Elektrik alanında elektrik yükleri, üzerlerine etki eden bir kuvvetten etkilenir; bu nedenle yüklü bir parçacık üzerinde bir elektrik alanındaki bir noktadan başka bir noktaya hareket etmek için çalışmalar yapılmalıdır. Bu çalışma, bu iki nokta arasındaki elektriksel potansiyel farkı olarak tanımlanır. Elektriksel potansiyel farkı iki nokta arasındaki Gerilim olarak da adlandırılır. Potansiyel farkın etkisi altındaki bir hareket veya elektrik yükü akışı, elektrik akımı olarak bilinir. Akım ve voltaj arasındaki temel fark şudur: bir akım her zaman bir elektrik alanı altında elektrik yüklerinin hareketini içerirken, voltaj bir yük akışını içermez. Bir voltaj sadece dengesiz bir şarjın varlığı nedeniyle oluşur.
İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Gerilim nedir
3. Mevcut nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Akım ve Gerilim
5. Özet
Bir atom aynı sayıda proton ve elektrona sahip olduğundan, evrendeki tüm kararlı madde elektriksel olarak dengelenir. Bununla birlikte, pozitif veya negatif yüklü partiküller, harici fiziksel ve kimyasal etkiler nedeniyle protonlardan daha fazla veya daha az elektrona sahip olabilir. Benzer yüklerin bir araya gelmesi altında, etrafındaki her noktaya elektrik potansiyeli veya voltaj veren bir elektrik alanı ortaya çıkar. Gerilim, elektriğin en temel özelliği olarak kabul edilebilir. Bir voltmetre kullanılarak volt (V) cinsinden ölçülür.
Bir noktadaki elektrik potansiyeli her zaman iki nokta arasındaki fark olarak kabul edilir veya belirli bir noktada voltaj, potansiyelin sıfır olduğu sonsuzluğa göre dikkate alınır. Elektrik devresi açısından, toprak sıfır potansiyel noktası olarak kabul edilir; dolayısıyla, devrenin her bir noktasındaki voltaj toprağa (veya toprağa) göre ölçülür..
Birçok doğal veya zorlanmış fenomenin bir sonucu olarak bir voltaj üretilebilir. Yıldırım, doğal oluşumdan kaynaklanan voltajın bir örneğidir; sürtünme nedeniyle bulutta yüz milyonlarca voltaj oluşur. Çok küçük bir ölçekte, bir pil, kimyasal reaksiyonla, pozitif (Anot) ve negatif (Katot) terminallerinde yüklü iyonları biriktirerek bir voltaj üretir. Güneş panellerine dahil edilen fotovoltaik hücreler, güneş ışığını emen yarı iletken malzemeden elektron salınmasının bir sonucu olarak bir voltaj üretir. Ortam ışığı seviyesini tespit etmek için kameralarda kullanılan fotodiyotlarda da benzer bir etki görülebilir.
Akım, deniz suyu veya atmosferik hava gibi bir şeyin akışıdır. Elektriksel bir bağlamda, bir elektrik yükü akışı, en yaygın olarak bir iletken boyunca elektron akışı, elektrik akımı olarak bilinir. Akım bir ampermetre ile amper (A) cinsinden ölçülür. Amper saniyede coulomb olarak tanımlanır ve akımın aktığı iki nokta arasındaki voltaj farkı ile orantılıdır..
Resim 01: Basit Bir Elektrik Devresi
Şekil 01'de gösterildiği gibi, akım saf bir direnç R'den geçerken, voltajın akım oranına R eşittir. Ohm Kanunu hangi olarak verilir:
V = I x R
Eğer voltaj dV indüktör, akım olarak da bilinen bir bobin boyunca değişiyor dI bobin boyunca aşağıdakilere göre değişir:
dI = 1 / L∫dV dt
Burada L, bobinin endüktansıdır. Bu, bobin üzerindeki voltaj değişimine karşı dirençli olduğu ve karşı voltaj ürettiği için olur.
Bir kondansatör durumunda, üzerindeki akımın değiştirilmesi dI Şöyleki:
dI = C (dV / dt)
Burada C kapasitanstır. Bunun nedeni, voltaj değişimine göre kapasitörün boşalması ve şarj edilmesidir..
