Elektrik Akımı Nedir?

{h1}

Elektrik akımı, bir tel üzerinden elektron akışı gibi hareket halinde elektrik yüküdür.

Elektrik akımı hareket halinde elektrik yüküdür. Şimşek, ani bir şimşek veya parmağınızla bir şamandıra anahtar plakası arasındaki kıvılcım gibi ani bir statik elektrik boşalması şeklinde olabilir. Daha yaygın olarak, elektrik akımından bahsettiğimizde, jeneratörler, piller, güneş pilleri veya yakıt hücrelerinden daha kontrollü elektriği kastediyoruz.

Çoğu elektrik yükü bir atom içindeki elektronlar ve protonlar tarafından taşınır. Protonlar pozitif yüklüdür, elektronlar ise negatif yüklüdür. Bununla birlikte, protonlar çoğunlukla atom çekirdeği içinde immobilize edilir, bu yüzden bir yerden diğerine yük taşıma işi elektronlar tarafından ele alınır. Bir metal gibi iletken bir malzemedeki elektronlar, en yüksek elektron yörüngeleri olan iletim bantları boyunca bir atomdan diğerine hareket etmek için büyük ölçüde serbesttirler. Pittsburg State Üniversitesi'nde bir fizik profesörü olan Serif Uran'a göre, yeterli bir elektromotor kuvvet (emf) veya voltaj, elektronların bir iletken aracılığıyla bir elektrik akımı olarak hareket etmesine neden olabilecek bir yük dengesizliği üretir.

Elektrik akımını bir borudaki su akışıyla karşılaştırmak biraz zor olsa da, anlaşılması biraz daha kolaylaştıracak bazı benzerlikler vardır. Colorado Bolder Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Michael Dubson'a göre, bir teldeki elektron akışını bir borudaki suyun akışı olarak düşünebiliriz. Uyarı, bu durumda, borunun her zaman su dolu olmasıdır. Boruyu suyun içine sokmak için vanayı bir uçta açarsak, bu suyun borunun sonuna kadar yolunu açmasını beklememiz gerekmez. Suyu diğer uçtan neredeyse anında alırız, çünkü gelen su boru hattındaki suyu sonuna doğru iter. Bir teldeki elektrik akımı durumunda olan budur. İletim elektronları telde zaten mevcuttur; Bir ucunda elektronları itmeye başlamamız gerekiyor ve hemen diğer ucundan akmaya başlıyorlar.

Gürcistan Devlet Üniversitesi'nin HyperPhysics web sitesine göre, bir teldeki bir elektronun gerçek hızı saniyede birkaç milyon metredir, ancak kabloyu düz bir şekilde ilerlemez. Neredeyse rasgele olarak zıplıyor ve sadece saniyede birkaç milimetre ilerliyor. Buna elektronun sürüklenme hızı denir. Bununla birlikte, sinyalin aktarım hızı, elektronlar, düğmeyi çevirdikten sonra telin diğer ucuna itilmeye başladığında, neredeyse saniyede 300 milyon metre (saniyede 186.000 mil) olan ışık hızıdır. Akımın, akımın saniyede 50 veya 60 kez değiştiği yerde, elektronların çoğu telden asla kopmaz.

Şarj dengesizlikleri çeşitli şekillerde oluşturulabilir. Bilinen ilk yol, iki farklı malzemeyi birbirine sürterek, örneğin bir hayvan kehribarı olan bir kehribar parçasının sürtülmesi gibi statik bir yük yaratmaktı. Daha sonra kehribarla daha az şarjlı veya toprağa dokunarak bir akım oluşturulabilir. Bununla birlikte, bu akım çok yüksek gerilime, çok düşük amperaja sahipti ve sadece bir saniyelik bir süre sürdü, bu yüzden herhangi bir yararlı iş yapmak için yapılamadı.

Doğru akım

Yük dengesizliği yaratmanın bilinen bir yolu, 1800 yılında İtalyan fizikçi Alessandro Volta tarafından icat edilen elektromekanik pil, elektromotor kuvvet için birimin, voltun (V) adlandırıldığı elektro-kimyasal pildi. Onun "voltaik yığını", tuzlu suya batırılmış kumaş tabakaları ile ayrılan bir sıradaki çinko ve bakır plakalardan oluşan bir yığından oluşuyordu ve sabit bir doğru akım kaynağı oluşturdu (DC). O ve diğerleri, önümüzdeki birkaç on yıl boyunca buluşunu geliştirdiler ve geliştirdiler. Ulusal Amerikan Tarihi Müzesi'ne göre, "piller birçok bilim insanının ve mucidin dikkatini çekti ve 1840'larda Joseph Henry'nin elektromıknatısları ve Samuel Morse'un telgrafı gibi yeni elektrikli cihazlara akım sağladılar."

Diğer DC kaynakları arasında oksijen ve hidrojeni suya karıştıran yakıt hücreleri bulunur ve işlemde elektrik enerjisi üretilir. Oksijen ve hidrojen saf gazlar veya hava ve alkol gibi bir kimyasal yakıt olarak sağlanabilir. Bir başka DC akım kaynağı fotovoltaik orsolar hücredir. Bu cihazlarda güneş ışığından gelen fotonik enerji elektronlar tarafından emilir ve elektrik enerjisine dönüştürülür.

