Elektrik Akımı Detaylı Konu Anlatımı
Elektrik Akımı Detaylı Konu Anlatımı yazımızda TYT ve AYT sınavı konularından Elektrik Akımı konusunu detaylı ve kapsamlı bir şekilde ele alacağız. Elektrik Akımı Detaylı Konu Anlatımı yazımızda, direnç, OHM kanunu, üreteçler, elektriksel enerji ve elektriksel güç konularını ayrıntılarıyla işliyor.
Elektrik Akımı Detaylı Konu Anlatımı yazımızı okumadan önce Elektrostatik Kapsamlı Konu Anlatımı yazımızı okumanızı tavsiye ederiz. Sitemizdeki tüm Fizik konu anlatımı yazıları ve sınav örnekleri için Fizik sayfamızı ziyaret edebilirsiniz. Sitemizde Fizik dersi dışında Biyoloji, Matematik, Coğrafya, Türk Dili ve Edebiyatı ve Tarih derslerinin konu anlatımı yazıları ve sınav örnekleri bulunmaktadır.
Elektrik Akımı Detaylı Konu Anlatımı
Elektrik Akımı
Kuvvet gibi gözle göremediğimiz ama çarptığı zaman yamulduğumuz etkilerden bir tanesi de elektrik akımıdır. Elektrik akımı yüklerin hareketi sonucunda oluşur. Bir iletken parçanın üzerindeki elektrik yüklerinin hareketlenmesi sonucunda akım meydana gelir. Elektrostatik konusunda durgun yüklerden bahsetmiştik. Burada ise yüklerin hareketli olduğu durumları inceleyeceğiz.
Kısacası elektrik akımı bir iletkenden birim zamanda geçen net yük miktarı olarak tanımlanır.
Elektrik akımının birimi amperdir. Temel büyüklüklerden olan elektrik akımı “i” harfi ile gösterilir.
İ=q/t formülü ile akım hesaplanabilir. q (yük miktarı) t (zaman) i (elektrik akımı) yükün birimi coulomb zamanın birimi saniye akımın birimi ise amperdir.
Akımın yönü ve büyüklüğü bulunurken dikkat edilecek husus elektron ve protonun hareket yönü olacak. Akım proton(+) yüklerin hareketi ile aynı elektron (-) yüklerin hareketi ile zıt yönlü olacak. Bu şekilde akımın hangi yöne doğru olduğu rahatlıkla bulunur. Büyüklüğünde ise net yük miktarını zaman bölerek bulacağız. Ayrıca elektrik akımını ölçmeye yaran cihazlarımız vardır bunlara ise ampermetre denir.
Katılarda maddenin iletken olması elektrik akımının iletileceği yalıtkan olması ise iletilmeyeceği anlamına gelir.
Sıvılarda ise sıvının içinde çözünmüş halde bulunan iyonlar varsa elektrik akımını iletecektir.
Gazlar da ise genellikle akımı iletmezler. Ama yüksek yoğunlukta iyon bulunan gazlar elektrik akımını iletecektir.
Plazama halimiz elektriği en iyi ileten hal olarak tanımlanabilir.
Direnç
Akıma karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Direnç malzemenin cinsine, uzunluğuna ve kesit alanına bağlıdır. Maddenin cinsi ile doğru orantılıdır. Uzunluk da direnç ile doğru orantılıdır. Kesit alanı ise direnç ile ters orantılıdır. Sıcaklık direnç ile doğru orantılıdır. Genellikle bunu önemsemeyiz fakat bazı sorularda karşınıza çıkabilir.
Dirençler şekildeki gibi gösterilebilirler.
Direncin birimi ohm dur. Türetilmiş bir büyüklüktür.
Direncin büyüklüğünü hesaplamak genelde kolaydır verilenleri formülde yerine yazmanız yeterli olacaktır.
Reosta: Ayarlanabilen dirençlere reosta denir.
Ampermetre: akım ölçmeye yarayan devre elemanıdır.
Voltmetre: devrenin gerilimini ölçmeye yarayan devre elemanı.
OHM Kanunu
Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkın (gerilimin), iletkenden geçen akıma oranı sabit bir değer olan maddenin direncini verir. Burada sabit olan değer her madde için aynı sonuç demek değildir. Maddenin cinsine göre sabit bir direnç değeri vardır oda gerilim ve üzerinden geçen akımın oranıdır.
V=i.R ohm kanunu olarak bilinen formülümüz.
Bir devre oluşturulurken seri ve paralel bağlamadan faydalanılır. Şimdi seri ve paralel bağlamayı öğrenelim.
Seri bağlama
Devrede kullanılan devre elemanlarının hepsinin aynı tel üzerinde olduğu durumdur. Burada akımın izleyeceği yol tek olduğu için devre elemanlarının üzerinden geçen akım eşit olacaktır. Ohm kanununa göre V=i.R şeklinde olduğundan dirençlerin üzerinde oluşan gerilimler dirençlerin büyüklükleri ile doğru orantılı olacaktır. Pilin gerilimi devrenin içerisinde kullanılan devre elemanlarının üzerinde oluşan gerilimlerin toplamına eşit olacaktır.
Devrenin eşdeğer direncini bulmak için devredeki dirençler toplanır.
Paralel bağlama
Devre elemanlarının her birinin farklı teller üzerinde olduğu bağlanma şeklidir. Burada farklı teller üzerinde bulunan devre elemanlarının üzerinden geçen akımlar birbirinden faklı olacaktır. Akım devre elemanlarının dirençleri ile ters orantılı bir şekilde paylaşılır. Direnç büyük ise akım küçük, direnç küçük ise akım büyük olacak. Aralarında bir oran olduğu için akım direnç çarpımları birbirine eşit ve devrenin gerilimine eşit olacaktır.
