Elektrik Akımı - Ansiklopedik Bilgi

0 Üye ve 1 Ziyaretçi konuyu incelemekte.

Çevrimiçi D®agon

  • Ezberletmez Öğretir
  • *******
  • Join Date: Mar 2008
  • Yer: Ankara
  • 11651
  • +524/-0
  • Cinsiyet: Bay
    • Arif Hocam
Elektrik Akımı - Ansiklopedik Bilgi
« : 30 Eylül 2014, 18:23:59 »
Alm. Elektrichestrom, Fr. Courant (m), électrigue, İng. Electric current.
Elektrik yüklerinin bir yerden bir yere gitmesi.

Bu, yüklerin kendi başlarına gitmesi şeklinde olabildiği gibi, yüklerin bir madde üzerine binerek taşınması şeklinde de olabilir. Kendi başlarına taşınarak akım meydana getiren elektrik yükleri, sâdece negatif yüklü elektronlardır. Pozitif yüklerin akım meydana getirmesi, dâimâ maddenin atom ve moleküllerine bağlıdır.

Elektrik akımı veya elektriksel akım, en kısa tanımıyla elektriksel yük taşıyan parçacıkların hareketidir. Bir kesit üzerinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akımını verir. SI birimi Amper'dir (kısaltması A). Herhangi bir kesit üzerinden bir saniye içerisinde bir Coulomb'luk yük geçmesi bir Amper'lik akıma tekabül eder. Ohm Kanunu'na uyan maddeler üzerinden geçen akım bu maddenin direnci ile ters orantılı, akımı oluşturan gerilim ile doğru orantılıdır. Doğadaki çoğu madde Ohm Kanunu'na büyük oranda uyar, ancak akım ve gerilim arasındaki bağıntı çok daha karışık olabilir. Yarı iletkenler bu duruma güzel bir örnektir.

Maddeye bağlı olarak yüklerin taşınmasıyla elektrik akımının elde edilmesine Van de Graaff Jeneratörü misal olarak verilebilir. Bu sistemde yüksek potansiyelli kaynaktan çıkan yüklerin, tepedeki küreye taşınması, dönen bir yalıtkan şeritle sağlanmaktadır. Bu tip akımlara konveksiyonla elektrik akımı denir. Elektronların bir katı iletken içerisinde hareketleriyle meydana gelen akıma ise iletim akımı denir.

Sıvı çözeltiler ve gazlar içerisinde elektrik akımını iyonlaşmış atom ve moleküller meydana getirir. Çözelti içine daldırılan elektrotlara bir gerilim uygulanınca gelişigüzel dolaşmakta olan pozitif yüklü iyonlar, negatif kutba (katod), negatif yüklü iyonlar, pozitif kutba (anod) doğru hareket eder. Katoda ulaşan pozitif yüklü iyonlar elektron alarak nötrleşir. Böylece katottan sıvıya, sıvıdan anoda doğru bir elektron akışı meydana gelmiş olur.

Katı iletken maddelerde atomlar hareketli olmadığından elektrik yükü elektronlar vâsıtasıyla taşınır. Bu elektronlar atomun en dış yörüngesine gevşek olarak bağlanmış elektronlardır. Atom ve moleküller katıları meydana getirmek üzere birleştikleri zaman, gevşek olan bu elektronlar katı içinde serbest hareket ederler. Metaller içindeki serbest hareket eden elektron sayısı çok olduğundan metaller iyi iletkendir. Bir iletkenin uçlarına uygulanan potansiyel farkı(gerilim) serbest elektronları harekete geçirerek bir uçtan diğer uca akmasını sağlar. Meydana gelen elektrik akımı her ne kadar bir elektron akımından ibâret ise de akım yönü olarak elektronların hareket yönünün tersi kabul edilir. Bu kabul sâdece gelenek ve alışkanlığa bağlı olup hiçbir fizikî mânâsı yoktur.

Elektrik akımı şiddeti birimi amper (A)dir. Amper temel birimlerden olup herhangi bir birimden türemiş değildir. Elektrik akım şiddeti (I) birim zamanda bir kesitten geçen yük miktarıdır. Kesit alanı (S) olan bir iletkenin bir santimetre küpünde (n) tâne serbest elektron varsa ve bir elektronun ortalama hareket hızı (v), yükü (e) ile gösterildiğinde akım şiddeti I= S.v.e.n formülüyle verilir. Elektronların hızı (v) fazla büyük değildir. Fakat bir elektrik lambası, anahtara basınca hemen yanmaktadır. Bunun sebebi elektrik akımını, elektronların yol almaları meydana getirmeyip, iletkenin her yerinde serbest elektron bulunduğundan, hareketin bir elektrondan diğerine iletilmesi meydana getirmektedir. Yâni elektron akışından hareketin elektrondan elektrona iletilmesi kastedilmektedir.

