğü, Latince kehribar demek olan elektron kelimesinden türetilmiştir.

Kehribar soyu tükenmiş bir soy ağacından oluşan reçinenin fosilleşmiş halidir. Sol elde

oynandığında bedenin elektriğini toplar. Elektrik yükünü azalttığı için depresyona karşı da faydalıdır

Günlük hayatımızda kullandığımız elektrik enerjisinin üstünlüklerini şöyle sıralayabiliriz:

1. Elle tutulmayan, gözle görülmeyen ancak yapılan iş ile ortaya çıkan bir enerji türüdür.

2. Elektriğin, rengi, kokusu, boyutları, ağırlığı yoktur.

3. Dünyada en yaygın olarak kullanılan enerji türüdür.

4. Tüm enerji çeşitlerinden elde edilebilir. Örneğin, elektrik jeneratörleri mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.

5. Nükleer enerji dışında diğer enerji çeşitlerine dönüşebilir. Evimizdeki ısıtıcılarda elektrik enerjisi ısı enerjisine, lambalarımızda ışık enerjisine dönüşmektedir.

6. İletilmesi kolaydır. Elektrik santrallerinde üretilen elektrik enerjisi, iletkenlerin

yardımıyla tüketiciye en ucuz şekilde ulaştırılır.

7. Sonradan kullanılmak üzere depolanabilir. Örneğin, akü, pil çeşitleri ile depoladığımız enerjiyi istediğimiz yere götürüp kullanabilmekteyiz.

8. Artık madde bırakmadığından çevre kirliliği oluşturmaz. Transformatörler yardımı ile gerilim alçaltılarak veya yükseltilerek kullanılabilir.

Örnek: Sanayi tesislerinde 380 Volt, evlerimizde 220 Volt, elektronik elemanlarımızda 3-69-

12 Volt gibi değerlerde kullanılmaktadır. Elektrik enerjisinin en büyük tehlikesi dikkatsizlik sonucunda ölümle sonuçlanabilen yaralanmalara ve maddi hasarlı kazalara sebep olmasıdır.

1.2. Elektrik Enerji Üretiminde Kullanılan Kaynaklar

Elektrik enerjisinin elde edilmesinde tabiattaki enerji çeşitleri kullanılmaktadır. Bu

kaynaklar değişik dönüşümler sonucu elektrik enerjisine çevrilir. Kaynakların bazıları

ise direkt kullanılmaktadır.

Elektrik üretiminde Kullanılan kaynaklar

Hidrolik Kaynaklar

Termik Kaynaklar

Nükleer Kaynaklar

Rüzgâr Enerjisi

Güneş Enerjisi

Jeotermal Enerji

Gelgit Enerjisi

1.2.1. Hidrolik Kaynaklar

Akarsulardaki suların barajlarda toplanılarak yüksekten aşağıya düşürülmesi ile türbin çarkları

döndürülür ve türbin şaft miline akuple bağlı olan jeneratör çıkışından elektrik enerjisi elde edilir. Bu tür sistemlere hidroelektrik santral denir

1.2.2. Termik Kaynaklar

Kömür, petrol ve ürünleri, doğalgaz gibi fosil kaynaklı yakıtların yakılması sonucunda

ortaya çıkan ısıdan elde edilen basınçlı sıcak su buharının, buhar türbinini döndürmesi ile,

türbin şaft miline akuple bağlı olan generatör çıkışından elektrik enerjisi üretilir. Bu tür

elektrik enerji üretimi yapan sistemlere termik elektrik santrali denir

1.2.3. Nükleer Kaynaklar

Atomun çekirdeğinin kontrollü bir şekilde parçalanması sonucu ortaya çıkan ısı enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisi üretimi yapılan sistemlerdir. Bu sistemle çalışan santrallere nükleer elektrik santrali denir

1.2.4. Diğer Kaynaklar

Rüzgâr alan açık arazilerde, rüzgârın etkisiyle rüzgâr türbinlerinde elde edilen mekanik enerji alternatör yardımıyla elektrik enerjisine dönüşmektedir. Bu sistemle çalışan santrallere rüzgar santrali denir

1.2.4.2. Güneş Enerjisi

Güneşin ısı ve ışık enerjisinden faydalanılarak elektrik enerjisi elde edilir

1.2.4.3. Jeotermal Enerji

Yeraltından çıkan sıcak su buharı ya da gazlardan yararlanılarak yapılan elektrik enerjisi üretim sistemidir

1.2.4.4. Gelgit Enerjisi

Ayın hareketlerine göre deniz suları yerçekiminin etkisiyle alçalıp yükselmektedir.

Deniz yüksekliğinde sular bir havuzda toplanır. Aynı hidroelektrik santrallerde olduğu gibi

elektrik enerjisi üretilir.

1.3. Atomun Yapısı ve Elektron Teorisi

Maddenin en küçük yapı taşını oluşturan atom, kendi içinde bulunan parçacıkların etkisiyle elektriğin oluşumunda ve iletilmesinde büyük rol oynar.

ATOM, ÇEKİRDEK, ELEKTRON, PROTON, NÖTRON

Atomların boyutunu kıyaslamak için; elinizdeki bir küp şekeri Dünya boyutuna getirdiğinizde içindeki bir atomun boyu bir nohut tanesi kadar olacaktır.

Saniyede bir milyar adet atom sayabilecek kapasitede bir bilgisayar programımız olsa

bile; küçük bir toz şeker tanesinin içindeki atomları sayabilmek için bir milyon yıldan fazla bir süre gerekmektedir.

1.3.1.1. Çekirdek

Çekirdek, atomun tam merkezinde bulunmaktadır. Atomun cinsine göre belirli sayıda proton ve nötrondan oluşmuştur. Çekirdeğin hacmi elektronun hacminin on milyarda biri (1/10000000000) kadardır.

Nohut tanesi büyüklüğüne getirdiğimiz atomu 200 metre çapına çıkarırsak, çekirdek

burada bir toz tanesi büyüklüğüne gelir.

Çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin %99,95’ini oluşturmaktadır; yani çekirdek

atomun içinde neredeyse hiç yer kaplamayacak boyutta iken kütlenin neredeyse tamamını

taşımaktadır.

1.3.1.2. Elektronlar

Çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde durmaksızın dönen parçacıklara elektron denir. Çekirdeği elektrik yükünden oluşan bir zırh gibi kuşatırlar. Elektronlar hem çekirdek etrafında hem de kendi etrafında döner. Tıpkı Dünya’nın Güneş etrafında ve kendi etrafında dönmesi gibi. Bir atomu Dünya büyüklüğüne getirirsek elektron bir elma boyutuna gelir.

Elektronlar, çekirdek içinde bulunan nötron ve protonların iki binde biri (1/2000) kadar

ufaktır.

1.3.2. Serbest Elektronlar

Çekirdeğe yakın yörüngelerdeki elektronlar kuvvetli bir çekimle çekirdeğe bağlıdır.

