Elektriğin temellerini anlamak için öncelikle atomları anlamakta fayda var.
Atomlar, tüm maddeleri oluşturan küçük parçacıklardır. Atomun içinde elektronlar, protonlar ve nötronlar adı verilen daha küçük nesneler bulunur. Elektronların negatif yükü (-) ve protonların pozitif yükü (+) vardır. Protonlar ve nötronlar, çekirdek adı verilen atomun merkezinde birbirine yapışır. Elektronlar dış çevrede hızla dönerler. Protonların pozitif yükü, elektronların uçup atomu terk etmelerini engeller. Bazı elementlerde, atomun dışında, bir kuvvet uygulandığında gevşeyip başka bir atoma geçebilen elektronlar vardır. Bir grup atom bir arada olduğunda ve elektronlar bir atomdan diğerine aynı yönde hareket ettiğinde buna elektrik denir. Elektrik, elektronların "akışı" dır. Kuru bir günde saçınıza bir balon sürttüğünüzde veya ayakkabılarınızı halıya sürttüğünüzde ve ardından bir kapı koluna dokunduğunuzda neler olduğunu bir düşünün.
Ohm Yasası, elektrik alanında temel bir yasadır. George Ohm tarafından keşfedildi ve onun adını aldı. Ohm Yasası akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişkiyi sağlar. Herhangi bir direnç üzerindeki voltajın, direncin akımla çarpımına eşit olduğunu belirtir.
V = ben × R
Akım ve direnci Ohm kanunundan da bulabilirsiniz.
ben = V/R ve R = V/I
Bazı ilgili terimler
Aşağıdakilerden oluşan bir elektrik akımı oluşturarak elektrik üretebiliriz:
1. Güç kaynağı – bir pil veya duvar prizi olabilir.
2. İletken – Elektriği bir yerden bir yere taşıyan teller.
3. Yük – ampul, klima gibi elektriğin sağladığı şey.
4. Anahtar – elektrik akışını başlatmak için devreyi birbirine bağlar.
Voltaj, elektrik yüklerini (elektronları) bir elektrik devresinde hareket etmeye zorlayan bir elektrik basıncıdır. V olarak kısaltılan volt cinsinden ölçülür. Birimden iki nokta arasında hareket etmek için gereken işin ölçümüdür.
Elektrik akımı, bir devredeki bir noktadan geçen elektronların sayısıdır. Bazen "amper" olarak adlandırılan amper cinsinden ölçülür. “I” harfi ile gösterilir.
Direnç, adından da anlaşılacağı gibi, elektrik akımına karşı direnç sağlar. Her zaman akımın akmasını engellemeye çalışır. Dünyadaki her malzemenin elektrik akımına karşı direnci vardır. Ohm cinsinden ölçülür.
Bazı malzemelerin direnci çok düşüktür; iletkenler olarak adlandırılırlar; diğer malzemeler ise çok yüksek dirence sahiptir ve yalıtkan olarak adlandırılır. Elektrik akımının kolayca geçmesi için devredeki iletkenleri kullanırız.
Direnç, malzemenin yapısına bağlıdır:
Bir devrede akan iki tür akım vardır - biri DC (Doğru Akım) ve diğeri AC (Alternatif Akım) olarak adlandırılır.
DC – Doğru Akım
Doğru akım, elektronların bir yönde akışıdır. Akımın büyüklüğü azalıp artabilmesine rağmen, bir devrede her zaman bir yönde akacaktır. Piller ve şarj cihazları DC üretir.
AC – Alternatif Akım
Alternatif akım bir devrede tek yönde akmaz. Bunun yerine polaritesini (yönünü) sürekli değiştirir. Kutup değiştirme hızına AC frekansı denir. Hepimiz evlerimizde 50 ila 60 Hertz frekansında AC akım kullanıyoruz. AC, dizüstü bilgisayarınızın ve akıllı telefonunuzun pilini şarj etmek için genellikle şarj cihazları tarafından DC'ye dönüştürülür.
Elektrik durduğunda buna statik elektrik denir. Malzemelerin veya maddelerin yüzeyinde oluşan elektrik yüklerini ifade eder. Bu sözde statik yükler, topraklanana veya boşaltılana kadar kalır.
Statik elektrik, sürtünme veya ani temas yoluyla üretilir - örneğin, iki malzeme birbirine sürtünerek. Normalde, atomlar "yüksüzdür". Bunlar nötr maddeler olarak kabul edilir, ancak sürtünme yoluyla elektron kaybedebilir veya alabilirler.
Sürtünme prosedürü, belirli maddelerin atomlarının elektronlarını kaybetmesine neden olabilir. Bu elektron kaybı, maddeyi veya materyali pozitif yüklü hale getirecektir. Fazla protonlar, maddenin pozitif bir yüke sahip olmasına neden oldu. Tersine, elektronları kazanan maddenin negatif yüklü olduğu söylenir.
Öte yandan mevcut elektrik, elektronların iletken malzemelerden akan bir akışı gibi belirli bir yolda veya yönde hareket etmesi olgusudur. Mevcut elektrik çeşitli kaynaklardan gelebilir. Mevcut elektriğin en yaygın kullanılan kaynağı pillerdir. Bu piller, elektrik üretmek için içlerindeki kimyasal reaksiyonlara dayanır.
Mevcut elektrik, büyük miktarlarda, tipik olarak jeneratörler tarafından sağlanır. Enerji santralleri, muazzam miktarlarda mevcut elektrik üretmek için bunlardan birçoğuna sahiptir. Olgu genellikle kontrol edilir ve uygun bir şekilde 'elektrik akımı' olarak adlandırılan bir yol boyunca bir elektron akışı gerektirir.
