Elektrik,Elektrik Devresi

ELEKTİRİK

Elektrik iki türdür:Statik elektrik ve Dinamik elektrik

Yaklaşık 2000 yıl kadar önce,Yunanlı bilgin Thales Kehribarın kumaş parçasına sürtülmesi ile küçük kıvılcımlar çıkardığını görmüştür Statik elektrik ilk kez bu şekilde gözlemlendiStatik elektrik durgun, pratik olarak iş yapmayan elektrik türüdür, kontrolsüz bir enerji şeklidir ve zaman zaman boşalmalar yaparYağmurlu 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, televizyon ekranınına 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 tipdir

-DC (Direct Current)

-AC (Alternatif Current)

DC (Direct Current):

Elektrik kaynağı hepimizin çok iyi bildiği piller,akümülatörler ve dinamolardırPiller ve Akümülatörler kimyasal reaksiyonlardan elektrik enerjisi üretirler,akümülatörler ve pillerin bazı tipleri tekrar doldurulabilir ve tekrar tekrar kullanılabilirlerNikel Kadmiyum piller,Nikel Metal Hidrit piller bu tip pillerdendirAkümülatörlerin esası sülfürik asit içindeki kurşunun kimyasal reaksiyonudur Dinamo ise tersine çalışan bir motordur Kuvvetli bir manyetik alanda dönen bir sargının (bobin) üzerinde elektrik akımı oluşması esasına dayanır

Düz akım denmesinin nedeni;elektriğin bir volt zaman grafiğinde düz bir yol izlemesi nedeni iledir,yani bu elektrik çeşidinin voltajı zamanla değişmez

AC (Alternatif Current):Alternatörler vasıtası ile elde edilen elektrik çeşididir

Alternatörleri döndürmek için ise, barajlarda su, elektrik santrallarında çeşitli yakıtlar kullanılır

AC denmesinin nedeni bu çeşit elektriğin zamanla yön değiştirmesidir AC 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

Elektrik Devresi:

Bir üretecin iki ucu iletken bir telle birleştirilip,düzeneğe bir lamba yerleştirilirse,üretecin negatif (-) kutbundan çıkan elektronlar pozitif (+) kutba giderler Kurulan bu düzeneğe bir elektrik devresi denir

Elektrik Devresinin Elemanları

Üreteç : Bu elektrik devresinde elektrik akımının kaynağı olan piller,devredeki üreteçlerdir
Anahtar : Devreye akım vermeye ve akımı kesmeye yarar
Lamba : Elektrik akımı sonucundan bize ısı ve ışık veren ampullerdir

Yapılan elektrik devresinde ampuller ve de piller seri bir şekilde bağlanmıştırSeri bağlı devrelerde akımın gidebileceği sadece bir yol vardırBu akım üretecin kutupları arasındaki elektron akışı ile meydana gelir

DEVRE, ELEKTRİK

Bir elektrik donanımını oluşturan bağlantılar ve bileşenleri topluca belirten terim Elektrik devresi elektrik akımına (elektrik yüklü akışına) yol sağlamak için biri birine bağlanmış bileşenlerden oluşur Elektrik çoğu kez ışık, ses ya da ısı gibi farklı bir enerji türü üretmekte kullanılır

DEVRENİN BÖLÜMLERİ

Elektrik devrelerinin çoğunda dört ana bölüm vardır;

(1) kimyasal pil, üreteç ya da güneş pili gibi bir elektrik enerjisi kaynağı;

(2) lamba, motor ya da hoparlör gibi bir yük (yada çıktı aygıtı);

(3) elektrik enerjisi kaynaktan yüke taşımak için bakır yada alüminyum tel gibi iletkenler ;

(4) enerjinin yüke akışını denetlemek için röle,anahtar ya da termostat gibi denetim aygıtı

DOĞRU AKIM DEVRELERİ

Seri devre: Seri devrede akımın gidebileceği yalnızca bir yol vardır;akım kaynağın bir ucundan çıkar,yükten (çıktıdan) geçerek kaynağın öbür ucuna döner Metal iletkenli bir devrede bu akım kaynağın negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru çok yavaş elektron akışından oluşur Bazı yarı iletkenli aygıtlarda örneğin transistörlerde ve yarı iletken diotlarda artı yüklerde karşıt yönde hareket eder Bu “geleneksel” diye adlandırılan ve artıda eksiye doğru aktığı varsayılan akımla çakışır