Atomların dış yörüngelerindeki elektronlara valans elektron ya da serbest elektron

denir. Bunlar çekirdeğe zayıf bir bağ ile bağlı olduklarından ufak bir enerji ile atomu terk

edebilirler. Serbest elektronlar bu hareket özelliklerinden dolayı elektrik iletiminde önemli rol oynarlar.

1.3.3. Atomun Yapısına Göre İletken ve Yalıtkan Tanımı

Atomların son yörüngesindeki elektron sayıları elementlerin özelliklerini belirler.

Elektrikte kullanılan maddeler de iletken madde, yalıtkan madde ve yarı iletken madde

olarak isimlendirilir.

1.3.3.1. İletken

Atomların dış (valans) yörüngelerindeki elektron sayısı dörtten az (1-2-3) olan elementlere iletken denir. Bu elementler elektrik akımını iyi iletirler. Tüm metaller iletkendir. İnsan vücudu iyi bir iletkendir. İyonlara sahip sıvılar iyi bir iletkendir ve bunlara elektrolit adı verilmektedir. Saf su yalıtkan, günlük hayatta kullandığımız içme suyu iletkendir. Toprak içinde su olduğu için iletkendir. Gazlar genelde yalıtkandır; fakat iyonlarına ayrılmış gazlar iletkenlik kazanırlar

1.3.3.2. Yalıtkan

Atomların dış yörüngelerindeki elektron sayısı 8 ve daha fazla olan tüm elementlere yalıtkan denir. Yalıtkan gereçler elektriği iletmez. Son yörüngelerindeki elektron sayısı 5,6,7 olan elementler ise bir noktaya kadar yalıtkandır. Yalıtkan cisimlerde serbest elektronlar yok denecek kadar azdır. Cam, kauçuk, pamuk, yağ ve hava yalıtkan maddelere örnek olarak verilebilir

1.4.2.2. Dokunma ile Elektriklenme

Yüklü bir iletken cisim, yüklü ve yüksüz aynı tür bir iletken cisme dokundurulduğunda toplam yüklerini dış yüzeylerinin büyüklüğü ile paylaşır.

Saçımıza sürttüğümüz tarak, küçük kağıt parçalarını çektikten bir müddet sonra onları bırakır. Bunun sebebi, bu dokunma ile yüklerin iki tarafta da aynı olup birbirlerini itmesidir.

1.6.2. Şimşek ve Yıldırım

Atmosferik elektriğin gözle görülebilir boşalımında ortaya çıkan parlak ışığa şimşek; şimşek ve gök gürültüsü ile kendini gösteren bulutlar arası veya bulutla yerdeki bir cisim arasındaki elektrik boşalımına da yıldırım denir. Yıldırım, atmosfer ile yer yüzeyi arasında artan elektrik potansiyelini dengeleyen bir elektrik boşalımıdır.

1.7.1. Statik Elektrik ve Oluşumu

Yüklerin birbirleriyle etkileşimi sonucunda ortaya çıkan kuvvete elektrostatik kuvvet veya durgun elektrik denmektedir.

Elektrostatik, kalbimizin çalışmasından, şimşek ve yıldırımlara, atom içindeki

yüklerin etkileşimlerine kadar geniş bir alandaki fiziksel olayları inceler.

Tabiattaki statik elektriğe en büyük örnek şimşek ve yıldırımdır.

Çıplak ayakla halı üzerinde yürürken ayaklarımızın karıncalanması statik yüklerdendir. Çalıştığımız ortamdaki malzemelerle de sıkça temas halinde olmamız malzeme üzerindeki yükleri üzerimize çekmemize neden olur

Statik elektriği oluşturan Faktörler

Oluşan Elektrostatik Voltaj Değerleri

% 10 -% 20 Nem Ortamı

%65 -%90 Nem Ortamı

Tezgah Üzerinde Çalışma Yaparken 6000 Volt 100 Volt

Vinylex Kaplanmış Zeminde Çalışırken 7000 Volt 600 Volt

Plastik Klasör Taşırken 7000 Volt 150 Volt

Vinylex Kaplı Zeminde Yürümek 12000 Volt 250 Volt

Polyester Çanta Tezgahtan Kaldırılırken 20000 Volt 200 Volt

Halı Üzerinde Yürümek 35000 Volt 1500 Volt

ortamdaki nem oranı arttıkça statik enerji miktarı azalmaktadır. Statik yüklenmeler yüksek voltaj değerlerinde olduklarından bazen görünür hale de gelebilirler. Işığın görünür hale gelebilmesi için en az 6000-7000 Volt civarında olması gerekir. Örneğin, yün kazak çıkartılırken ve manyetolu çakmaklardaki görünür ışık yaklaşık 7000 Volt'luk değerde atlama yapan statik yüktür.

Statik yükün voltajı çok fazla olmasına karşın, akımı çok zayıftır. Akımı voltaj ile

doğru orantılı olsaydı, birçok yüksek voltaj trafosu ile ilgilenen televizyon tamircisi çırağı

yetişmezdi herhalde.

Uçaklarda statik elektrik, hem fırtınalı havalarda üzerlerine düşen yıldırımın etkisiyle

hem de kabin içindeki elektronik elemanların yaydığı, kabloların oluşturduğu, insanların

kabin içindeki malzemelere sürekli sürtünmesi ile de oluşmaktadır. Yolcu kabinlerine

konulan ek teçhizatlar ve diğer malzemeler uçaktaki statik elektrik yükünü 25 bin volta kadar

çıkarmaktadır.

1.7.2. Statik Elektriğin Zararları

İnsanların almış oldukları statik elektrik hem sağlıklarına hem de kullanmış oldukları

elektronik cihazlara zarar vermektedir. Teknik personeller üzerlerinde oluşan statik elektriği,

elektronik cihazların kullanımı ve taşınması esnasında devre elemanlarına boşaltır. Böylece

elemanların kullanışsız hale gelmesine ya da ömürlerinin azalmasına sebep olurlar.

Üzerimizde binlerce volt statik yük mevcut iken, 350 Volt ile bozulabilecek bir

CMOS yapılı elektronik malzemeye dokunulursa ne olur? Malzeme ölür; ölmez ise

kesinlikle mikron seviyesinde, yapısında ciddi hasarlar meydana gelir, malzemenin ömrü

azalır.

Statik yükün aniden boşalmasının da elektronik malzemelere zarar verdiği anlaşıldı. O

halde statik deşarjın aniden olmaması gerekiyor. Yapılan araştırmalarda statik yükün aniden

değil, 1 Mohm'luk direnç üzerinden, yavaş eğrisel olarak boşalması gerektiği görülmüştür.

Statik elektrik yüklerinin, insan derisi üzerinde toplanması sonucunda, operatörlerde özellikle

bayanlarda-akne (sivilce), seboreik dermatit gibi deri hastalıklarının oluştuğu savları ileri sürülmektedir.