Resim 02: Fleming'in Sağ Taraf Kuralı
Bir iletken manyetik alan boyunca hareket ederken, Fleming'in sağ kuralına göre iletken boyunca bir akım ve daha sonra bir voltaj üretilir.
Bu, bir dizi iletkenin manyetik bir alanda hızla döndüğü elektrik jeneratörünün temelidir. Önceki bölümde açıklandığı gibi, şarj birikimi bir aküde voltaj oluşturur. Bir tel iki terminali bağladığında, tel boyunca bir akım akmaya başlar, yani teldeki elektronlar terminaller arasındaki voltaj farkı nedeniyle hareket eder. Telin direnci ne kadar büyük olursa, akım o kadar büyük olur ve pil o kadar hızlı boşalır. Benzer şekilde, daha yüksek güç tüketen bir yük beslemeden daha yüksek bir akım çeker. Örneğin, 230V bir kaynağa bağlı 100W lamba, çizdiği akım şu şekilde hesaplanabilir:
P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A
Burada, güç daha yüksek olduğunda, tüketim akımı yüksek olacaktır.
Gerilim ve Akım | |
Gerilim, bir elektrik alanındaki iki nokta arasındaki elektriksel potansiyel enerji farkı olarak tanımlanır. | Akım, elektrik yüklerinin bir elektrik alanındaki potansiyel enerji farkı altında hareketi olarak tanımlanır. |
olay | |
Elektrik yüklerinin varlığı nedeniyle voltaj çıkışları. | Akım, yüklerin hareketi ile üretilir. Statik elektrik yükleri ile akım yok. |
Bağımlılık | |
Gerilim bir akım üretmeden var olabilir; örneğin, bataryalarda. | Akım daima voltaja bağlıdır, çünkü potansiyel bir fark olmadan şarj akışı gerçekleşemez. |
Ölçüm | |
Voltaj Volt olarak ölçülür. Her zaman başka bir noktaya, en azından nötr dünyaya göre ölçülür. Bu nedenle, ölçüm terminallerini yerleştirmek için bir devre kesilmediğinden voltaj ölçümü kolaydır. | Akım Amper cinsinden ölçülür ve bir iletken boyunca ölçülür. Ölçme akımı daha zordur çünkü ölçüm terminallerini yerleştirmek için iletken kırılmalıdır veya karmaşık sıkıştırma ampermetreleri kullanılmalıdır.. |
Elektrik alanında, iki nokta arasındaki potansiyel fark voltaj farkı olarak adlandırılır. Akım oluşturmak için her zaman bir voltaj farkı olmalıdır. Fotosel veya pil gibi bir voltaj kaynağında, terminallerdeki yüklerin birikmesi nedeniyle bir voltaj oluşur. Bu terminaller bir kablo ile bağlanırsa, terminaller arasındaki voltaj farkı nedeniyle bir akım akmaya başlar. Ohm Yasası'na göre, bir iletkendeki akım voltajla orantılı olarak değişir. Akım ve gerilim dirençle birbirine bağlı olsa da, gerilim olmadan akım olamaz. Bu, akım ve voltaj arasındaki farktır.
Referans:
1. Yıldırım. (2017, 26 Mayıs). 29 Mayıs 2017 tarihinde https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning adresinden erişildi.
2. Fotovoltaik etki. (2017, 23 Mart). 29 Mayıs 2017 tarihinde https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect adresinden erişildi.
3. Otomasyon Mağazası. (N.d.). 29 Mayıs 2017 tarihinde https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter adresinden erişildi.
4. Fleming'in sağ kuralı. (2017, 14 Şubat). 29 Mayıs 2017 tarihinde https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule adresinden erişildi.
Görünüm inceliği:
1. “OhmsLaw” By Waveguide2 (tartışma) (TransferNN tarafından / İlk olarak Waveguide2 tarafından yüklendi) - (Public Domain) Commons Wikimedia üzerinden
2. “RightHandOutline” Douglas Morrison DougM tarafından - tr.wiki (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia üzerinden