En basit doğru akım devrelerinden biri olan el feneri seri devreye örnek verilebilir Böyle bir anlatmak için devre bileşenlerinin fiziksel görünüşlerini benzer çizimlerin yer aldığı resimsel bir şekil kullanılabilir Elektrikçilerin ve teknisyenlerin yeğledikleri bir yöntemde bağlantılı simgelerden oluşan bir çizim kullanmaktır;böyle bir çizimde, her simge, bir elektriksel bileşeni temsil eder

El fenerinde elektrik kaynağı, her birinin emk’sı 1,5 Volt olan ve devreye 3 Volt sağlayan seri bağlanmış iki kuru pildir3 Voltluk bir ampul devrenin çıktısını oluşturur ve kaynak ile çıktı (yük) arasına sürgülü bir anahtar bağlanır Bu durumda içine kuru pillerin konulduğu tüp biçimindeki metal gövde iletim yolunu oluşturur Anahtar açıkken,akım geçmediği için ampul yanmaz Ancak anahtar kapalı iken devre tamamlanır ve devreden akım geçerek ampulü yakar Akım ampulün flamanını ısıtarak akkor haline getirir;bu durumda ampul ısının yanı sıra ışıkta yayar

Böyle bir devreden geçen akım,ampulle seri bağlanmış bir ampermetre ile ölçülürse kızgın flamanın direnci om yasası ile hesaplanabilir Bu yasa doğru akım elektrik devresindeki üç nicelik arasında bağıntı kuran bir denklemdir Bu denklemde voltaj(gerilim) V ile,akım şiddeti I ile direnç R ile gösterilirse buna göre Ohm yasası birbiri ile eş değerli olan 3 biçimde yazılabilir:

V=I*R R=V/I I=V/R

Örneğin el fenerinin 3Vluk kaynakktan aldığı akım 01 A ise ampulün R direnci 30W olur Voltaj iki pile bağlanmış bir voltmetre ile ölçülebilir Ampulün direnci ampule bir ohmmetre bağlanarak anahtar açıkken ölçülebilirSoğuk direnç denilen bu değer 30W mun çok altında bulunur Çünkü flaman yüksek bir sıcaklığa ulaştığında direnç önemli ölçüde artar

Sık rastlanan bir başka seri devre örneğide yılbaşı ağaçlarını süslemede kullanılan küçük ampuller bağlanan ışık telidir Böyle düzenlemenin sakıncası bir ampul sönerse elektriksel yolun kopması ve bütün ışıkların sönmesidirDaha iyi bir düzenleme söndüğü zaman kısa devre oluşturan yani akıma direnci sıfır olan ampuller kullanılmasıdır Bu ampullerden biri sönerse diğeri yanmayı sürdürür Kirchhoff yasası nedeniyle kalan ampullerin tümünde daha çok voltaj vardır ve devreden daha çok akım geçer Çünkü Kirchhoff yasasına göre tamamlanmış bir devredeki voltaj düşüşlerinin toplamı uygulanan emk ya eşit olmak zorundadır Seri bağlanmış bir devreye Ohm yasası uygulandığında bütün seri dirençlerin toplam direnci R dir Böyle bir devrede tüketilen toplam güç ampullerin her birinde harcanan ayrı ayrı güçlerin toplamıdır

Paralel devre: Paralel bağlanmış bir devrenin ayırıcı özelliği,bütün çıktıların (ya da yüklerin) kaynakla aynı voltajda ve birbirinden bağımsız olarak çalışmasıdır Yani çıktıların biri devreden çıkarılırsa öbürleri bundan etkilenmez Otomobillerde kullanılan elektrik sistemi,DA Paralel devresine örnek verilebilir; bu sistemde akünün sağladığı 12 V’luk voltaj aynı anda ateşleme sistemine farlara park lambalarına radyoya ve klimaya elektrik enerjisi sağlar

Paralel bir sisteme başka bir yük (çıktı) eklenirse akım için yeni bir yol oluşturur Ve bu nedenle kaynaktan gelen toplam akım artar Bu Kirchhoff’un akım yasasının bir uygulamasıdır; söz konusu yasaya göre herhangi bir noktadan devreye giren akımların toplamı o noktadan çıkan akımların toplamına eşittir Başka bir direnç Paralel bağlandığında paralel devrenin birleşik direnci belirgin biçimde azalır Seri devrede olduğu gibi paralel devrede de toplam güç ayrı ayrı güçlerin toplamından oluşur