Statik elektrik binalardaki haberleşme, güç hatları ve elektrik sistemlerine büyük ölçüde zarar verir.

Uçakta oluşan statik elektrik, uçuş bilgisayarının ve radarının arıza yapmasına sebep olmaktadır.

Yıldırımın yol açtığı akım, uçağın dış yüzeyini yalayıp geçerken, iletilen yükün küçük bir kısmı, uçağın metal dış yüzeyindeki; örneğin pencere gibi açıklıklardan içeri girebilir ve eğer yolu üzerinde duyarlı elektronik aletler varsa, bunlar da arızalara yol açabilir.

Resim 1.12: Statik elektriğin oluşturduğu kaza

Statik elektrik, plastik levha, kağıt karton ve tekstil gibi yalıtkan malzemelerle çalışan

birçok endüstrinin sorunudur. Elektrostatik itme veya çekme nedeniyle malzeme ya

makineye ya da birbirine yapışır. Bu da çok ciddi kalite sorunlarına yol açar.

Elektrostatiklenme nedeniyle toz veya diğer kir parçacıkları

malzemeye yapışır.

Çok yoğun elektrostatik birikme sonucu çıkan elektrik şokları personelde yaralanmalara yol açabileceği gibi, aynı zamanda yangınlara ve patlamalara da yol açabilir.

Makinelerde bulunan sensörler, ölçme kafaları, yazıcı kafaları gibi elektronik malzemeler elektrostatik yüklenmeden etkilenebilir.

1.7.3. Statik Elektriğin Faydaları ve Kullanım Alanları

Statik elektrik endüstride faydalı ve önemli alanlarda kullanılır. Bazı fotokopi makineleri ve lazer yazıcılardaki mürekkep parçacıklarını kağıda basımını sağlayan mekanizma ile küçük kağıt parçacıklarının durgun elektrikle yüklenmiş plastik bir tarağa yapışmasını sağlayan mekanizma aynıdır.

Statik elektrik endüstriyel tesislerin bacalarında havaya karışması istenmeyen küçük parçacıkları

filtreleme aracı olarak da kullanılır. Konutlardan tutunuz, kömür santrallerinin bacalarına kadar kullanılan ‘elektrostatik hava filtreleri’ bu esasa göre çalışır.

Araba, beyaz eşya gibi ürünler statik elektrik yüklü boya parçacıkları ile boyanır.

Boya damlacıklarına büyük bir elektrik yükü verilerek boya püskürtme işleminin verimi

arttırılır. Böylece, yükleri nedeniyle birbirlerini iten damlacıkların yüzeye daha düzenli

dağılmaları sağlanır. Boya yöntemi tarımsal ilaçlamada da kullanılmaktadır. Zımpara kağıdı üretiminde de statik elektrik kullanılmaktadır. Halı ve kadife yapımında da statik elektrikten faydalanılmaktadır.

1.7.4. Statik Elektrik Yüklerinin Ölçülmesi

Bir cisimde elektrik yükünün olup olmadığını ve elektrik yüklerinin cinslerini belirlemek için kullanılan alete elektroskop denir. Elektroskop, yüksüzken metal yapraklar kapalıdır.

1.7.4.2. Elektrometre

Yapısı elektroskopa benzemekle birlikte farkı, metal çubuklarından birinin sabit, diğerinin bir gösterge üzerinde hareket ediyor olmasıdır. Bu aletle bir cisim üzerindeki elektrik yüklerinin ne kadar olduğunu da bulabiliyoruz.

1.7.4.3. Elektrostatik Voltmetre

Elektrostatik etkiden yararlanarak iki nokta arasındaki gerilimi ölçen alete

elektrostatik voltmetre denir.

Gerilim ölçülecek noktalar A ve B uçlarına bağlanır. Sabit ve hareketli levhalar zıt elektrik yükü ile yüklenir ve hareketli levha sabit levhalar tarafından çekilir. Buna bağlı olan ibre göstergede değer gösterir.

Bu aletle iletkenlerde yüzey gerilimini, yalıtkanlarda yüzeydeki yük miktarını, elektrik

alan şiddetini ölçer.

1.7.5. Statik Elektriğin Zarar Verebileceği Ortamlarda Alınacak Önlemler

Elektrostatik yüklere karşı bir önlem, yalıtkan giysi, terlik veya ayakkabılardan, birikime yol açacak kalın ipek veya yün halılardan özellikle duvardan duvara olanlardan kaçınmak gerekir.

Statik elektriğin tahrip edici etkilerinden korunmak için; petrol tankerlerinde ve cephane yüklü araçlarda yere değen zincirler, yüksek yapılarda da toprak bağlantılı paratonerler kullanılır.

Patlayıcı madde bulunulan depoya çivili ayakkabılarla girilmez. İçeride çivisiz özel ayakkabı

giyilir. Ayrıca depo görevlileri naylon, orlon, perlon gibi statik elektrik oluşturabilen giysileri kullanamaz.

Özellikle rutubetli havalarda ve boydan boya halı ile kaplı olan evlerde oluşan statik elektrik, halı

üzerinde duran “metal müzik seti sehpası” tarafından alınmaktadır. Aynı şekilde insan teması

ile elektronik aletlere statik elektrik aktarımı olmaktadır. Bu elektrik o derece kuvvetlidir ki, sabah saatlerinde üzerinde kimse dolaşmadan bakıldığında halı üzerinde ve metal müzik sehpalar üzerinde basit ölçüm araçlarıyla görünmektedir. Metal müzik sehpaları, statik elektriğe karşı

basit bir kablo ile en yakın prizden topraklanmalıdır.

Statik elektriği önlemenin veya şiddetini azaltmanın yollarından biri, bulunulan ortamın nemlendirilmesidir. Çünkü nemli havada bulunan iyonlar statik yükün bir kısmını nötrler. Nem oranını %60’a çıkartmak, deşarj olasılığını azaltır. Fakat bu yöntem iyi bir çözüm değildir. Havadaki yüksek nem oranı, çalışanlar açısından rahatsız bir ortam oluşturduğu gibi yüzeylerde ıslaklığa ve donanımda daha hızlı paslanmaya yol açar. Ayrıca yüzeylerdeki ıslaklık, statik elektrik açısından iletkenlik sağlar.

Elektronik malzemelerle çalışma yapılan tüm ortamlarda antistatik malzemeler kullanılarak, statik yüke karşı kesinlikle tedbir alınmalıdır. Antistatik malzemeler statik elektriğin oluşmasını ve elektronik devre elemanlarının zarar görmesini önleyebilen malzemelerdir.

1.7.5.1. Antistatik Malzemeler

Ortamda oluşan statik elektrikten canlıları ve kullandığımız malzemeleri korumak için antistatik malzemeler kullanılır.