Devrenin eşdeğer direnci bulunurken1/Reş = 1/R1 + 1/R2 şeklinde hesaplanır.
Devre soruları çözülürken pratik olsun diye isimlendirme yöntemini kullanırız. Bu yöntemde tel üzerinde bir direnç yok ise aynı harfi vererek ilerleriz. Eğer tel üzerinde bir direnç var ise verilen harf değiştirilir farklı bir harf verilir. Bütün dirençlerin her iki ucuna da isim verildiğinden emin olunduktan sonra sırası ile harfler yazılır ve dirençler bu harfler arsasına çizilir. Eğer aynı harf içine yazılan dirençler varsa paralel bir birini takip eden harfler arasında yazılan dirençler ise seri bağlanmış olur ve ona göre işlem yapılır.
Üreteçler
Üreteçler akım üreten devre elemanlarıdır. Üreteçlerde dirençler gibi seri ve paralel olarak bağlanırlar.
Seri bağlama
Devredeki üreteçler aynı tel üzerine peş peşe bağlanması ile elde edilir. Dikkat edilmesi gereken husus üreteçlerin kutuplarının hangi düzen ile bağlandığı olacaktır. Eğer +,-,+,-,+,- şeklinde devam ediyorsa üreteçlerin gerilimleri toplanır ve devrenin gerilimi olarak alınır. Ama sıralama da ters bağlanan bir üreteç varsa onun gerilimi çıkarılarak devrenin gerilimi bulunur.
Burada üreteçler sıralı bağlı olduğu için gerilimleri toplanır.
Burada ise üreteçlerden bir tanesi ters bağlanmış, onun gerilimi çıkarılarak devrenin gerilimi bulunur.
Eğer üreteçlerde bir iç direnç var ise normal dirençlerde öğrendiğimiz gibi işlem yapılarak eşdeğer direnç hesaplanır.
Paralel bağlama
Üreteçler paralel bağlanmış ise gerilimleri aynı olan üreteçler bağlanacaktır ve devrenin gerilimi bu üretecin gerilimine eşit olacak. Eğer bir iç direnç var ise paralel bağlı direnç konusunda olduğu gibi hesaplanacak.
Üreteçlerde dikkat edilecek mesele tükenme süreleri olacaktır. Bir üretecin tükenme süresi üzerinden çekilen akım ile ters orantılıdır. Üreteçten ne kadar akım alınırsa o kadar kısa sürede bitecektir. Kısacası üretecin üzerinden geçen akımı bularak yorum yapabiliriz.
Elektriksel enerji
Elektriksel enerji, elektrik yüklerinin konumu veya hareketlerinden kaynaklanan enerji türüdür. Burada enerji dönüşümünü kullanarak elektriksel enerji diğer enerji türlerine dönüştürülebilir. Elektriksel enerji E=V.i.t formülü ile bulunabilir. V=i.R formülü yerine yazılarak sorularda verilen değişkenlere göre istenilen formata çevirebiliriz. Burada elektriksel enerji birimi joule olarak bulunacak biz istersek bunu kaloriye çevirip işlem yapabiliriz. Enerji dönüşümünü hatırlayalım bütün enerjileri birbirine dönüştürebiliyorduk. Elektriksel enerji: hareket, ısı, kinetik, potansiyel, soğutma enerjilerine dönüştürülebilir.
Elektriksel güç
Güç konusunda gücün tanımını birim zamanda yapılan iş olarak tanımlamıştık. Burada da bizim zamanda harcanan elektrik enerjisi olarak tanımlayacağız. P=V.i formülü ile hesaplarız. Gücü fazla olan bir elektrikli ev aletinin fazla enerji tüketeceğini ve faturamıza fazla para yansıtacağını unutmayalım.
Lamba soruları çözülürken eğer lambanın parlaklığı soruluyorsa lambanın gücünü hesaplayarak cevap verebiliriz. Gücü fazla olan lambamız daha parlak yanar. Eğer lamba ışık verir mi vermez mi diye sorulursa akımın devreyi tamamladığı yolu bulup o yol üzerinde bulanan lambaların ışık verdiğini üzerinden akım geçmeyen lambaların ise ışık vermediğini rahatlıkla söyleyebiliriz.
Notlar;
- Eşdeğer direnç sorularında devrelerin nasıl bağlandığına çok dikkat edilmeli.
- Voltmetrenin üzerinden akım geçmez unutulmamalı.
- Ampermetre devreye paralel bağlanırsa paralel olarak bağlanan cihazın üzerinden akım geçmeyeceği için cihaz çalışmaz.
- Üreteçlerin bağlanma şekillerine dikkat edilmeli.
- Devrenin çalışması için akımın devreyi tamamlaması gerekir.
Sosyal medya hesaplarımızı ve mail adresimizi kullanarak bizi her platformda takip edebilir, bize görüşlerinizi, soru – sorun ve önerilerinizi iletebilirsiniz.
Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere. İyi çalışmalar. 😎
Yasal Uyarı: Yayınlanan içeriğin ve diğer içeriklerin bütün fikri ve mülki hakları https://www.derssarayi.com/ ” a aittir. Kaynak gösterilse dahi içeriğin tamamı özel izin alınmadan kullanılamaz. Ancak alıntılanan yazının bir bölümü, alıntılanan yazıya aktif link verilerek kullanılabilir.