Seri-Paralel Devre: Seri-paralel devreler, bazı bileşenlerin birbirleriyle paralel bağlandığı, paralel birleşimlerinse başak bileşenlerle seri halde bulunduğu devreler olarak tanımlanabilir Kaynağa seri bağlanmış bir anahtar ve bir sigorta ya da devre kesici ile paralel bağlanmış bir çok bileşen böyle bir devre oluşturur

Karmaşık Devreler: Yalnızca seri ya da sadece paralel bileşimlerden oluşan bölümlere ayrılabilen bir devreye “Karmaşık Devre” denir Bir direncin ölçülmesinde kullanılan Wheatstone köprüsü adındaki devre buna iyi bir örnektir Bu devre, temel olarak bir karenin dört kenarını oluşturan, birbirine bağlanmış dört rezistörden oluşur Çapraz köşelerin ikisine bir voltaj kaynağı öbür ikisine ise belli bir direnci olduğu bilinen bir galvanometre bağlanır Ancak köprü devresi dengede olduğunda galvanometreden hiç akım geçmediğinde devre seri paralel bileşimidir Toplam direnci bulmak amacıyla böyle bir devreyi çözümlemek için özel teknikler gereklidir

ELEKTRİK AKIMI


ELEKTRİK YÜKÜNÜN ÖLÇÜLMESİ

Elektrik yüklerinin ( elektronların ) iletken içindeki hareketi elektrik akımını oluşturur Elektrik yüklerinin hareketine elektrik akımı denir

Metallerde iletkenliği sağlayan serbest elektronlardır Sıvı çözeltilerde ve gazlarda ise pozitif ve negatif yüklü iyonlardır

Elektrik akımının yönü pozitif yüklerin hareket yönü ile aynı yönlü , negatif yüklerin (elektronların ) hareket yönü ile zıt yönlü kabul edilmektedir

Elektrik yükünün ölçülmesi için yük ölçer gerekir Basit bir elektrik devresinde şunlar bulunabilir : Üreteç , iletken teller , lamba , reosta , anahtar gibi

Pil devrede elektron akışının sürekliliğini sağlayan bir üreteçtir Pilin (+) ve (-) kutupları vardır Pilin devrede yük akışını sağlamasının nedeni (+) ve (-) kutuplar arasında potansiyel farkının (gerilim) olmasıdır Potansiyel farkı ( V ) sıfır olduğunda yük akışı durur ve akım geçmez

Elektroliz : Bileşik halindeki bir sıvı maddenin elektrik akımı etkisiyle ayrışmasına Elektroliz denir

Elektrik akımının etkisi ile ayrışan bileşiğe (çözeltiye ) Elektrolit denir Elektrik akımını çözeltiye getiren iki iletkene Elektrot denir Üretecin (+) kutbuna bağlı elektrota Anot denir Üretecin (-) kutbuna bağlı elektrota da Katot denir Elektrikle yüklü atom veya atom gruplarına İyon denir Bir devrede anoda giden (-) yüklü iyonlara Anyon denir: Katoda giden (+) yüklü iyonlara da Katyon denir

Akım Şiddeti: Bir iletkenin kesitinden bir saniyede geçen elektron miktarına akım şiddeti denir i harfi ile gösterilir Akım şiddeti ampermetre denilen aletle ölçülür Ampermetre devreye seri bağlanır Bağlandığı yerin direncini etkilememesi için ampermetrenin iç direnci çok çok küçüktür Pratikte sıfır kabul edilir Akım şiddeti birimi amperdir A harfi ile gösterilir

1 amperin binde birine miliamper denir

Bir İletkenin Direnci

Elektronlar bir iletken içinde hareket ederken atom ve moleküllerle etkileşir ve enerji kaybederler İyi iletken olmayan maddeler içinde ise hareket edemez ve akım oluşturamazlar, yani engellerle karşılaşırlar Maddeler üzerinden geçen akıma karşı bir tepki yani direnme gösterirler Bu direnmeye direnç denir Direnç şekildeki gibi gösterilir ve R ile sembolize edilir

Direnç birimi ohm olup kısaca W ile gösterilir

Kısa Devre

Akımın dirençsiz yolu tercih etmesine kısa devre denir

Değişken Direnç (Reosta)