•

Poşetler: Metalik poşetler, sürtünmeden dolayı elektronik malzemenin üzerindeki statik elektriği önler, 3 katmanlıdır, dağıtkan yüzey, iletken yüzey, dağıtkan yüzey.

•

Ambalaj Köpükleri: Pembe olan antistatik, siyah ise iletkendir.

•

Masa Örtüleri/Kaplamaları 1 ila 2 Mohm'luk direnç teşkil ederler. Üç katmanlıdır bunlar; dağıtkan, iletken ve dağıtkan.

•

Antistatik Bileklik Kordonu ve Kablosu: Sarı renkli kablo, mavi renkli karbon yedirilmiş

bileklik ve kordondan oluşmuştur. Kullanıcı personeli topraklamak sureti ile elektronik kartların zarar görmesini önler. 1-2 Mohm'luk direnç teşkil eder, test cihazlarıyla kullanmadan önce test edilmeleri gerekir.

•

Antistatik Önlük ve Ayakkabılar: Önlükler değişik boylarda, %89 naylon, %11 karbon alaşımlıdır. Karbon yedirilmiş kumaş elektriğin iletkenliğini sağlar. Dışarıdan ya da kıyafetlerin oluşturacağı statik yüklenmeyi önler. Tek katmanlı ve iletken olmaları gerekmektedir. Bileklikle de bağlanabilecek şekilde dizayn edilmiştir.

•

Antistastik Yer Kaplamaları: Karbon yedirilmiş plastik alaşımlıdır. Taban, bakır baralarla örülmüş

ve topraklanmıştır. Yapışkanı karbonludur, iletim sağlanmış aynı zamanda yürüme esnasında statik elektrik oluşturması önlenmiştir. Özel kimyasallarından başka bir şeyle silinmemelidir. Özellikle

deterjan vb. malzemelerle silindiğinde üzerinde lak oluşacağı düşünülerek, kimyasal temizleyiciler yoksa yalnızca temiz nemli bez ile silinmelidir.

•

Antistatik Kimyasallar: AFC-400 gibi PCB temizleme kimyasalları olup çeşitleri mevcuttur. Halı, vinylex gibi malzemelere tatbik edildiğinde çok ince antistatik katman oluşturur. Antistatik örtü, yer kaplaması gibi zeminlere sürüldüğünde antistatik özelliklerini artırır ve uzun ömürlü olmalarını sağlar.

2. ELEKTRİK AKIMININ ÖNGÖRÜLMEYEN ETKİLERİNE KARŞI ÖNLEM ALMAK

Elektrik akımı bir elektron akışıdır. Elektronların bol oldukları bir noktadan daha az oldukları

bir noktaya doğru sürekli olarak akışları elektrik akımını meydana getirir. Bir elektrik akımının söz konusu olabilmesi için, bir noktadan sürekli olarak elektrik geriliminin gelmeye devam etmesi ve bu gerilimin ışık, ısı ya da hareket gibi başka bir enerji türüne dönüşmesi gerekir. Elektrik geriliminin sürekli olarak geldiği bu noktaya gerilim kaynağı denir

Elektronların bol sayıda bulundukları noktaya eksi (-) kutup, az oldukları noktaya artı

(+) kutup adı verilir. Elektronlar gerilim kaynağının içerisinde eksi kutuptan artı kutuba doğru akarlar.

Bakır bir iletkenden elektrik akımı geçerken, elektronlar birbirleriyle itişip titreşmeye başlar. Her elektron yanındaki elektrona çarpar. Çarpılan elektron hız kazanır ve yanındakine çarparak hareketi ileriye ulaştırır. Yani, her elektron başka bir elektrona hız verecek kadar yol alır. Bu olay çok büyük bir hızla gerçekleşir. Elektrik akımı, yaklaşık olarak bir saniyede yeryüzü çevresinin yedi buçuk katı uzunluğunda bir yolu alabilir.

Elektrik akımının yönü, pozitif yüklü uçtan negatif yüklü uca doğrudur. Elektron hareketi ise negatif yükten pozitif yüke doğrudur.

2.1.1. Elektrik Akımının Katı, Sıvı ve Gazlardan Geçişi

Katı iletken olarak tanımladığımız maddeler metallerdir. Katı iletkenlerde elektrik

akımını serbest elektronların belirli bir yöndeki hareketi oluşturur. Madde atomlardan

meydana gelmiştir. Elektrik yüklü bir cisim veya gerilim kaynağı iletkene dokunduğunda

elektronlar önlerine gelen atomların son yörüngelerine girer. Atomlar özelliklerine bağlı

olarak son yörüngelerinde artan elektronları kabul etmez. Serbest hale getirir. Serbest kalan

elektron pozitif özellik gösteren yöne hareket eder. Son yörüngeye yerleşen elektron sayısının hızı artarsa akım da o kadar artış gösterir.

2.1.1.2. Elektrik Akımının Sıvıİletkenlerden Geçişi

Asit, baz ve tuz eriyikleri iletken sıvılardır. Bu iletken sıvılara elektrolit adı verilir.

Saf su yalıtkandır. Saf suyun içerisinde bir miktar sofra tuzu eritilirse, elde edilen eriyikte

pozitif ve negatif yüklü iyonlar oluşur, böylece iletken bir sıvı elde edilmiş

olur. İyonların bulunmadığı sıvılar elektrik akımını geçirmez.

2.1.1.3. Elektrik Akımının Gazlar İçerisinden Geçişi

İçine gaz doldurulmuş tüpün uçlarına pozitif ve negatif yükler bağlanırsa, tüp içinde nötr durumda bulunan gaz atomlarının yörüngelerine girerek serbest elektronlar meydana gelir. Aynı anda pozitif yük kendine en yakın noktada bulunan atomun eksi yüklü elektronunu çeker, noksanlaşan elektron negatif yük tarafından tamamlanır. Bu şekilde gaz içinden akım geçişi sağlar.

2.1.2. Elektrik Akımının Birimi ve Ölçülmesi

Bir elektrik devresinde bir saniyede akan elektrik yük miktarına elektrik akım şiddeti ya da elektrik akımı denir. Elektrik akımının birimi (A) Amper’dir. Bir iletkenin kesitinden bir saniyede 6,25.1018 elektron (1C) geçiyorsa bu akımın şiddeti 1 Amperdir.

I=Q /

t formülüyle bulunur.

I: Elektrik akım şiddeti (Amper)

Q: Elektrik yükü miktarı

(Coulomb)

t: Elektrik yüklerinin geçtiği zaman (Saniye)

Elektrik akımı

I harfiyle gösterilir ve bir elektrik devresinden geçen akım alıcıya seri

bağlanan ampermetre ile ölçülür.

2.1.3. Elektrik Akımının Ast ve Üst Katları

Bir iletkenden geçen elektrik yükü, elektrik akımını oluşturur. Akımın birimi amperdir.

