ELEKTRİK
Elektriği anlamak için atım kavramını çok iyi anlamak gerekir.Aşağıdaki atom modellerine bakınız.
Her üç resimde de dikkat ederseniz atomların ortalarında küçük bir çekirdek ve etrflarında dönen elektronlar var. atomlar kendilerine aktarıllan enerjiyi elektronları yardımıyla iletirler.atomun içinde o kadar çok boşluk varki bir futbol sahası büyüklüğünde bir atom düşünürsek çekirdek büyüklüğü sahanın ortasındaki bir futbol topu kadardır. Bu yüzden atomlara aktarılan enerji ilk önce atomların en dış yörüngelerindeki elektronlara aktarılır. ve bu elektronlar enejiyi oiğer atomlara iletirler.
İşte elektrikte de bir iletkenin bir ucuna verilen enerji iletken atomlarının dış yörüngelerindeki elektronların titreşimi ile diğer atomlara aktarılır.Böylece elektrik akımı meydana gelir.
Aşağıdaki animasyonda olduğu gibi elektronlar akmıyor sadece titreşimlerle bir birilerine enerji aktarıyorlar.Tıpkı bilardo topları gibi ama sonuçta hepsi yine yerine geri geliyor.
Elektrik akımı
Akım Yönü Sağa doğru
Resimde görüldüğü gibi elektronların hepsi yerlerinde titreşim yapıyorlar ve bu titreşim elektronların birbirilerine enerji aktarmaları şeklinde oluyor.Ama hiç biri ait olduğu atomun çekim alanını terk etmiyor.
Bu resimlerdeki deki harmonik hareketler de elektronların birbirine nasıl enerji aktardıkları hakkında sizlere fikir verecektir.Ama aşağıda akıma en yakın olduğunu düşündüğüm resim verilmiştir.
Potansyel fark soldan uygulanıyor.
Bu kadar yetmez diyorsanız bir de aşağıdaki videoyu indirip izleyiniz.Unutmayın kaydet butonuna basıp masaüstünüze atarsanız istediğiniz zaman tekrar izleyebilrsiniz.
Resme tıkladığınızda konu ile ilgili bir video izleyeceksiniz. ancak burada da yük titreşimlerini çok iyi
göremeyebilrsiniz.Yine de iki uç arasındaki potansiyel farkı anlamak için güzel animasyolar göreceksiniz.
elektrik devresinde bir enerji farkı olması gerektiğini söylemiştik. Bu potansiyel fark olarak adlandırılır ve V harfi il gösterilir. Birimi Volt tur. Elektrik yüklerinin iletkenin kesitinden yaptığı titreşim miktarı ise onun akımıdır.ve birimi Amperdir.
Ptonsiyel fark nekadar çoksa o kadar çok titreşim olacaktır.Örneğin bir sazın teline ne kadar büyük bir enerji ile vurursanız o kadar çok titreşim yapar ve ses te o kadar çok olur.
Potansiyel farkın Akıma oranı devredeki direnç kadardır.Buna Ohm yasası Denir.ve R=V/I olarak formüle edilir. Burada R direnç semboludur ve direnç birimi Ohm dir. kısaca Ω şeklinde gösterilir.
Bir örnek verelim.
Çözüm:R=V/I=24/8=3 Ω
Biraz da direnç üzerinde duralım.Direnç devredeki elemanın akıma karşı direnme ölçüsüdür. Direnç kesit alanı ile ters,uzunluğu ile doğru orantılıdır.Aşağıda direnci bir silindir gibi gösterdik.Ama direnç elemanı farklı şekilde de olabilir.
Direnç R=ρL/A şeklinde formüle edilir. burada ki ρ Ro olarak okunur ve öz direnç olarak ifade edilir.maddenin cinsine bağlıdır.
Bazı maddelir özdirençleri tabloda verilmiştir.
Özdirenç Tablosu
**Unutmayın özdirenç ne kadar küçükse madde o kadar az dirençli demektir ve bu da akımı kolay geçirir anlamına gelir.Özellikle iletkenler yapılırken öz dirençlerinin küçük olması önemlidir ki akım boşa gitmesin.Mesela bakır kablo yerine demir kullansaydık ne olurdu bir bakın tabloya. 6-7 kat daha fazla akım boşa giderdi değil mi?
Bir devredeki tüm dirençleri tek bir direnç gibi düşünmek için dirençleri toplamak gerekir.Ancak bu toplama dirençlerin bağlanma şekillerine göre yapılır.
Seri Bağlamada dirençler uç uca eklenir.ve toplam (eşdeğer direnç) bulunurken normal toplanır.
Paralel Bağlamada dirençlerin uçları akım yoluna bağlanır.
Sonra da işlemler bitince Reş ters çevirilir ve kaç olduğu bulunur.
Örnek: Yukarıdaki resimde dirençler R1=4,R2=6 ve R3=12 olsun.Burada eş değer direnci bulalım.
Çözüm:1/Reş=1/4+1/6+1/12 payda eşitleyelim. 1/Reş=3/12+2/12+1/12=6/12=1/2 olur. tam bu noktada eşitliğin iki tarafını çarpmaya göre ters çevirirsek Reş=2 Olur (1/Reş=1/2 idi ya!)