Bir iletkenin direncini değiştirmek için kullanılan alete reosta denir Reostaya ayarlı dirençte denilir Kısa devre prensibi geçerlidir

Potansiyel Farkı (Gerilim)

Potansiyel iş yapabilme yeteneği olarak ifade edilebilir Potansiyel enerji, depolanmış ve kullanıma hazır enerji demektir Pil ve üreteçlerde de böyle bir enerji vardır Potansiyel farkı denildiğinde iki noktanın potansiyellerinin farkı demektir Üreteçlerin (+) ve (–) kutuplarının potansiyelleri farklıdır Dolayısıyla üretecin iki ucu arasında bir potansiyel farkı (gerilim) vardır Bu potansiyel farkına gerilim de denir

ELEKTROMOTOR KUVVETİ

Pil, akü ve üreteçlerin içinde kullanılmaya hazır bir enerji varıdr İçerisinde mekanik, kimyasal veya başka çeşit enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklere elektromotor kaynakları (emk) denir

Örneğin pil ve akümülatörler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler Üretecin, bir q yükünü devrede dolaştırmak için harcadığı enerji, o üretecin elektromotor kuvveti (emk) olarak tanımlanır e ile gösterilir

Üreteçler bir devrede akım sağlayan kaynaklardır Bir iletken üretece bağlanmaz ise, iki ucu arasında potansiyel farkı oluşmaz ve üzerinden akım geçmez

Üreteçlerin Bağlanması

1 Seri Bağlı Üreteçler

Bir üretecin (+) kutbunu diğer üretecin (–) kutbuna bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline seri bağlama denir

Seri bağlı üreteçlerin her birinden eşit şiddette akım çekilir Dolayısıyla üretecin tükenme süresinden bir kazanç yoktur

Üreteçlerin toplam elektromotor kuvveti, her birinin elektromotor kuvvetlerinin toplamına eşittir

εt = ε1 + ε2 + ε3 dür

Üreteçler seri bağlı olduğundan iç dirençlerinin toplamı,

rT = r1 + r2 + r3 olur

2 Ters Bağlı Üreteçler

Bir üretecin (–) kutbunu diğer üretecin (–) kutbuna ya da (+) kutupların birbirine bağlanmasıyla elde edilen bağlama şekline ters bağlama denir Ters bağlamada emk lar birbirini yok edici yönde etki yapar Eğer ters bağlı iki üreteç özdeş ise toplam emk sıfır olur

εT = |ε1 – ε2| dir

Büyük emk değeri küçük emk değerinden çıkarılır

Üreteçler ters bağlı olsa da iç dirençler seri bağlıdır Dolayısıyla toplam iç direnç

rT = r1 + r2 olur

3 Paralel Bağlı Üreteçler

Üreteçlerin (+) kutbu bir noktada (–) kutbu da başka bir noktada olacak şekilde birleştirilerek oluşturulan bağlamaya, paralel bağlama denir

Paralel bağlı üreteçler özdeş seçilir Özdeş olmaması durumunda devre analizi için yeni kurallar gereklidirParalel bağlı üreteçlerin devreye verdikleri akımlar eşit olur

Toplam emk üreteçlerden birinin emk sına eşittir

εT = ε dir

İç direnci önemsiz paralel bağlı üreteç sayısının artması devreden geçen akım şiddetini etkilemez Fakat üreteç sayısı arttıkça her bir üreteçten geçen akım azalır ve üreteçlerin tükenme süreleri artar

Paralel bağlamanın özelliği gereğince, toplam iç direnç,

Üreteçlerin Tükenme Süresi

Bir üretecin tükenme süresi, yapılış boyutlarına, yapısını oluşturan maddenin cinsine ve üreteçten birim zamanda çekilen akıma bağlıdır

Bir üretecin tükenme süresi, üreteçten çekilen akımla ters orantılıdır Akım ne kadar çok çekilirse üreteç o kadar çabuk tükenir

Buna göre, devreye eşit şiddette akım veren seri bağlı özdeş üreteç ya da piller paralel bağlı olanlara göre daha çabuk tükenir

ELEKTRİKSEL ENERJİ

Uçları arasındaki potansiyel farkı V olan üretece bir R direnci bağlandığında i akımı geçiyor