Alternatif akım

Kullandığımız elektriğin çoğu, elektrik şebekesinden alternatif akım (AC) şeklinde gelir. Alternatif akım, Faraday'ın İndüksiyon Yasası üzerinde çalışan elektrik jeneratörleri tarafından üretilir, bu sayede değişen bir manyetik alan bir iletkende bir elektrik akımı oluşturabilir. Jeneratörler dönerken manyetik alanlardan geçen tel bobinlerini döndürmektedir. Bobinler dönerken, manyetik alana göre açılıp kapanır ve her yarım dönüşte yön değiştiren bir elektrik akımı üretirler. Akım, saniyede 60 kez tam bir ileri geri ve ters çevrimi veya 60 hertz (Hz) (bazı ülkelerde 50 Hz) geçer. Jeneratörler kömür, doğal gaz, yağ veya nükleer reaktör ile ısıtılan buhar türbinleri ile güçlendirilebilir. Ayrıca hidroelektrik barajlardaki rüzgar türbinleri veya su türbinleri ile de çalıştırılabilirler.

Jeneratörden akım, iletim için çok daha yüksek bir gerilime adım attığı bir dizi transformatörden geçer.Bunun nedeni, tellerin çapının, aşırı ısınma ve enerji kaybetmeden taşıyabilecekleri akım veya amper miktarını belirlemesidir, ancak voltaj yalnızca hatların zeminden ne kadar iyi yalıtıldığıyla sınırlıdır. Akımın sadece bir tel değil, iki tanesiyle taşındığı dikkat çekicidir. Doğru akımın iki tarafı pozitif ve negatif olarak belirlenmiştir. Ancak, AC'nin polaritesi saniyede 60 kez değiştiği için, alternatif akımın iki tarafı sıcak ve taşlanmış olarak belirlenir. Uzun mesafeli güç iletim hatlarında, teller sıcak tarafı taşır ve topraklama devresi tamamlamak için yeryüzünde dolaşır.

Güç, voltajın amper değerine eşit olduğu için, daha yüksek voltaj kullanarak aynı amperde hatta daha fazla güç gönderebilirsiniz. Yüksek voltaj, daha sonra trafo merkezine ulaşana kadar trafo merkezlerine dağıtıldığından, daha sonra 110 V'ye kadar inen bir gerilim şebekesine dağıtılır. (Amerika Birleşik Devletleri'nde, duvar prizleri ve ışıklar 110 V'ta çalışır. 60 Hz'de Avrupa'da neredeyse her şey 50 Hz'de 230 V üzerinde çalışır.)

Akım, hattın sonuna ulaştığında, çoğu iki yoldan biriyle kullanılır: ya elektrik direnci yoluyla ısı ve ışık sağlamak için, ya da elektriksel indüksiyon yoluyla mekanik hareket. Birkaç farklı uygulama vardır - farklı prensipler üzerinde çalışan flüoresan lambalar ve mikrodalga fırınlar geliyor, ancak aslanın güç payı direnç ve / veya endüktansa dayalı cihazlara gidiyor. Örneğin bir saç kurutma makinesi, aynı anda hem kullanır.

Bu bize elektrik akımının önemli bir özelliğini getiriyor: iş yapabilir. Evinizi aydınlatabilir, bezlerinizi yıkayabilir ve kurutabilir ve hatta anahtarın kapağında garaj kapınızı kaldırabilirsiniz. Bununla birlikte, gittikçe daha önemli hale gelen şey, elektrik akımının, özellikle ikili veri biçiminde, bilgi aktarma yeteneğidir. Bilgisayarınızdaki internet bağlantısı elektrik akımının sadece küçük bir kısmını kullanıyor olsa da, bir elektrikli ısıtıcı, modern yaşam için gittikçe daha önemli hale geliyor.

Ek kaynaklar

  • HyperPhysics: Elektrik Akımı
  • Fizik Sınıfı: Mevcut Elektrik
  • Fizik4Kids: Elektrik Akımı


Video Takviyesi: Elektrik Akımı ve Gerilim Nedir? Nasıl Oluşur? Nasıl Hesaplanır?.




Araştırma


'Alacakaranlık' Yıldız Kristen Stewart Eş Yazarlar Yapay Zeka Kağıdı
'Alacakaranlık' Yıldız Kristen Stewart Eş Yazarlar Yapay Zeka Kağıdı

Tatil Için Bilim Projeleri
Tatil Için Bilim Projeleri

Bilim Haberleri


Pasif Stingray'In Ölümcül Olması Nasıl
Pasif Stingray'In Ölümcül Olması Nasıl

Termit Savaşları, Sosyal Böceklerin Evrimi Açıklayabilir
Termit Savaşları, Sosyal Böceklerin Evrimi Açıklayabilir

Teen Brains Çocukluk Düşüncelerini Temizle
Teen Brains Çocukluk Düşüncelerini Temizle

Electrocution: Erode Dağları'Nın Yeni Yolu
Electrocution: Erode Dağları'Nın Yeni Yolu

Tomb, Çin'In 1. Kadın Imparatoru Tarafından Yönetilen Bir Ailenin Hikayesini Anlatıyor
Tomb, Çin'In 1. Kadın Imparatoru Tarafından Yönetilen Bir Ailenin Hikayesini Anlatıyor


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com