GERİLİM, AKIM VE ELEKTRİKSEL GÜÇ

∎ Tahmini Okuma Süresi: 3 Dakika ∎

Herhangi bir konu hakkında konuşacak isek önce o konu içinde geçen bütün terimleri açıklığa kavuşturmak gerek. Biz elektrik alanında konuşacağız ve hiç şüphe yok ki elektrik denilince akla ilk gelen üç terim gerilim, akım ve elektriksel güç kavramlarıdır. Bu yazımızda bu kavramlara açıklık getireceğiz.            
Gerilim ile başlayalım. Gerilimin terim anlamı “İki nokta arasında bulunan elektronların maruz kaldıkları elektrostatik kuvvetine karşı hareket ettiren kuvvettir.”. Bu açıklama fazlaca terimsel. Şimdi burada İki noktadan bahsediliyor. Bu iki nokta neresi peki? Basit bir pili düşünelim. Artı ve eksi uçları vardır. İşte bu iki uç her zaman için artı ve eksi uçtur. Her eleman (direnç, kondansatör, bobin, diyot, LED , vb.) için bir artı ve bir de eksi uç muhakkak bulunur.

Tanım bize bu iki nokta arasında elektronlar olduğunu ifade ediyor. Fakat pilin bu haliyle iki ucu arasında sadece hava var. Bu elektronlar ne zaman olur peki? Pilin bu iki ucu arasına iletken bir tel (hat, yol, kablo vb.) çekilirse işte o zaman bu bahsedilen elektronlar ortamımıza dahil edilmiş oluyor. Artık iki nokta arasında bulunan elektronlarımız da mevcut. Şimdi ise bu elektronların maruz kaldığı elektrostatik kuvvet ifadesi var. Oldukça anlaşılamaz gibi duruyor. Fakat mıknatısları hatırlarsak anlaması daha kolay olur diye düşünüyorum. Mıknatıslarda bir N kutpu, bir de S kutbu vardı. Ve kuvvet çizgileri hatırlarsanız N kutbundan çıkıp bir şekilde S kutbuna giriyordu.

Tanımda bahsedilen elektrostatik kuvvet de bu şekilde düşünülebilir. Bu kuvvet çizgileri ise artı kutbumuzdan eksi kutbumuza doğrudur. Hepimizin de bildiği üzere eğer bir kuvvet varsa ve kuvvetin şiddeti yeterli seviyedeyse orada hareket vardır. Hareket kuvvetin üzerine etkidiği cisim üzerinde gözlemlenir. Kuvvetimiz bu iki nokta arasındaki elektronlar üzerindeydi. Bu kuvvet etkisi ile elektronlarımız hareket etmeye başladı. Gerilim ifadesin bir nevi hareketi sağlamak için gerekli basıncı sağlayan birim olarak düşünebiliriz.

Yukarıda karşılaştırılan iki şema bize gerilim ifadesini çok net şekilde gösteriyor. DC Akm Üretecimiz pilimizdir. Pilimiz Su Pompası ile ilişkilendirilmiş. Su pompasının gelen suyu itmesi bir kuvvet ile olur. Pilimiz de mevcut elektronları bir kuvvet ile itiyor. bu kuvvete elektromotor kuvveti (emk) da demişler. Birimi geliştiricisi olan Alessandra Volta’nın anısına Volt (V) olmuştur. Bütün dünya gerilim ifadesini Volt(V) birimi ile ifade eder.

Gerilim ifade edildikten sonra akım ve elektriksel güç ifadelerini ifade etmek çok kolaylaşıyor. Gerilimin sağlamış olduğu kuvvet elektronları harekete geçiriyor. Bu hareketin adına da akım deniyor. Bir nokta seçelim. Bu noktadan birim zamanda akan elektron miktarına da akım diyelim demişler. Tamamiyle evrensel kabuldür. Akım miktarının fazla olması belirlenen noktadan fazla miktarda elektron geçtiği anlamına geliyor, az olması da belirlenen noktadan az sayıda elektron geçtiği anlamına geliyor. Elektrikde güç kavramı ise şu şekilde ortaya çıkmıştır. Mekanik bir sistemi düşünelim. Bu sisteme çeşitli kuvvetler etki ediyor olsun. Ve bu kuvvetler bir şeyleri hareket ettirecek veya mevcut konumu korumayı sağlayacak. Bu kuvveti ortaya koyan bir güç vardır. Bu güç üzerinden kullanılacak parçaların çeşidi ve boyutu hesaplanır. Aynı şekilde elektrikde de güç ifadesi mevcut, çünkü konuştuğumuz şey bir iş. Gerilim sayesinde akan akım ya bir lambayı yakıyor, ya bir motoru sürüyor, ya bir anahtarlama elemanını iletime sokuyor. Yani bu akım bir iş yapıyor ve eğer bir işden söz ediyorsak muhakkak güç kavramını da konuşmamız gerekir. Güç kavramı üzerinden devre elemanları, kullanılacak kablo çeşidi belirlenir. Ve bu büyüklüğün de bir şekilde hesaplanması gerekir. Gerilim ile akım değerlerinin çarpımına elektriksel güç demişleri. Bu tamamiyle evrensel bir kabuldür. Üretilen elektriksel malzemeler tamamen bu kabule göre üretilir. Gücün birimi Watt(W)’dır.

 Devre elemanlarının kataloglarında muhakkak elemanın çalışacağı optimum güç değeri yukarıda direnç elemanında görüldüğü gibi verilir. eğer elemana aktarılan güç o elemanın optimum çalışacağı güçten daha az ise elemandan alınan verim düşük olur veya hiç verim alınamaz. Eğer elemana aktarılan güç optimum çalışma düzeyinden fazla ise eleman belli bir süre için tolerans gösterebilir fakat uzun süre bu şekilde kullanmak elemana zarar verir. Eğer elemana gereğinden fazla güç ile beslenşyorsa patlamalara veya fiziki zararlara sebebiyet verebilir.

Bu yazımızda elektrik adına bilinmesi gereken en temel kavramları açıkladık. Bir sonraki yazımızda görüşmek dileğiyle sağlıcakla kalın.

Görsel Kaynaklar :
robocombo.com
otomobilteknoloji.blogspot.com/

Bahadır Ahmet Ulaş

Bahadır Ahmet Ulaş

Merhabalar. Ben Bahadır Ahmet Ulaş. Kocaeli Üniversitesi Elektrik Mühendisliği 4.sınıf öğrencisiyim. Specter Medya’da elektrik, robotik ve yazılım alanlarında içerikler üretiyorum. Lise yıllarında hobim olan yazılımı, üniversitede donanımla birleştirip projeler üretiyorum. Hayalimi meslek edindim ve bu yolda profesyonelleşme çabalarımı burada paylaşmak istiyorum.