Akım geçerken çok hızlı hareket eden elektronlar iletkenin atom ve moleküllerine çarparak kazandıkları kinetik enerjilerin bir kısmını bu parçacıklara aktarırlar Bu enerji ısı enerjisi alarak açığa çıkar İletkenden t sürede akım geçtiğinde ısıya dönüşen elektriksel enerji,

E=Vit

bağıntısından bulunur V = i R değeri yerine yazılırsa,

E = i2 R t olarakta kullanılabilir

V; volt, i : amper, t : saniye cinsinden alınırsa, elektriksel enerji Joule cinsinden bulunur

Elektriksel Güç

Bir iletkenin birim zamanda yaydığı elektriksel enerjiye o iletkenin gücü denir

Buna göre, elektriksel güç,

P=i , V=i2R olur

LAMBALARIN IŞIK ŞİDDETİ (PARLAKLIĞI)

Yanan bir lambanın ışık şiddeti ya da parlaklığı lambanın gücü ile orantılıdır

Direnci R, uçları arasındaki gerilimi V olan lambadan i şiddetinde akım geçiyorsa, lambanın gücü,

Buna göre, lambadan geçen akım ya da lambanın gerilimi azalırsa lambanın ışık şiddeti veya parlaklığı da azalır

ELEKTRİK AKIM KAYNAKLARI

Bir iletkenden elektrik akımının geçebilmesi için iletkenin iki ucu arasında bir potansiyel farkı olmalıdır Elektrik akımı katı iletkenlerde (-) uçtan (+) uca doğru akan elektronlar , sıvı ve gazlarda ise (+) ve (-) iyonların hareket etmesiyle sağlanır

Elektrik akımı , elektrik yüklerinin iki nokta arasında sürekli akışıdır Elektrik devrelerinde iki nokta arasında potansiyel farkı oluşturan ve yüklerin sürekli olarak hareketlerini sağlayan düzeneklere Elektrik Akımı Kaynakları denir Örneği pil , akümülatörler ve elektrik santralleri gibi Elektrik akım kaynakları ikiye ayrılır Bunlar doğru akım kaynakları ve alternatif akım kaynaklarıdır

Doğru Akım Kaynakları


Kimyasal reaksiyonlar sonucu elektrik akımı elde etmek mümkündür Elektrik enerjisi üreteçlerde elde edilir

Doğru Akım ( DC ) : Bir elektrik devresinde elektrik yüklerinin veya akımın belli bir yönde akan , yön değiştirmeyen ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir

Bir yönde akım sağlayan kaynaklara da doğru akım kaynakları denir Örneğin Pil , akümülatör ve dinamo gibi

Piller

Piller kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirir (+) ve (-) kutupları vardır Dolu pilin kutupları arasında Potansiyel farkı vardır Çeşitli piller vardır Her pilin yapısında iki elektrot ve elektrotların içine batırıldığı bir elektrolit vardır Potansiyel farkı Voltmetre veya elektrometre ile ölçülür Potansiyel farkı birimi Volttur Piller basit pil , kuru pil ve doldurulabilen piller diye üçe ayrılır

1-Basit Pil:

Volta Pili : Bakır ve çinko elektrotlar H2SO4 çözeltisine batırılınca akım elde edilir H2SO4 ile çinko (Zn) elektrot arasında kimyasal reaksiyon oluşur Çinko (Zn) atomları ikişer elektronunu çinko elektrota bırakarak Zn+2 iyonu halinde çözeltiye karışır

Çinko elektrot üzerinde elektronlar birikir Çözeltideki H+ iyonları Zn+2 tarafından bakır elektrota itilir Akım geçince dış devreden gelen elektronlar H+ iyonlarını nötrleştirir Bakır elektrot üzerinde biriken H gazı bir süre sonra akımın kesilmesine yol açar Volta pilinde bakır elektrotun H gazı ile kaplanarak akım veremez duruma gelmesine kutuplanma veya Polarizasyon denir Volta pilinde çinko elektrot pilin (-) kutbunu , bakır elektrot ise (+) kutbunu oluşturur

Danielle Pili : Bakır sülfat çözeltisi içine bakır elektrot , çinko sülfat çözeltisi içine çinko elektrot aralarına da Parşömen kağıdı konularak elde edilen pildir

Leclanche Pili : Nişadır çözeltisi içerisine batırılmış mangandioksit ve karbondan oluşmuş bir pildir

