Elektrik enerjisi gündəlik həyatımızın əsas hissəsidir, smartfonlar kimi kiçik cihazlardan tutmuş şəhər elektrik şəbəkələri kimi böyük sistemlərə qədər hər şeyi gücləndirir. Cari elektrik haqqında danışarkən, potensial fərq və ya gərginlik səbəbindən bir metal tel kimi bir keçirici vasitəsilə elektrik yükünün axınına istinad edirik. Bu axın bizim elektrik cihazlarımızı gücləndirir.
Cari elektriki başa düşmək üçün elektron adlanan əsas yük vahidindən başlayırıq. Elektronlar bir materialdan keçdikdə elektrik cərəyanı meydana gəlir. Elektrik cərəyanının axını üçün şərti olaraq nəzərə alınan istiqamət, enerji mənbəyinin müsbət terminalından mənfi terminala qədər elektronların hərəkət istiqamətinin əksinədir.
Müəyyən bir zamanda keçiricinin bir hissəsindən keçən elektrik yükünün miqdarı elektrik cərəyanı kimi tanınır və amper (A) ilə ölçülür. Riyazi olaraq belə ifadə edilir:
\(I = \frac{Q}{t}\)burada \(I\) amperdə cərəyan, \(Q\) kulon ilə yük və \(t\) yükün axdığı saniyələrlə vaxtdır.
Gərginlik və ya elektrik potensial fərqi, elektrik yükünü keçirici vasitəsilə itələyən hərəkətverici qüvvədir. Volt (V) ilə ölçülür və elektrik yüklərinin hərəkətinə səbəb olan elektrik təzyiqi kimi düşünülə bilər.
Müqavimət bir materialın elektrik cərəyanının axınına qarşı müqavimətidir. Bu, materialın xüsusiyyətlərindən, eləcə də uzunluğundan və kəsişmə sahəsindən asılıdır. Müqavimət ohm ilə ölçülür ( \(\Omega\) ). Gərginlik (V), cərəyan (I) və müqavimət (R) arasındakı əlaqə Ohm qanunu ilə verilir:
\(V = I \times R\)Bu tənlik göstərir ki, iki nöqtə arasında keçiricidən keçən cərəyan iki nöqtənin gərginliyinə düz mütənasibdir və onların arasındakı müqavimətə tərs mütənasibdir.
Bir sıra dövrədə komponentlər bir-birinə bağlanır, ona görə də cərəyanın axması üçün yalnız bir yol var. Dövrənin hər hansı bir hissəsi pozulursa, bütün dövrə işləməyi dayandırır. Bir sıra dövrənin ümumi müqaviməti fərdi müqavimətlərin cəminə bərabərdir:
\(R_{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \ ... \)Paralel dövrədə komponentlər ümumi nöqtələr və ya qovşaqlar üzərində birləşdirilir və cərəyanın axması üçün çoxlu yollar təmin edilir. Paralel dövrədə hər bir komponent üzərində gərginlik eynidır. Paralel dövrədə ümumi müqavimətin əksi hər bir müqavimətin əkslərinin cəminə bərabərdir:
\(\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ ... \)Elektrik dövrəsinin gücü elektrik enerjisinin elektrik dövrəsi tərəfindən ötürülmə sürətidir. SI güc vahidi vattdır (W). Gücü düsturla hesablamaq olar:
\(P = V \times I\)Bu düstur gücün (vattla) gərginliyin (voltla) və cərəyanın (amperlə) məhsulu olduğunu göstərir.
Elektrik yükünün asan axmasına imkan verən materiallara keçiricilər deyilir. Mis və alüminium kimi metalların əksəriyyəti yaxşı keçiricilərdir və ümumiyyətlə elektrik naqillərində istifadə olunur. Digər tərəfdən, izolyatorlar elektrik yükünün sərbəst axmasına imkan verməyən materiallardır. Nümunələrə rezin, şüşə və plastik daxildir. Bu materiallar təhlükəsizliyi təmin etmək üçün arzuolunmaz elektrik axınının qarşısını almaq üçün keçiriciləri örtmək və ya əhatə etmək üçün istifadə olunur.
Sadə bir elektrik dövrəsi cari elektrikin prinsiplərini nümayiş etdirə bilər. Ardıcıl olaraq bağlanmış batareya, rezistor və lampadan ibarət olan dövrəni nəzərdən keçirək. Dövrə bağlandıqda, batareya dövrə vasitəsilə elektronları itələyən bir gərginlik yaradır. Rezistor elektronların axını məhdudlaşdırır və bununla da cərəyanı idarə edir. Lampa elektrik enerjisini işığa çevirərək elektrik enerjisinin istifadəsini göstərir.
Ohm qanununu eksperimental olaraq yoxlamaq üçün dəyişən enerji təchizatı ilə dövrə, cərəyanı ölçmək üçün ampermetr və rezistorda gərginliyi ölçmək üçün voltmetr qurmaq olar. Gərginliyi dəyişdirərək və müvafiq cərəyanı qeyd etməklə, rezistordakı gərginliyin Ohm Qanununa uyğun olaraq ondan keçən cərəyana düz mütənasib olduğunu tapmaq olar.
Cari elektrik elektrik cərəyanı, gərginlik, müqavimət, dövrələr və elektrik enerjisi də daxil olmaqla bir çox fundamental anlayışları əhatə edən geniş bir sahədir. Bu anlayışları başa düşmək elektrik cihazlarının necə işlədiyini başa düşmək və elektrik enerjisindən təhlükəsiz və səmərəli istifadə etmək üçün vacibdir. Ohm Qanunu kimi prinsipləri tətbiq etməklə və seriyalı və paralel dövrələrin davranışını başa düşməklə, müxtəlif parametrlərdə elektrik axını proqnozlaşdırmaq və idarə etmək olar.