Örek: Yukarıdaki Üreteç 6 V ise akımları Ohm yasasından bulalım
Çözüm: Ana koldan geçen I akımı I=V/R deR yerine eşdeğer direnç yazılarak bulunur. O da 2 olduğundan I=6/2=3Amper olur
Voltaj tüm paralel kollarda eşit ve ana koldaki ile aynıdır.o halde
I1=6/4=1,5 ve I2=6/6=1 ve I3=6/12=0,5 Amper olur.Görüldüğü gibi paralel kollarda akımlar farklı ve dirençler farklı ama hepsi aynı parlaklıkta yanar. Çünkü Voltajları aynı.
Lamba Parlaklığı da sık sık karşınıza çıkacak fizik problemi türlerinden olacaktır.Lamba parlaklığı voltajı ile ilglidir.Voltaj anlattığımız potansiyel farkın adıdır ve voltmetre ile ölçülür.Voltmetre lamba uçlarına paralel bağlanarak bulunur.
Lambalar seri bağlandığında bağlı olan üreteç (pil) voltajı da bağlanan lamba kadar azalır. Bu yüzden parlaklıkları azalır.Paralel bağlandığında voltaj değişmediğinden parlaklık ta değişmez.Aşağıdaki resmi inceleyiniz.
Dikkat ettiyseniz paralel bağlı iki lamba ve tek lamba parlaklığı aynı ama seri bağlı iki lamba parlaklığı azalmıştır.
Devreye kaç tane üreteç bağlanırsa o kadar kat voltaj artacağından parlaklık ta o kadar artacaktır.biz burada tek pil için yaptık.
Önemli Not:Devreye bağlanan lambaların direnci ne kadar artarsa parlaklığı o kadar azalır.tersi de doğrudur.Yani direnç ve parlaklık ters orantılıdır.Çünkü büyük direncin gücü az (Watt) olur. Evlerimize taktığımız lambaları düşünün.
MAGNETİZMA
Eveeeeeeet geldik magnetizmaya.burda mıknatıslardan uzun uzun bahsetmeyeceğiz.Ama aşağıdaki resimlerde görüldüğü gibi bir mıknatıs, etrafında magnetik alanı olan doğal cisimlerdir.Bu alanlar N (Kuzey-North) ve S (Güney-South) kutuplarıı arasında haşali çizgilerle çizilmiştir. Yönü hep N den S ye doğrudur.
Eğer bir halka telden akım geçirilirse de yine mıknatıs oluşur.Ama elektrik ile mıknatıs oluştuğundan elektromıknatıs olur.Eğer aşağıdaki gibi bir kurşun kalemin etrafına tel sarıp telin uçlarını bir pile bağlarsanız bir mıknatısınız olmuş olur.
Bunun tersi de doğrudur.Yani eğer bir telden akım geçerse etrafında magnetik alan oluşur.aşağıdaki gibi
Bu magnetik alan birde magnetik kuvvet oluşturur.Nasıl iki mıknatısın aynı yönleri birbirini itiyor zıt yönleri çekiyorsa aynı şekilde elektrikle mıknatısladığımız bir telin magnetik kuvvetine zıt yönde bir mıknatısın magnetik kuvvetini uygularsak teli çeker.Aynı yönlü uygularsak iter.İşte elektrik mıtırları bu prensiple yapılır.aşağıdaki resme bakınız.
Dikkat ederseniz mıknatısın uçları arasına bağlanan halka telden akım geçirilince bir magnetik alan oluşur.Mıknatısın doğal alanı da olduğundan dolayı bu alanlar birbirine kuvet uygular.Bu kuvvetin etkisiyle halka tel döner. Aşağıda okul laboratuarında yapabileceğiniz bir devrenin resmi var.
 Şimdi de evde yapabileceğiniz bir elektrik motoru. gerekli şeyler :Büyük Pil, 1m. Bakır tel.Mıknatıs,iki büyük çengelli iğne ve elektrik bandı. Bunları aşağıdaki gibi hazırlayınız.
Bakır teli halkalar haline sarmak için pilin etrafına dolayabilirsiniz. sonra çıkarırsanız düzgün halkalarınız olur. uçlarını serbest bırakmayı unutmayın. ve aşağdaki gibi devreyi tamamlayın.
Motorunuz şekildeki gibi çok güzel çalışacaktır.Dilerseniz telun boştaki ucuna bir kağıt pervane (Rüzgar gülü) takıp yazın kişisel serinleme de kullanabilirsiniz.Başka şekillerde geliştirmenin yollarını da size bırakıyorum aşağıda ticare elektrik motorları görüyorsunuz.
Hızlı trenlerin raylarında ve trende zıt olarak uygulanan magnetik kuvvetler trenin 15 cm. yukarıdan (havadan) gitmesini ve dolayısıyla sürtünmeraylarla sürtünmemesini sağlıyor. ve bu trenler saatte 500 Km. hıza ulaşabiliyor.
Size basit gelebilecek bu bilgiler sayesinde evlerimizdeki saç kurutma makineleri,matkap,çamaşır makinelesi vantilatör pervanesi,bilgisayarınızın fanı ve daha pek çok yerde bu sistemi (Elektrik motorları) kullanırız. Yakın zamanda piyasaya sürülmesi planlanan elektrikli arabalar ise bu sistemin hayatımıza daha katabileceği pek çok şey olacağını göstermektedir.
Araçlar çevreyi kirletmiyor.atmosfere CO gazı vermiyor enazından.
| 