2- Kuru Pil

Pilin kabı çinkodan yapılmıştır Bu kap aynı zamanda pilin (-) kutbu görevini yapar Karbon çubuk (+) kutbunu oluşturur Karbon çubuğun etrafında %75 mangandioksit ve %25 grafitten oluşan bir katman bulunur Pildeki elektrolitik sıvı ise amonyum klorür çözeltisidir

Pil akım verirken amonyum iyonları ( NH4+ ) karbon çubuktan elektron alarak H2 ve amonyak ( NH3 ) haline geçer Çinko kaptan çözünen çinko iyonları ( Zn+2 ) ise Cl- ile birleşerek çinko klorür haline geçer Amonyak çinko klorür ile H2 ise mangandioksit ile tepkimeye girer

Birden fazla pil birbirine ağlanarak bataryalar elde edilir

3- Doldurulabilen Piller

Pilin doldurulması olayına Şarj denir Pilin boşalmasına Deşarj denir Doldurulabilen pillere Nikel kadmiyum pilleri ve kurşunlu akümülatörler örnek verilebilir

Pilden akım alınırken Kadmiyum , kadmiyum Hidroksit haline dönüşür Nikel Oksi Hidroksit ise Nikel Hidroksite dönüşür Kadmiyum ve nikel oksi hidroksit tükendiğinde pil boşalır Doldurulma olayı dışarıdan verilen elektrik enerjisi ile sağlanır

Akümülatörler

Akümülatör de bir tür pil çeşididir

Elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolayan ve bunu istenildiğinde tekrar elektrik enerjisi olarak dönüştüren düzeneğe Akümülatör denir

Elektrotlar arasına bir doğru akım kaynağı bağlanır Bu sırada elektroliz olayı gerçekleşir Buna akümülatörün şarjı denir Akümülatör dolarken H+ iyonları (-) elektroda , ( SO4)-2 iyonları da (+) elektroda gider Bu olay esnasında anotta kurşundioksit (PbO2 ) , katotta ise kurşun ( Pb ) oluşur Çözeltinin içinde iki farklı elektrot elde edilir Böylece şarj olmuş akümülatör elektrotlar arasında oluşturulacak devreye akım verir Akümülatörün akım vererek her iki elektrotun kurşun haline dönüşmesine akümülatörün boşalması (Deşarj ) denir Dolma sırasında depo edilen kimyasal enerji boşalma sırasında elektrik enerjisine dönüşür

Ayrıca Demir- Nikel akümülatörleri de vardır Akümülatörlerden başka doğru akım kaynakları da vardır Örneğin Dinamo , güneş pili , termoelektrik pil , fotoelektrik pil gibi

Pil Oluşumu İle Maddelerin Aşınması ( KOROZYON )

İki farklı elektrot bir elektrolit içine batırılınca pil oluşur Pilden akım alınırken elektrotlar değişime uğrar Kendiliğinden oluşan piller de vardır Bunlara istenmeyen piller denir Doğal ortamlarda birbirine dokunmakta olan iki farklı metal nemli ortamda bulunuyorsa istenmeyen pil oluşabilir İstenmeyen pil oluşumu metallerin aşınmasına yol açar

Korozyon: Metal yüzeylerinin istenmeyen pil oluşumu ile kendiliğinden aşınmasına korozyon denir

Metallerin ısı etkisi ile aşınması , zımpara ve diğer araçlarla oluşturulan aşınmalar korozyon değildir

Korozyon etkisi ile parlak metal yüzeyleri donuklaşır Demir üzerinde pas oluşur Çinko beyaz ve donuk bir tabaka ile örtülür Bakır üzerinde yeşil bir katman oluşur Gümüş kararır Platin ve altın parlak kalır Bazı metaller kolay bazıları ise zor korozyona uğrarlar Bazı metaller daha fazla aktif bazıları ise az aktiftir Çok aktiften az aktife doğru bazı metaller şöyle sıralanır :

Magnezyum , alüminyum , çinko , demir , kurşun , kalay , bakır , gümüş , platin, altın

İki metal bir araya getirilince daha soy olan ( az aktif olan ) metal (+) elektrot , diğeri (-) elektrot olur (-) elektrot olan metal korozyona uğrar , diğeri ise korunur

Evlerde kullanılan metalden yapılmış eşyalar kendisinden daha soy olan metallere uzun süre dokundurulmamalı Örneğin çelik tencere gümüşe dokunursa korozyona uğrar Korozyon olayı kuru ortamlarda da gerçekleşebilir Metallerin gazlarla etkileşmesi sonucu gerçekleşen bu olaya Kuru Korozyon denir