Akım biner biner artar, biner biner küçülür. Akımın üst katı kiloamper (kA), ast katı ise mili amper (mA) ve mikro amper (µA)’dir.

•

Ast Kattan Üst Kata Çevrilirken Bine Bölünür.

1000 Amper(A) = 1 kilo amper (kA) dir. ( 1000/1000=1 )

55 Amper(A) = 0,55 kilo amper (kA) dir. ( 55/1000=0,55 )

0,28 Amper(A) = 0,00028 kilo amper (kA) dir. ( 0.28/1000=0,00028 )

10-3 kA

1 Amper

10+3 mA

10+6 µA

46

•

Üst Kattan Ast Kata Çevrilirken Bin İle Çarpılır

0,5 kilo amper (kA) = 500 amper (A) dir.( 0,5*1000=500 )

1 amper (A) = 1000 (mili amper) mA.( 1*1000=1000 )

1 amper (A) = 1000000(mikro amper) µA.( 1*1000*1000=1000000 )

2.2. Elektrik Akımı

Çeşitlerinin Tanımı Elektrik akımının yönü ve şiddeti, geçen zamanla birlikte değişime uğrar. Bu değişime göre elektrik akımını ikiye ayırmaktayız.

ELEKTRİK AKIMI DOĞRU AKIM ALTERNATİF AKIM DÜZGÜN DOĞRU AKIM DEĞİŞKEN DOĞRU AKIM

Zamana bağlı olarak yönü değişmeyen akıma doğru akım denir. DC veya DA harfleriyle gösterilir. Bir pil veya akü bir ampule bağlandığında geçen akımın şeklidir.

2.2.1.1. Düzgün Doğru Akım

Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişmeyen doğru akım çeşitidir. Bir pil veya akü bir ampule bağlandığında geçen akımın şeklidir.

2.2.1.2. Değişken Doğru Akım

Zamana bağlı olarak yönü değişmeyen fakat şiddeti değişen doğru akım çeşitidir.

2.2.2. Alternatif Akım

Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişen akımlara denir. AA veya AC harfleriyle gösterilir.

2.3. Elektrik Akımının Etkileri

Etkisi Isı etkisi, elektrik akımının kullanım alanlarında en çok karşılaşılan etkisidir. Elektron

akışı sürtünme meydana getirdiği için akımın geçtiği her yerde belli bir ısı meydana gelir.

2.3.1.1. Akım Geçiren İletkenlerin Isınması

Elektrik akımı bir serbest elektron yük akışıdır. İletken bir maddeye elektrik gerilimi uygulanarak elektronların harekete geçmesi sağlanır. Bu hareket sonucu elektronlar sürtünme kuvveti ile karşılaşır. Nasıl ki iki avucunuzu birbirine sürttüğünüzde elleriniz ısınıyorsa, yüklerin sürtünmesi sonucunda da iletken madde ısınır ve etrafına sıcaklık verir. Yani gerilim kaynağının elektrik enerjisi kinetik enerjiye dönüşerek elektronları harekete geçirir, harekete geçen elektronlar sürtünme ve çarpma sonucunda iletkende bir ısı enerjisi oluşturmuş olur.

2.3.1.2. İletkenlerin Kabul Edilebilir Isınma Düzeyleri (Sınır Sıcaklığı)

Yalıtılmış bir iletken veya kablonun sıcaklığı, belli bir değerin üzerine çıkıp iletkenin yalıtkanını

eriterek çeşitli hasarlara yol açmaması için her iletken maddenin içerisinden geçecek akımın belirlenmesi yapılmıştır. Her iletken maddenin özelliğine, kesitine ve kullanıldığı yere göre değişen bu değerleri iletken kataloglarından alabilirsiniz.

2.3.1.3. Joule Kanunu

İçinden akım geçen iletkende oluşan ısı miktarı; iletkenden geçen akımın karesi, iletkenin direnci ve akımın geçtiği zamanla doğru orantılıdır. Bu ifadeye joule kanunu denir.

2.3.1.4. Isı

Etkisinin Endüstride Kullanım Yerleri Isı etkisi bazen yararlı, bazen zararlı olabilmektedir. Elektrik motorlarının, transformatörlerin ve tüm elektrikli aygıtların aşırı ve istenmeyen şekilde ısınmaları,

malzemelerin bozulmasına ve kazaların oluşmasına sebep olmaktadır. Evlerimizde elektrikli sobalar, ütüler, fırınlar, elektrikli battaniyeler, elektrikli şofbenler, fritözler elektriğin ısı etkisiyle çalışan malzemelerdir.

Elektrikli ısıtma cihazları, termik ölçü aletleri, elektrik lambaları, elektrikli ark kaynak

makinaları, sigortalar, termikler gibi malzemeler endüstri alanında kullanılmaktadır.

Isı etkisiyle çalışan malzemeleri kullanırken şu hususlara dikkat etmek gerekir:

•

Rezistanslı olan aygıtlar çalışırken hareket ettirilmemelidir.

•

Fiş, priz ve ek bağlantılarının ark oluşturmaması için sağlam yapılması gerekir.

•

Çalışma esnasında gövdeye kaçak yapmayacak şekilde yalıtılmış olması gerekir.

•

Tamir ve bakımının kolay olması gerekir.

•

Aşırı akıma karşı koruma tertibatının üzerinde olması gerekir.

•

Aygıtların üzerinde bulunan fiş, anahtar, termostat ve iletken kabloların kısa sürede bozulup, yanmaması için ısıya, kopma, kırılma gibi etkilere karşı dayanıklı özellikte olması gerekir.

2.3.1.5. Elektrikli Isıtıcı Hesapları

Elektrik enerjisinden yararlı ısı elde etmek için, direnç değeri yüksek ve ısıya dayanıklı iletkenlere ihtiyaç vardır. Bu iletkenlere rezistans adı verilir. Elektrikli ısıtıcılarda rezistans olarak genellikle yassı veya yuvarlak kesitli krom-nikel tel kullanılır. Bakırın özdirenci 0,0178.mm2 / m iken, krom-nikel telin özdirenci 1,1 . mm2 / m ‘dir. Rezistansa verilecek şekil kullanılacağı yere bağlıdır. Genel itibariyle soba, ocak ve ızgara gibi ısıtıcılarda spiral şeklinde sarılır.

Kullanılacak krom-nikel telin çapı ve uzunluğu cihazın gücüne ve çalışacağı gerilime bağlıdır.

2.3.2. Elektrik Akımı Işık Etkisi

Elektrik akımıısıya dayanıklı ve direnci yüksek bir metal üzerinden, havasız bir ortamdan geçerse ışık meydana gelir. Elektrik akımın ışık etkisini ampul üzerinde görebiliriz.

