Elektrik Enerjisi

Elektrik Enerjisi

ELEKTRİK, atom çekirdeğinin çevresinde dönen elektronların yer değiştirmesinden elde edilir Elektronların hareket edebilmesi için , ületken dediğimiz maddeler gerekmektedir Bu iletkenler elektronca zayıf olan bölgeye elektran akımı sağlarlar Bu konuya biraz açıklık getirelim Bir dağın tepesindeki taşın potansiyel enerjisi olduğunu görmüştük Bu taş, dağın tepesinden aşağı yuvarlanınca kinetik enerjisi olduğunu görmüştük Bu taş, dağın tepesinden aşağı yuvarlanınca, kinetik enerjiye dönüşür Yani bir iş yapar İşte bir elektriğinde potansiyel enerjisi vardır Elektrik akımı sağlandığında , bu enerji kinetik enerjiye dönüşür ve bir iş yapar Bu akım nasıl sağlanır ? A bölgesinin elektron miktarı bakımından zayıf bir bölge olarak kabul edelim B bölgesi ise, elektron bakımından güçlü bir bölge Burada elektron akımı B bölgesinden A bölgesine doğru olacaktır Elektron akımı da bir iletken aracılığıyla sağlanacaktır İşte elektrik enerjisi bu akımdan elde edilir

Elektrik akımı ya da enerjisi kimyasal ve mekanik enerji kullanılarak elde edilir Önce kimyasal enerjiden nasıl elektrik enerjisi elde edilebileceğini öğrenelim
Bunların en basit örnekleri piller ve akümülatörlerdir Pili ilk bulan Al-exander Volta adlı bir İtalyan fi-zikçisidir 1790 yılında bulduğu bu pile Volta pili denmektedir Çok basit bir pil olan Volta pili içinde asitli su bulunan bir kap, bir çinko, bir de bakır çubuktan oluşmaktadır Cam bir kabın içine sülfat asidi ve su koyalım Bu suyun içine bir çinko bir de bakır çubuk daldıralım Her iki çubuğun ucunu , suyun dışında kalacak biçimde bir bakır telle biıieştirelim Bu telin ortasına bir voltmetre bağladığımızda 1 voltluk bir gerilim farkının ortaya çıktığı görülür Sulu pil ya da Volta pili diye adlandırdığımız bu üreteç , en basit elektrik enerjisi kaynağıdır, ve kimyasal enerjiden yaralanılarak elde edilmiştir Elektronlar çinko çubuktan bakır çubuğa doğru yol almıştır Elektrik akımı ise bunun tersi yöndedir Yani bakır çubuktan çinko çubuğadır Akımın çıkış ucu daima pozitif (+) gittiği yön ise , negatif (- )kutup olarak kabul edilir

Elektrik akımı gözle görmek elbette olanaksızdır Onu ancak etkileriyle fark edebiliriz Bu etkiler üç çeşittir Isı etkisi, manyetik etki ve kimyasal etkisi Elektrik akımının yol aldığı teli elimizle tuttuğumuz zaman ısındığını görürüz Buna elektriğin ısı etkisi denir Elektrik ocakları bunun en belirgin örneğidir Üzerinden elektrik akımı geçen bir iletkenin yanına , bir pusula koyduğumuzda , pusula ibresinin tele dikey hale gelmeye çalıştığını görürüz Buradan da anlaşılıyor ki, elektriğin manyetik bir etkisi vardır Elektrik akımı bazı maddelerin ayrışmasını sağlar Suyun içinden elektrik akımı geçirdiğimizde, negatif kutupta iki atom hidrojen , pozitif kutupta da bir atom oksijenin açığa çıktığını görürüz İşte bu da , elektriğin kimyasal etkisidir Bu üç etki nedeniyle biz, elektrik akımının varlığını anlıyoruz

Elektrik devresinden bir saniyede geçen elektrik miktarının ölçüsüne akım şiddeti denir Birimi ise Amper' dir
Kimyasal elektrik enerjisi elde etmenin yollarından biri olan akümülatörler iki çeşittir: Kurşun akümülatörler ve demir - nikelli akümülatörler Önce kurşunlu akümülatörleri inceleyelim Suyun içinde eritilmiş sülfat asidini , genişçe bir kaba koyalım Kafes gibi delinmiş kurşun levhaların deliklerini , kurşun oksitleri ile dolduralım Bu levhaları kabın içine simetrik olarak dizelim En baştaki ve en sondaki levhalar , akümlatörün kutuplarıdır Demir nikelli akümülatörlerin farkı ise , elektrolit olarak suda eritilmiş potasyum hidroksit , elektrod olarakda nikel oksit ve demir kullanılmasıdır Akümülatörler artık enerjiyi depolayıp gerektiğinde hizmete sokması açısından-önem taşımaktadır Kara taşıtlarında , uçaklarda , laboratuvar-larda olmak üzere , geniş bir kullanım alanına sahiptir