İstenmeyen pil oluşumlarında bir metalin korozyonunu önlemek için daha az soy olan bir metale dokundurulur Bir metalin korozyonunu önlemek için kullanılan metale Kurban Elektrot denir

Alternatif Akım Kaynakları

Alternatif Akım ( AC ): Yönü ve şiddeti sürekli olarak değişen akıma alternatif akım denir

Alternatif akım elde etmeye yarayan düzeneklere Alternatör veya Alternatif Akım Jeneratörü denir

Mekanik , ısı , kimyasal yada nükleer enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemlere elektrik santralleri denir

Hidroelektrik Santraller

Su gücünden yararlanarak çalıştırılan elektrik santralleridir Barajlarda toplanan suda potansiyel enerji depo edilir Yüksek bir yerden düşürülen yada akıtılan su Kinetik enerji kazanır Bu su yüksekten akıtıldığında su türbinine çarparak enerjisini mekanik enerji olarak çarklara aktarır Çarklar santralin üretecinin rotorunu döndürür Rotor bir mıknatısın kutupları arasında döner Rotorun bağlı olduğu jeneratörde alternatif akım üretilir Bu santrallerin çevreye önemli bir zararları yoktur Hidroelektrik santrallerde enerji dönüşüm sırası şöyledir :

Potansiyel Enerji—Kinetik enerji – Mekanik Enerji -- Elektrik Enerjisi

Termik Santraller

Elektrik enerjisi elde edebilmek için kömür , gaz petrol gibi yakıtların ısıya dönüştürülmesi ile çalışan santrallerdirBurada su kaynatılarak buhar elde edilir Yüksek basınçlı buhar , buhar türbinlerine gönderilerek türbinin döndürülmesi sağlanır Dönen bu türbin jeneratörün elektrik enerjisi üretmesini sağlar Bu santraller yeşil alanlara zararlıdır, ormanları yok ederTermik santrallerde enerji dönüşüm sırası şöyledir :

Kimyasal Enerji – Isı Enerjisi—Mekanik Enerji—Elektrik

Jeneratörlerin Yapısı

Türbinlerde alternatif akım üreten sistemlere Jeneratör denir Jeneratörde manyetik alan oluşturan mıknatıs ile mıknatısın kolları arasında dönen dikdörtgen tel çerçeveler vardır Çerçeve döndükçe düzgün manyetik alan oluşturur Negatif yüklü elektronlara bir kuvvet etki eder Çerçeve içinde elektronlar bir akım oluşturur Bu akım halkalar üzerindeki fırçalar yardımıyla dış devreye alternatif akım olarak verilir

Jeneratörün yapısında stator ve rotor diye iki önemli kısım vardır Dıştaki sabit kısım statordur Rotor ise statorun iç kısmında bulunur ve bir eksen etrafında döner

Jeneratörlerin Akım Vermesi

Tel çerçeveyi döndürmek yerine manyetik alanı döndürmek daha kullanışlı bir jeneratör oluşturur

Çubuk mıknatıs bir akım makarasının içinde hareket ettirilirse , makaraya sarılı iletken telin uçlarında oluşan akıma İndüksiyon Akımı denir

Transformatör:

Alternatif gerilimin düşürülmesi veya yükseltilmesini sağlayan araçlara denir

Transformatör Primer (Giriş) devre , Sekonder (Çıkış) devre ve demir çekirdek diye üç ana kısımdan oluşur Gerilimin uygulandığı sargıya Primer sargı denir Gerilimin alındığı sargıya Sekonder sargı denir

Bir transformatörde çıkış olarak az sarımlı sargı kullanılırsa gerilim düşer Çıkıştaki sarım sayısı giriştekinden fazla ise gerilim yükselir

Vs = Ns = İp

Vp Np İs

Vs = Sekonder Gerilim

Vp = Primer Gerilim

Ns = Sekonder Sarım Sayısı

Np = Primer Sarım Sayısı

İp= Primer Akım

İs = Sekonder Akım

Güç (P) : Birim zamanda yapılan iştir Birimi wattır

P = V İ

Bir transformatörün verimi : Verim = Alınan Güç / Verilen Güç

Verim = Vsİs/Vp İp