Elektrik İle Elektronik Arasındaki Farklar

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-14-2012

Elektrik ile elektronik arasındaki fark nedir?

Tanım olarak:
Elektrik: Maddenin, yüklerin varlığı ya da hareketleri sonucu ortaya çıkan özelliğidir

Elektronik: Serbest elektronların etkisiyle oluşan olayları inceleyen bilim dalıdır

Ama siz, sanırım, elektrik bilimi ile elektronik bilimi (mühendislikleri de olabilir) arasındaki farkı soruyorsunuz

Elektrik, temel olarak maddenin fiziksel özelliği olarak inceler

Yani daha çok fiziğin bir dalıdır

Elektronik ise maddenin elektriksel özelliklerini kullanarak bilgi ya da güç iletimiyle, bunu oluşturan sistemlerle ilgilenir

Daha çok bir mühendislik dalıdır

Elektriğin alt başlıkları statik elektrik, elektrik alan, elektrik potansiyeli, elektrik akımı gibi fiziksel kavramlarken; elektroniğin alt başlıkları analog, dijital, sinyal işleme, güç elektroniği, bilgisayar donanımı gibi uygulamaya yönelik dallardır

Aslında bu iki alan birbirini tamamlayan alanlar olduğu için üniversitelerde genellikle elektrik-elektronik bölümleri vardır

Bu bölümlerde ilk iki sene daha çok temel mühendislik eğitimi, sonraki senelerde kişinin seçimine göre elektrik-elektroniğin belli dallarında uzmanlaşma imkanı verilir

ş Elektrik Akimi Akim Nedir

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

10-14-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Elektrik İle Elektronik Arasındaki Farklar Elektrik ile elektronik arasındaki fark nedir? Tanım olarak: Elektrik: Maddenin, yüklerin varlığı ya da hareketleri sonucu ortaya çıkan özelliğidir Elektronik: Serbest elektronların etkisiyle oluşan olayları inceleyen bilim dalıdır Ama siz, sanırım, elektrik bilimi ile elektronik bilimi (mühendislikleri de olabilir) arasındaki farkı soruyorsunuz Elektrik, temel olarak maddenin fiziksel özelliği olarak inceler Yani daha çok fiziğin bir dalıdır Elektronik ise maddenin elektriksel özelliklerini kullanarak bilgi ya da güç iletimiyle, bunu oluşturan sistemlerle ilgilenir Daha çok bir mühendislik dalıdır Elektriğin alt başlıkları statik elektrik, elektrik alan, elektrik potansiyeli, elektrik akımı gibi fiziksel kavramlarken; elektroniğin alt başlıkları analog, dijital, sinyal işleme, güç elektroniği, bilgisayar donanımı gibi uygulamaya yönelik dallardır Aslında bu iki alan birbirini tamamlayan alanlar olduğu için üniversitelerde genellikle elektrik-elektronik bölümleri vardır Bu bölümlerde ilk iki sene daha çok temel mühendislik eğitimi, sonraki senelerde kişinin seçimine göre elektrik-elektroniğin belli dallarında uzmanlaşma imkanı verilir ş Elektrik Akimi Akim Nedir 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 20000 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 19yy 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