Thomas Edison ampulü yaklaşık 120 yıl önce, ince bir ipliği vakumda akkor haline getirerek elektrikten ışık üretmeyi öğrenmişti. Günümüzde, milyarlarca insan bu dahiyane buluşla evlerini aydınlatıyor. Ampul (Akkorflamanlı) elektriğin yalnızca yüzde 5'ini ışığa çevirir.

Floresant ampul ise harcadığı güce göre akkorflamanlı ampullerin 10 katı ışık verir, daha uzun ömürlüdür.

Elektrik akımının ışık etkisiyle çeşitli aydınlatma elemanları üretilmektedir. Bunlara örnek olarak, neon, cıva buharlı, flamanlı ampul, projektör vb

Tıp alanında röntgen çekiminde kullanılmaktadır.

Sanayide, metallerin kesilmesinde ve uzaktan kumanda sistemlerinde kullanılmaktadır.

2.3.3. Elektrik Akımının Manyetik Etkisi

Demir, nikel ve kobalt gibi kendileri mıknatıs olmadığı halde, herhangi bir manyetik alan içinde kaldıklarında çekme özelliği gösteren maddelere manyetik ya da ferro manyetik maddeler denir.

2.3.3.2. Manyetik Olmayan Maddeler

Bakır, hava, alüminyum gibi manyetik alanın içerisinde oldukları zaman, çekme özelliği göstermeyen maddelere manyetik olmayan maddeler denir.

2.3.3.3. Mıknatıs Kutupları

Yakınında bulunan manyetik cisimleri kendisine doğru çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir. bir çubuk mıknatıs üzerine demir tozları serpilirse, demir tozlarının daha çok uç kısımlarında toplandığı görülür. Mıknatıslık etkisinin en şiddetli görüldüğü bu uçlara mıknatıs kutupları denir.

Bir mıknatıs çubuk ortasından bir ip ile asılırsa çubuk kuzey-güney doğrultusunda yönelerek durur. kuzeye yönelen uca kuzey kutbu (N), güneye yönelen uca güney kutbu (S) denir. Bu kutuplar iki çekim hareketine sahiptir.

•

Aynı kutuplar birbirini iter.

•

Zıt kutuplar birbirini çeker.

Bir mıknatıs ortadan ikiye bölündüğünde, iki tane mıknatıs elde edildiği görülür.

2.3.3.4. Manyetik Alan

Bir mıknatıs etrafında meydana gelen etkileşime manyetik alan denir. Mıknatısın

çevresinde demir tozlarının üzerinde sıralandığı

hayali çizgilere, mıknatısın o bölgede

oluşturduğu manyetik alan kuvvet çizgileri denir. Şekil 2.12’de manyetik alan çizgileri

görülmektedir.

2.3.3.5. Manyetik Kuvvet Çizgilerinin Özellikleri

Manyetik kuvvet çizgilerinin sıklığı mıknatısın kutuplarına yaklaştıkça artar,

kutuplardan uzaklaştıkça azalır. Bunu gerçekleşmesi uygulama kısmında görülecektir.

Kısaca manyetik kuvvet çizgilerinin özellikleri şu şekilde sıralanır:

1. Manyetik kuvvet çizgilerinin yönü, mıknatısın kutupları arasında N’ den S’ ye doğru içerisinde ise S’ den N’ ye doğrudur.

2. Manyetik kuvvet çizgileri mıknatısın kutupları arasından ve içerisinden geçerek kapalı

bir devre oluşturur.

3. Manyetik kuvvet çizgileri birbirlerini kesmezler, birbirlerine paraleldir.

4. Manyetik kuvvet çizgileri bütün malzemelerden geçerler ve birbirlerini iter.

2.3.3.6. İletken Etrafında Oluşan Manyetik Alan ve Bunun Zararlı Olduğu Ortamlar

Bir iletken telden akım geçtiğinde, telin çevresinde manyetik alan meydana gelir. Bir

pusula, içinden akım geçen iletkene yaklaştırıldığında pusulanın ibresi yer değişimi yapar

(pusula iğnesi mıknatıstır).

Ayrıca, iletkenin dikey durumda, etrafına demir tozları dökülürse dairesel dizildikleri ve mıknatıslandıkları görülür

İletkende oluşan manyetik alan, elektronik cihazların verimsiz çalışmasına neden olur

ve canlıların sağlıklarına olumsuz yönde etki eder. Buna örnek olarak radyo ile enerji nakil

hattının altından geçince kısa süreli radyo yayınında bozulma ve cep telefonlarının elektronik

cihazlara yakın tutulduğunda cihazlarda istenmeyen durumların oluşması

gösterilebilir.

2.3.3.7. Elektromıknatıs ve Kullanım Alanları

Elektrik akımı geçen bir bobinin içine demir çubuk konulursa, çubuk mıknatıslık özelliği gösterir. Bu tür mıknatıslara elektromıknatıs denir

Herhangi bir uzay bölgesinde bir manyetik alanın varlığı, bu bölgeye yerleştirilmiş demir tozuna etkiyen kuvvetin varlığı ile belli olur. Böyle bir bölgede demir tozları, manyetik alan kuvvet izgileri denen çizgiler boyunca sıralanır.

Elektriğin manyetik etkisinin endüstrideki kullanım alanlarının bazıları şunlardır:

•

Elektrik motorlarının çalıştırılmasında,

•

Transformatörlerde,

•

Mıknatıslı taşlama tezgahlarında,

•

Elektrikli vinçler yardımıyla ağır ve hurdalıktaki metallerin nakliyatında,

•

Kontaktör ve rölelerin çalıştırılmasında,

•

Hızlı trenlerde,

•

Manyetik maddelerin ayıklanmasında,

•

Kapı otomatiklerinde,

•

Çanlı zillerde,

•

Elektrikli trenlerin ve asansörlerin fren sistemlerinde kullanılır. Elektrik akımının ısı ve manyetik etkisine tepki olarak yalıtkan malzeme kullanılır. Elektrik akımını taşıyacak iletkenlerin üzerindeki yalıtkan malzemenin seçiminde şunlara dikkat edilmelidir:

•

Yalıtkan malzemenin cinsine ve kalınlığına

•

Kullanılacak gerilimin büyüklüğüne ve etkisine

•

Oluşan elektrik alanının şekline

•

Çalışılan hava koşullarına En çok kullanılan yalıtkanlar hava, kağıt, kauçuk, mika, cam, porselen ve plastiktir.

UYGULAMA DENEYİ

DENEYİN ADI: Basit Bir Elektromıknatıs Uygulaması:

•

Deneyin Yapılışı

0.20-0.50 mm² kesitinde ve 100-150 cm uzunluğunda bir emaye bobin teli kesiniz.

Bobin telinin iki ucundaki yalıtkan kısmı sıyırarak bakır teli ortaya çıkarınız. Bobin telini

demir çivi üzerine sarınız. Bobin telinin çıplak uçlarını, pilin kutuplarına (3-9 volt)

bağlayınız. Devreden akım geçince, düzenek bir çubuk mıknatıs gibi bir manyetik alan

oluşturur.