Elektrik akımı olması için, akımı üreten kaynağın pozitif ve negatif kutupları arasında kapalı bir devre olması gerekir. Eğer negatif ve pozitif kutup zamânın fonksiyonu olarak yer değiştirmeyip aynı kalır ve elektronlar hep aynı yönde akarsa buna doğru akım denir. Bu akımı üreten üreteçlere de doğru akım üreteçleri (jeneratörleri) adı verilir. Negatif ve pozitif kutup zamanla değişirse elektron akışı aynı kalmaz, kutuplara bağlı olarak yön değiştirir. Bu tür akımlara alternatif akım (dalgalı akım), bu akımı üreten üreteçlere de alternatif akım jeneratörü (alternatör) denir. Şâyet kutuplara uygulanan gerilim kesikli olursa, meydana gelen akıma da darbeli akım adı verilir.

Elektrik akımı hâsıl eden kuvvet kutuplar arasındaki gerilime (potansiyel farkına) bağlıdır. Gerilim birimi volttur. İletkenler, atomların mâni olması sebebiyle, ancak mahdut (sınırlı) miktarda elektron akmasına müsaade ederler. Bu, iletkenlerin direncine bağlıdır. Direnç birimi “ohm”dur. Uçlarına bir voltluk potansiyel farkı uygulanan iletken üzerinden bir amperlik akım geçerse bu iletkenin direnci bir ohmdur.

Elektrik akımının “ısı” etkisi yanında “mağnetik” ve “kimyâsal” etkileri de vardır. Meselâ elektrik akımı taşıyan bir telin etrâfında bir mağnetik alan meydana gelir. Tuz eriyiği veya erimiş hâlde bulunan tuz içerisinden doğru akım geçirilirse, bu akım cismi ayrıştırır. Bu olaya elektroliz denir. Metal kaplama sanâyiinde elektrolizden istifâde edilir.

Bugün elektrik akımı ve onun etkilerinden istifâde edilerek yapılmış sayısız âlet, insan hayâtının vazgeçilmez bir parçası olmuş gibidir. Hızla gelişen “elektronik” de, hiç şüphesiz, temellerini elektriğin meydana getirdiği bir ilim ve teknoloji dalıdır.

[b]Görüldüğü yerler[/b]
Doğada karşılaşılan elektrik akımları arasında yıldırımlar, Güneş rüzgârları ve kuzey ışıkları vardır. İnsan yapımı elektrik akımlarına örnek olarak da metal tellerde akan elektronlar örnek gösterilebilir. Bu duruma uzun mesafelere elektrik enerjisi dağıtan elektrik iletim hatlarında ya da elektrikli ve elektronik aletlerin içlerindeki tellerde rastlanabilir. Akıma Elektronik bilimi dahilinde farklı yerlerde de rastlanabilir. Bunların arasında dirençlerin üzerinden geçen akımlar, vakumlu tüplerdeki vakumdan geçen akımlar, pillerin ya da sinir hücrelerinin içinde akan iyonlar ve bir yarı iletkenden akan elektron boşlukları da vardır.

[b]Tehlikeler[/b]
Elektrik akımından kaynaklı en ciddi zararlar elektrik çarpmalarıdır. Elektrik çarpmasının etkileri pek çok etkene dayanır. En onemli etkenler akımın şiddeti, elektriksel temasın yapısı, etkilenen uzuvların durumları, akımın vücutta takip ettiği yol ve akım kaynağının gerilimidir. Çok zayıf bir akım sadece bir karıncalanmaya neden olurken, deriden geçen şiddetli akımlar ciddi yanıklara hatta kalpten geçen akımlar kalp krizine bile sebep olabilir.

Kontrol dışı elektrik kaynaklı ısınmalar da tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Fazla güç taşıyan kablolar yaygın bir yangın sebebidir. Cepte birlikte taşınan madeni paralar ve bir AA Pil kadar küçük bir güç kaynağı bile kısa devre sonucu hızlıca ısınıp deride yanıklara sebep olabilir.