Elektrik Akımı

Elektrik akımı, iletken bir malzeme vasıtasıyla, genellikle elektronlardan oluşan elektrik yükünün yer değiştirmesi veya akışıdır. Elektrik akımı günlük hayatımızda güç sağlamak için kullanılır. Cep telefonları, bilgisayarlar, klimalar, televizyonlar, buzdolapları gibi elektronik eşyalar kullanırız, bunların hepsi elektrik akımı ile çalışır.

Elektrik akımı, elektrik enerjisinin akmasına izin veren devredeki elektronun akışıdır ve buna göre farklı bir enerji biçimine dönüşür. Önceden, doğru akışın, pozitif yüklerin pozitif terminalden negatif terminale hareketinden kaynaklandığı düşünülüyordu. Ancak elektronların keşfinden sonra, pozitif yük elektronun eksikliğinden başka bir şey olmadığı için bunun yanlış olduğu kanıtlandı. Artık bilim adamları, negatif yüklerin (elektronların) hareketi, sistemin negatif terminalinden elektron akışı olarak bilinen pozitif terminale elektron akışı ve elektronların aksine, akımın ters yönde akması nedeniyle doğru kendisinin üretildiğini biliyorlar. Bir devrede akan akımı hayal etmenin en iyi yolu, bir borunun içindeki sıvının daha yüksek bir noktadan daha düşük noktaya akışını hayal etmektir. Sıvı akımı temsil eder. Borunun en uç ucunun yüksekliklerindeki fark, akımın akmasına neden olan potansiyel farkı temsil eder. Boru bir noktada bükülürse sıvının akışı yavaşlar. Bu, akımı azaltan iletkenin sunduğu direnci temsil eder. Özetle elektrik akımı, elektrik yüklerinin akışıdır.

Elektrik akımının olması için, belirli bir malzemenin atomunun çekirdeğinden en uzaktaki elektronların, bir elektrik devresindeki bir iletkenden ayrılması ve serbestçe dolaşması gerekir. Elektrik akımının yoğunluğu, bir iletkenden birim zamanda geçen yük miktarı ile belirlenir. Yoğunluk, bir ampere (A) eşdeğer olan saniyede coulomb (C/s) cinsinden ölçülür ve elektrik akımı için mükemmel ölçüm cihazları galvanometre ve ampermetredir.

Elektrik akımı nedir kısaca öğrendiğimize göre bir de formülüne göz atalım. Ohm Kanunu, elektrik akımının formülünü belirler:

Akım = Gerilim / Direnç

  • Direnç: Elektronların yollarında karşılaştıkları engeli temsil eder. Ölçü birimi ohm’dur.
  • Akım: elektrik akımının bir kalitesidir. Ölçü birimi amperdir.
  • Voltaj: Bir nokta ile diğeri arasındaki güç farkını temsil eder. Ölçü birimi volttur.

Elektrik Akımı Çeşitleri

Alternatif akım ve doğru akım olmak üzere iki tür elektrik akımı vardır.

1.      Alternatif Akım

Yönü ve değerleri sürekli değişen akım, alternatif akım olarak bilinir. AC’nin değerleri bir yönde 0’dan tepe değerine yükselir, sonra tekrar 0’a düşer, ardından ters yönde 0’dan tepe değerine yükselir ve tekrar 0’a gelir.

Elektrik akımı bir yönde 0’dan tepeye ve ters yönde aynı şekilde giderken, bir dalga gibi davranır, daha spesifik olarak bir sinüs dalgası gibi davranır ve bir miktar frekansı vardır. Örneğin, Hindistan’da şebeke 60 Hertz 220 Volt AC sağlar, ancak Amerika’da şebekeler 120 Volt 50 Volt AC sağlar.

2.      Doğru Akım

Her zaman aynı yöne sahip elektrik akımı doğru akım olarak bilinir. Kısaltması DC’dir. DC’nin yönü aynı kaldığından, frekansı 0’dır. Örneğin bir pilin uçlarındaki gerilim, hücre enerjisi bittiğinde sabit kalır. Gerim sabit olduğunda, devrede akan akım da sabit kalacaktır. Bu nedenle, zaman bağlı akım grafiği çizildiğinde yatay düz bir çizgi görülür.

Elektrik Akımının Özellikleri

Elektrik akımının özellikleri şunlardır:

  • Akım, devredeki elektron akışından kaynaklanmaktadır.
  • Elektrik akımı doğada AC ve DC olarak kategorize edilebilir. Burada DC sadece bir yönde akan doğru akımdır. DC alçak gerilim uygulamaları, uçak uygulamaları gibi bazı alanlarda kullanılır. AC, alternatif akım olarak bilinir ve her iki yönde de akar. Evlerimize gelen akımdır, cihazlar AC ile çalışır.
  • Bir devredeki elektrik akımı, devreye direnç eklenerek kontrol edilebilir.
  • Elektrik akımının birimi Amper’dir (A). 1 Amper, 1 coulomb yükün 1 saniyede akması olarak tanımlanabilir.
  • Elektrik akımı, geleneksel akım akış yönü olarak da bilinen bir devrede (pozitif terminalden negatif terminale) yüksek potansiyelden düşük Potansiyele akar.

Elektrik Akımının Etkileri Nelerdir?

Bir teldeki elektrik akımının akışı nedeniyle fark edilebilecek farklı etkiler vardır. Örneğin akım bir dirençten geçtiğinde, direncin tüm akımın geçmesine izin vermeyen bir direnç özelliği vardır. Ancak enerji ne oluşturabilir ne de yok edilebilir. Isı enerjisine dönüştürülür ve ısı şeklinde salınır. Bu etkiye akımın ısıtma etkisi denir. Benzer şekilde, elektrik akımının manyetik ve kimyasal etkileri de vardır.

1.      Elektrik Akımının Kimyasal Etkisi

Elektrik akımı, doğada iletken bir akımdan geçtiğinde, çözelti kendi iyonlarında kırılır ve etkileri gözle görülür şekilde görülür. Öne çıkan başlıca etkileri şunlardır:

  • Çözeltinin rengi değişebilir.
  • Elektrotlarda metal birikimi görülebilir.
  • Elektrotlarda gaz kabarcıkları oluşabilir.

2.      Elektrik Akımının Manyetik Etkisi

Elektrik akımı, elektronların hareketinden başka bir şey değildir ve bilindiği gibi, yükler durağan olduğunda elektrik alanı oluştururlar. Ancak yükler, hareket halindeyken bir manyetik alan oluştururlar.

Akım bir telden geçirildiğinde ve oraya bir iğne ile metal levha yerleştirildiğinde, elektrik akımı tarafından üretilen manyetik alanın varlığından dolayı iğne sapacaktır. Elektrik akımının manyetik etkisinin en büyük uygulamalarından biri elektromıknatıslardır, geçen akım yardımıyla oluşurlar.

3.      Elektrik Akımının Isıtma Etkisi

Bir iletkende akım aktığında, iletkenden ısı enerjisi üretilir ve salınır. Etki miktarı, iletkenin sunduğu dirence bağlıdır. İletkenin yüksek direnç göstermesi gerekiyorsa, bu sadece akımın çoğunun akmasına izin vermeyeceği anlamına gelir, ancak enerjinin korunumu nedeniyle geçemeyen akım ısıya dönüştürülür. Buna elektrik akımın Isıtma etkisi denir. Isı enerjisinin formülü şu şekildedir:

H=I2RT

  • H: Açığa çıkan ısı enerjisidir.
  • I: İletkende akan akımdır.
  • R: İletken tarafından sunulan dirençtir.
  • T: Akımın iletkende aktığı zamandır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here