Bu şekilde elde ettiğimiz elektromıknatısı, toplu iğnelere yaklaştırınız.

•

Deneyin Sonuçları

Elektromıknatıslar ve çubuk mıknatısların oluşturduğu manyetik alan arasında bir fark yoktur. Her ikisi de toplu iğneyi çeker.

Sarım sayısına, iletkenin kesitine ve uygulanan gerilime göre çekilen toplu iğne sayısı

değişme gösterir.

2.3.4. Elektrik Akımının Kimyasal Etkisi

Asit, baz ve tuz eriyiklerinden bir elektrik akımı geçirilirse, bu sıvılar hem ısınır hem de iyonlarına ayrılarak parçalanır. Bu şekilde meydana gelen kimyasal olayların tümüne elektroliz denir.

•

Elektrolit: Elektrik akımını geçiren ve elektroliz olayının olduğu sıvıya elektrolit (Çözelti) denir. Örnek sülfirik asit.

•

Elektrot: Elektrolit içine batırılan ve elektrik akımının geçmesini sağlayan metallere elektrot denir. Üretecin artı kutbuna bağlı olanına anot, eksi kutbuna bağlı olanına katot denir.

•

Elektroliz Olayı: saf suyun içine H2SO4, NaCl veya NaOH,…gibi suda iyonlarına ayrışan maddelerden herhangi biri katılırsa elektrot uçları bir gerilim kaynağı olur. Demek ki asit (H2SO4), tuz (NaCl) veya bazların (NaOH) sudaki eriyikleri elektrik akımını iletmektedir. Yani, fiziksel

değişimin yanında, kimyasal değişimler de olmuştur. İşte bu olaya elektroliz olayı denir.

•

Faraday Kanunu: Elektroliz olayında, elektrodlarda açığa çıkan madde miktarı, Faraday kanunları ile bulunabilir.

•

1.Kanun

Bir elektroliz olayında, elektrotlarda açığa çıkan madde miktarı, elektroliz kabından

geçen elektrik yükü miktarı ile doğru orantılıdır.

•

2.Kanun

Çeşitli elektrolitlerin her birinden aynı elektrik miktarı geçtiğinde, elektrotlarda toplanan madde miktarları bu maddelerin eşdeğer ağırlıklarıyla doğru orantılıdır.

•

Endüstrideki Kullanım Alanları: Elektrolizin endüstride pek çok uygulama alanı mevcuttur. Bunlardan en önemlileri şunlardır;

•

Saf Metal Üretiminde: Bu alan, gerek maddelerin elde edilmesini ve gerekse diğer yöntemlerle elde edilen karışımların arılaştırılmasını kapsar. Örneğin, uygulamada iletken olarak kullanılan lektrolitik bakır ve elektrolitik alüminyum elde edilmesi gibi…

•

Maden Kaplamacılığında (Galvanoteknik): Kaplamacılıkta metallerin saflaştırılması, metallerin başka metallerle kaplanması işlemleri, elektrolizle yapılmaktadır. Yani, kaplama maddesi alzemenin yüzeyine kimyasal veya elektrokimyasal etki ile tutturulur. Örneğin, bakırın saflaştırılmasında ve birçok metal parçalarına paslanmaz bir nitelik kazandırmak için bu yöntem çok kullanılır. Ayrıca, plastik kaplamacılığında, pillerin ve akülerin çalışmasında kullanılmaktadır.

2.3.4.2. Piller

Pil, doğru akım veren bir üreteçtir. İçerisindeki kimyasal enerji elektrik enerjisine çevrilir. Piller, içerisindeki kimyasal olay bittiği zaman, elektrik enerjisi veremezler. Yani, pil boşalmıştır, atılması gerekir. Günümüzde tekrar şarj edilebilen piller yapılmıştır.

Piller kullanılmadan uzun süre bekletilecekse özel soğutulmuş ortamlarda saklanmalıdır. Uzun süre kullanılmayacak cihazların içerisinde piller bekletilmemelidir.

•

Pillerin Çalışma İlkesi: Bir iletkenin uçları arasında gerilim oluşturmak için pil, akümülatör, jeneratör, dinamo, fotosel ve termosel gibi araçlar kullanılabilir.

Şimdi bir pilin nasıl çalıştığını görelim:

Sulandırılmış bir asit (Sülfat Asiti) eriyiğine bir çinko (Zn) çubuğu batıralım. Bu anda çinko erirken, çubuğun etrafını hidrojen gazı kuşatmaya başlar. Bu durumda batırılan çinko levha ile asit eriyiği arasında yaklaşık 1 voltluk bir potansiyel fark oluşur. Aynışekilde bu defa bir çinko çubuk ile bir bakır çubuk asit eriyiğinin içine batırıldığında iki çubuk arasında bir potansiyel fark oluştuğu görülür. Sonuç olarak; kimyasal bir enerji harcanmasıyla, iki çubuk zıt yüklenebilmekte ve aralarında sabit bir potansiyel fark oluşabilmektedir.

UYGULAMA DENEYİ

DENEYİN ADI: Volta Pilinin Çalışma Prensibinin İncelenmesi

DENEYİN AMACI: Volta pilinin yapısını ve özelliklerini incelemek.

KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER

1. Üç ayak veya döküm ayak (2 adet)

2. Statif çubuk 3. Bakır elektrot

4. Bağlantı kablosu

5. Çinko elektrot

6. Hertz ayağı

7. Beherglas

8. Sülfirik asit 9. Bağlama parçası

10. Voltmetre 11. Anahtar

12. Ampul ve duy

DENEYİN YAPILIŞI

1. Beherglas içine 200 ml su koyunuz. Üzerine bir miktar sülfirik asit dökünüz.

2. Bakır ve çinko elektrotlarışekilde görüldüğü gibi çözeltiye daldırınız (Gerekirse iki

döküm ayak arasına statif çubuk geçirerek, hertz ayaklarına elektrotlar tutturulabilir).

3. Voltmetrenin ( + ) ucuna bakır, ( -)ucuna çinko elektrotları bağlıyarak pilin E.M.K.

‘sını ölçünüz.

DENEYİN SONUCU

Voltmetre göstergesinin hareket etmesi devreden bir akım geçtiğini gösterir. Volta pilinde voltmetrenin gösterdiği değer 1,1 volttur.

2.3.5. Fizyolojik Etkisi

Elektrik akımının insan ve diğer canlıları çarpması ve elektrikle yapılan bir takım tedaviler olarak açıklanabilir.

Elektriğin etkilerini ve oluşumlarını gözlemlemek ve bunların etkilerini görmek.

Öneriler

•

Elektrik ısı ve ışık etkisiyle çalışan lamba devresi yapınız.

•

Evinizde veya okulunuzda 100 Watt’lık bir ampulün çalıştığı odadaki lambanın tesisatını kullanabilirsiniz.

