Supakorn Kaewinta / EyeEm / Getty Images
Çoğu insan için elektrik, bir ışık anahtarını çevirdiğimizde veya bir cihazı taktığımızda bir şekilde sihirli bir şekilde ortaya çıkan gizemli bir güçtür. Ancak, elektrik akışının arkasındaki bilim çok karmaşık olsa da, bazı temel terimleri ve işlevleri öğrenirseniz, elektrik akışının veya akımın temellerini anlamak kolaydır. Ayrıca tellerden geçen elektrik akışının borulardaki su akışıyla karşılaştırılmasına yardımcı olur. Analoji mükemmel olmasa da, devre kablolarındaki elektrik akışının birçok özelliği, bir sıhhi tesisat sistemindeki su akışına benzer.
-
Hareketli Elektronlar
Sharif Tarabay / Getty Images
Elektrik akımı dediğimiz şey, bir iletken malzemenin atomları arasında parçacık seviyesinde gerçekleşir - bir ev devresinde bu bakır kablolama. Her atomda üç tip parçacık vardır: nötronlar, protonlar (pozitif elektromanyetik yük taşıyan) ve elektronlar (negatif yük taşıyan). Buradaki önemli parçacık elektron, çünkü atomundan ayrılabilen ve bitişik bir atoma geçebilen benzersiz bir özelliğe sahip. Bu elektron akışı elektrik akımı yaratan şeydir - negatif yüklü elektronların atomdan atoma atlaması.
Jeneratörler Nasıl Çalışır
Elektronları harekete geçiren nedir? Fizik karmaşıktır, ancak özünde, devre kablolarındaki elektrik akışı bir şebeke jeneratörü (rüzgar, su, atomik bir reaktör veya yanan fosil yakıtlarla çalışan bir türbin) ile mümkündür. 1931'de Michael Faraday, elektrik ileten bir malzeme (metal tel) manyetik bir alana taşındığında elektrik yüklerinin oluştuğunu keşfetti. Modern jeneratörlerin çalışma prensibi budur: Türbinler - ister nükleer reaktörler tarafından yaratılan su veya buharla çalışan güç - dev mıknatısların içindeki devasa metal tel bobinlerini döndürerek elektrik yüklerinin akmasına neden olur.
Pozitif ve negatif yüklerin bu büyük elektrik alanı kurulduğunda, güç şebekesi boyunca tellerdeki elektronlar harekete geçer ve elektrik alanıyla kadans içinde akmaya başlar. Bir ışık anahtarını çevirdiğinizde veya bir lamba ya da ekmek kızartma makinesini taktığınızda, aslında yüzlerce mil uzakta olabilecek elektrik jeneratörleri tarafından çekilen ve itilen büyük bir şebeke çapında elektron akışına dokunuyorsunuz.
Elektrik jeneratörleri bazen su pompalarına benzemektedir - elektrik üretmezler (tıpkı bir su pompası su oluşturmaz gibi), ancak elektron akışını mümkün kılar.
-
Güncel = Elektrik Akışı
Victor De Schwanberg / Bilim Fotoğraf Kütüphanesi / Getty Images
Akım terimi, bir devre veya elektrik sistemindeki basit elektron akışını ifade eder. Elektrik akımını bir su borusundan akan suyun miktarına veya hacmine de benzetebilirsiniz. Elektrik akımı amper veya amper cinsinden ölçülür.
AC ve DC Akımı
Elektrik akımı iki tipte mevcuttur: alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC). Teknik olarak, DC akımı yalnızca bir yönde akarken, AC akımı yönü tersine çevirir. Günlük olarak AC, evinizdeki ışıkları, cihazları ve prizleri çalıştıran jeneratör tarafından üretilen elektrik formudur, DC ise piller tarafından sağlanan güç formudur. Örneğin, ev feneriniz bir AC sistemi kullanırken fenerleriniz DC sistemleridir.
Güneş ve rüzgar jeneratörleri gibi birçok yenilenebilir enerji kaynağı evde kullanılmak üzere AC'ye dönüştürülen DC elektrik üretir. Bir otomobilin aküsü, motoru çalıştırmak için kullanılan bir DC sistemidir, ancak motor çalıştırıldığında, otomobilin elektrik sisteminde çeşitli sistemleri çalıştırmak için AC akımı oluşturmaya başlayan bir alternatör bulunur.
-
Gerilim = Basınç
Marek Jagoda / EyeEm / Getty Images
Elektromotor kuvvet olarak da bilinen voltaj, genellikle bir sistemdeki elektronların basıncı olarak tanımlanır. Bir borudaki su basıncına benzetilebilir. Evinizdeki standart devreler yaklaşık 120 volt (gerçek voltaj yaklaşık 115 ila 125 volt arasında değişebilir) veya 240 volt (gerçek aralık: 230 ila 250 volt) taşır. Çoğu ışık fikstürü ve çıkışı 120 volt devrelerle beslenirken, kurutucular, aralıklar ve diğer büyük cihazlar genellikle 240 volt devreleri kullanır.
-
Watt = Akış Hızı
Tom Chance / Getty Images
Watt terimi, elektrik enerjisinin dağıldığı veya tüketildiği hızı ifade eder. Evinizdeki elektrik sistemi tarafından tüketilen toplam güç, elektrik şirketinin elektrik sayacı üzerinden okunur. Kilowatt saat veya 1.000 watt saat olarak ölçülür ve bu şekilde faturalandırılırsınız.
Işık fikstürü veya cihaz gibi her elektrikli cihaz, watt cinsinden ölçülen bir kullanım oranına sahiptir. Örneğin, 100 watt'lık bir ampulün 10 saat boyunca yanması bir kilovat saatlik elektrik kullanır.
Amper, volt ve watt birbirleriyle matematiksel bir ilişkide bulunur ve şu şekilde ifade edilir: Watt = Volt x Amper
Bir cihaz 120 volt ve 10 amper olarak derecelendirilmişse, çalışırken 1200 watt'a kadar kullanır: 120 volt x 10 amper = 1.200 watt.
-
Ohm = Direnç
Stanley K Patz / Getty Images
Ohm, iletken bir malzemeden elektron akışına karşı direncin ölçümüdür. Direnç ne kadar yüksek olursa, elektron akışı o kadar düşük olur. Bu direnç, devrede belirli bir miktarda ısı oluşmasına neden olur. Örneğin, saç kurutma makinesinin sıcak hava üflemesinin nedeni, ısı üreten iç kablolardaki dirençtir. Ve akkor ampulün küçük tellerinde ısınmasına ve ışıkla parlamasına neden olan dirençtir. Ayrıca, çok fazla akım çeken bir cihazda kullanılıyorsa, uzatma kablosunun aşırı ısınmasına karşı dirençtir.
Devre kablolamasında, çok fazla direnç bir devreyi aşırı yükleyebilir ve elektrik yangına neden olabilir. Gevşek vidalı terminaller ve korozyon gibi şeylerin neden olduğu kötü bağlantılar muhtemelen suçlu olduğundan, bir elektrik sisteminde güvenliği sağlamak için elektrik bağlantıları düzenli olarak kontrol edilmelidir.