Manyetik enerjiden elektrik enerji elde etmeye gelince ; bunun için iki yol vardır Doğru akım elde etmek için dinamolar, alternatif akım elde etmek için de alternatörlerden yaralanılır Önce dinamoların çalışma ilkesini inceleyelim Elektrik akımının manyetik etkisini daha önce görmüştük Yani elektrik akımnın geçtiği iletkenin çevresinde , bir manyetik alanın oluştuğunu biliyoruz İşte bu manyetik alandan yaralanarak elektrik akımı elde edebiliriz Basit bir dinamo örneğinde bunu gösterelim;

Önce ortası delik bir mıknatıs alalım Bu mıknatısın delik kısmına üzerinde özel sarımlar bulunan döner bir bölüm geçirelim İşte bu döner bölümün hareket etmesi sonucu meydana gelen manyetik alan , bir başka deyişle endüksiyon , elektrik akımı elde etmeye yarar Sabit kısma endükleyen , döner kısmı da endüklenen denir Mahyetik alan , endükleyenle endüklenenin ters yönünde gelişir Endüklenen kısma değen bir fırça aracılığıyla elektrik akımı toplanır ve kullanılacak olan devreye verilir Bu basit bir dinamodur Doğru akım üretir Alternatif yani dalgalı akım elde etmek içinse , alternatörler kullanılır Alternatörlerin özelliği döner kısma, yani endüklenene bağlı iki bilezik ve bunlara değen iki fırçanın bulunmasıdır Böylece her 90° lik dönmelerde, değişik yönde akımlar oluşur Periyotları değişik bu akıma da, alternatif ya da dalgalı akım adı verilmiştir Genellikle kullanılan da alternatif akımdır Evimizde kullandığımız elektrik akımı alternatif akımdır

Elektrik enerjisi üreten aygıtları genel olarak gördükten sonra, dünyada büyük çapta elektrik enerjisinin nasıl üretildiğini gözden geçirelim Elektrik enerjisi santrallerde üretilir Bu santraller genellikle termik ya da hidroliktir Termik santraller adından da anlaşılacağı gibi , ısı enerjisiyle çalışan santrallerdir Isı maddesi olarak da kömür ya da petrol kullanılmaktadır Son - zamanlarda petrollü elektrik santraları, kömürlüye çevrilmektedir Çünkü petrolden elde edilen petrol çok pahalı olmakta ve ülke ekonomilerini güç durumlara düşürmektedir Kömür nispeten daha ucuz olmakta ve elde edilen elektrik enerjisi de o oranda bol kullanılmaktadır Termik santrallara bir örnek verecek olursak, İstanbul ve çevresini besleyen Ambarlı Termik Santralı, Ülkemizdeki en büyük termik santraldir

Hidrolik santrallara gelince : Bu santrallar suyun itme gücünden yararlanılarak elektrik" enerjisi üretmektedirler Büyük akarsuların üzerine kurulurlar Bu konuda ülkemizde en büyük hidrolik santral , Keban Barajı' ndaki santraldir Fırat Nehri üzerinde kurulan bu dev barajda sular birikir Biriken sular, zaman zaman kapaklar açılarak sartral-daki türbinlere gönderilir Hızla akan türbinleri döndürür Türbinlere bağlı üreteçler de , elektrik enerjisi üretirler Bu enerji daha sonra çeşit dağıtım araçlarıyla gerekli yerlerde kullanılmak üzere gönderilir

Elektrik santrallarında üretilen elektrik , ilektenler aracılığıyla dağıtılır Bu iletkenler iki şekildedir Biri havai tesisler, diğeri- yeraltı tesisleri Havai tesislerle yani direklerin tepesine gerilen teller aracığıyla , elektrik akımı istenilen yere ilitilmek-tedir Yeraltından iletim ise gene kablolar aracılğıyla yapılmaktadır Kablolar toprak altına döşenir ve iletilmek istenen yere bu yolla gönderilir

Elektrik enerjisi dünyada en çok kullanılan enerji çeşididir Aydınlanmadan tutunda ısınmaya tadar tüm alanlarda yararlanılır Diyebiliriz ki her şey elektriğe bağlıdır Tüm tesisler çeşitli yollarla elde edilen elektrikleçalışır Dünyada en fazla elektrik üreten ülkeler Amerike Birleşik Devletleri ile Sovyetler Bir-liği'dir Onlar bile zaman zaman enerji darboğazı ile burun buruna gelirler Elektrik enerjisini de , daha ilerdeki bölümlerde ayrıntılı olarak inceleyeceğiz