•

Anahtara basarak lambayı çalıştırabilirsiniz.

•

Lamba çalıştırılmadan önce üzerindeki sıcaklığı gözlemleyiniz.

•

Çalışmayan lambaya dokunarak onun soğuk olduğunu gözlemleyebilirsiniz.

•

Lambanın takılı olduğu plastik duyun da soğuk olduğunu gözlemleyiniz.

•

Dokunma esnasında lambanın metal kısımlarına elinizi dokundurmayınız.

•

Lamba sönük durumda iken gözünüzle direkt olarak lambaya bakınız.

•

Lamba ışık vermediği için gözünüzün kamaşmadığını göreceksiniz.

•

Lambayı çalıştırın ve beş dakika bekleyiniz.

•

Lambaya bakmayınız.

•

Etrafın aydınlandığını gözlemleyiniz.

•

Lambanın üzerindeki sıcaklık değişmesini hissediniz.

•

Lambaya elinizi yaklaştırmalısınız.

•

Lambaya kesinlikle elinizi dokundurmayınız.

•

Elinize bir sıcaklık geldiğini hissedeceksiniz.

•

Lambanın takıldığı duya dokununuz. Duya dokunduğunuzda bir sıcaklık hissedeceksiniz.

•

Gözünüzü çektiğinizde bir müddet etrafı bulanık gördüğünüzü gözlemleyeceksiniz.

•

Elektriğin ısı etkisinden yalıtkan maddelerin etkilendiğini görünüz.

•

Hiç kullanılmamış plastik duy ile uzun süre kullanılmış plastik duyun yan yana getirilmesi ile aralarındaki farkı gözlemleyebilirsiniz.

•

Çok kullanılmış duyda sararma ve uç noktalarda erime olduğunu gözlemleyiniz.

•

Evinizde kullandığınız ütünün kablosunun zamanla eridiğini gözlemleyiniz.

•

Elektrik ocaklarında, rezistansların yerleştirildiği ateş tuğlaları ve boncukların bir müddet sonra kavrulup ufalandığını gözlemleyebilirsiniz.

•

Televizyon ya da bilgisayar monitörünüzün bir müddet çalıştıktan sonra arka kısımlarının ısındığını

ve buraların delikli yapıldığını gözlemleyebilirsiniz.

•

Elektriğin manyetik ve elektromanyetik etkisinin cep telefonlarındaki oluşumunu görünüz.

•

Cep telefonunuzla televizyonun ya da radyonun yanında arama yapmalısınız.

•

Televizyonda ve radyo da hışırtı ve karıncalanma meydana geldiğini gözlemleyiniz.

•

Çok hassas elektronik elemanların (uçaklarda, otobüslerde) bozulmasına neden olan değişik uyarı tabelalarında gözlemleyebilirsiniz.

•

Uzun süre cep telefonunun kulakta tutulmasının, tıpkı mikro dalga fırının içerisine konulan yemeği pişirmesi gibi beyni pişirdiğini ve insan sağlığına zararlı etkisi olduğunu değişik yayınlardan gözlemleyebilirsiniz.

3.2. Gerilim Üretme Yöntemleri

Manyetik ortamda bir iletken hareket ederse N’den S’ye doğru giden kuvvet çizgilerini keser. Bu durumda iletkenin atomları üzerindeki elektronlar manyetik ortamın dışına doğru itilir. Elektronların toplandığı uç negatif(-) özellik gösterir. İletken üzerinde elektronlarını kaybeden atomlar pozitif (+) özellik gösterir. Bu oluşan “+” ve “-“ uçlara bir alıcı bağlanırsa elektronlar alıcı üzerinde devresini tamamlar.

3.2.2. Kimyasal Etki Yolu

Akümülatör, pil gibi elemanların içindeki maddelerin kimyasal tepkimeleri yolu ile elektrik gerilimi elde edilir.

3.2.3. Isı

Yolu İki farklı metali birer ucundan birleştirilip bu birleşme noktasından ısıtıldığında, diğer

iki ucunda bir gerilim oluşur. Bu yöntemle çalışan elemanlara termokupl denir. Bu oluşan

gerilim milivolt seviyesindedir.

3.2.4. Işık Yolu

Işık enerjisinin dağılım hızı çok yüksek olup saniyede 300000 kilometredir ve bu hız

elektrik akımının hızına eşittir. Yaygın olmamakla beraber ışık enerjisi, fotovoltaik pil

kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Elde edilen gerilim çok küçük seviyededir.

3.3. Elektromotor Kuvvet ve Gerilim

Herhangi bir olay sonucunda iki nokta arasında meydana gelen potansiyel farkına Elektromotor Kuvvet denir. Genellikle EMK ile gösterilir. Elektromotor kuvvet, elektronları harekete geçiren kuvvettir.

Bir EMK kaynağı elektrik devresine bağlanırsa gerilim kaynağı adını alır.

Gerilim EMK’e göre daha genel bir kavramdır. İçinden akım geçen bir direncin uçları arasında da bir potansiyel farkı doğar. Buradaki potansiyel fark EMK olarak anılmaz, gerilim olarak anılır.

Üretecin oluşturduğu potansiyel farkın bir kısmı, üretecin iç direncinden dolayı kendi üzerinden harcanarak eksilmesini sağlar. Üretecin ürettiği ile üzerinde harcanan kısmının arasındaki farka gerilim denilmektedir.

EMK= Üreteç üzerinde harcanan kısım + GERİLİM

EMK > GERİLİM

Hassas hesaplamaların gerekmediği yerlerde üretecin üzerinde oluşan kaybın yok sayılması söylenir. Bu durumda EMK= GERİLİM olur.

Bunu kendi vücudunuzun çalışma mekanizmasıyla da kıyaslayabilirsiniz. Besinlerden aldığınız tüm enerjiyi, iş yapımında kullanmazsınız, vücut kendi varlığının devamı için bir miktar enerjiyi sizin müdahaleniz olmadan kendisine harcar.

3.3.1. Gerilimin Birimi ve Ölçülmesi

Gerilim (E), (U) ya da (V) harfiyle gösterilir. Gerilimin birimi volt’tur. (V) harfi ile gösterilir. Gerilim devreye paralel bağlanan voltmetre ile ölçülür.

3.3.2. Emk ve Gerilimin Ast, Üst Katları

ve Çevrimleri

1 VOLT

103 MİLİVOLT

103 mV

10-3 KİLOVOLT

10-3 kV

10-6 MEGAVOLT

10-6 MV

1 mV

10-3 V 10-6 kV 10-9 MV

1 MV

109 mV 106 V 103 kV

1 kV

106 mV 103 V 10-3 MV

1 mV

10-3 V 10-6 kV 10-9 MV

1 MV

109 mV 106 V 103 kV

1 kV

106 mV 103 V 10-3 MV