Elektrik Nasıl Oluşur

Elektrik Nasıl Oluşur

ELEKTRİK ELEKTRONLARDAN OLUŞUR

Bilim adamları elektriğin ne olduğunu tam olarak bilmemekle birlikte, nasıl oluştuğu konusunda bazı şeyler keşfettiler.
Şimdi dünyadaki her şeyin atom denilen çok küçük parçacıklardan meydana geldiğini düşünüyorlar. Her atom, elektron, proton ve nötron denen daha da küçük parçacıklardan meydana gelmiştir. Küçük proton ve nötronlar kendi atomlarına sıkıca bağlıdırlar, ancak elektronlar bir atomdan ötekine kolayca hareket ettirilebilirler. Bilim adamları, elektrik denen gücü bu biçimde hareket eden elektronların yarattığına inanıyorlar.

Bu, bilim adamlarının açıklaması. Bir parça bakır teliniz olduğunu varsayın. Bu tel milyonlarca bakır atomundan yapılmıştır. Her atomun aynı sayıda elektronu vardır ve bu sayı değiştirilemez. Bir fazla elektron telin bir ucundaki ilk atoma eklenirse bu elektron kendisi için gerekli yeri ancak başka bir elektronu iterek sağlayabilir.
İtilen elektron ikinci bir atoma atlar. Sonra o atomdan da bir elektron itilir ve üçüncü bir atoma atlar. Bu, tüm tel boyunca sürer.
Atomdan atoma bir yöndeki elektron akışı bizim elektrik dediğimiz şeydir. Bazen elektriğin hızlı bir su akımı gibi aktığını söyleriz. Bu, onu elektrik akımı olarak adlandırmamızın nedenidir.

Elektrik ancak elektronların harekete başlaması ve bu hareketlerini sürdürmesiyle sağlanır. Bunun nasıl olduğunu anlamak için bir “elektrik oyunu” düşünün.

BİR “ELEKTRİK OYUNU”
Oyuncu sayısı sınırlı değildir. Oyundaki her kişi elinde bir madeni para tutar. Bir kişi oyuna başlar. Tüm oyuncular ve başlayan oyuncu bir daire oluştururlar.

Şimdi daire üstündeki her kişinin bir atom ve madeni paraların elektronlar olduğunu düşünün.
Her atom birer elektron tutarsa ve başlayan da bir elektron tutarsa her şeyin dengede olduğunu söyleriz. Elektrik akımı meydana getirilmemiştir. Ama biz elektrik akımı meydana getirmek istiyoruz, bu nedenle başlayacak kişi elektronunu sağındaki oyuncuya geçirerek oyunu başlatır. Bu oyuncuya ilk atom diyeceğiz.
Şimdi ilk atomun iki elektronu var. Ama oyunun kurallarına göre hiçbir atomun aynı anda iki elektronu olamaz. Bu nedenle ilk atom fazla elektronu ikinci atoma verir.
Şimdi ikinci atomun iki elektronu var ve birinden kurtulması gerek. Ama oyunun kurallarına göre hiçbir atom bir elektronu onun geldiği atoma geri veremez. Böylece ikinci atom fazla elektronu üçüncü atoma geçirir.
Fazla elektron bu biçimde son atoma ulaşıncaya kadar daire boyunca hareket eder. Son atom fazla elektronu elektronun geldiği atoma geri geçiremez. Böylece fazla elektron oyunu başlatana geçirilir.
Şimdi bir kez daha, oyuna başlayanın ve tüm öteki atomların birer elektronu vardır.

Her şey bir kez daha dengededir. Elektrik akımının sağlanması durdurulmuştur. Başlayan, elektronu iki yanındaki atomlardan herhangi birine verirse yeniden başlayacaktır. Elektrik akımı, fazla elektron daire boyunca yol aldığı sürece sağlanır.
Başlayan, elektronunu daima sağındaki atoma geçirirse fazla elektron daire üstünde aynı
yönde ilerler. Elektronlar daima aynı yönde yol alırlarsa doğru akım (DC)- çünkü daima aynı yönde ilerler – diye adlandırdığımız elektrik akımı çeşidini üretirler.

Ama oyuna başlayan, bu biçimde oynamak zorunda değildir. Oyunu, elektronu önce sağındaki atoma vererek başlatabilir. Sonra, elektron yeniden kendine geldiğinde bir sonraki tur için solundaki atoma verebilir. Üçüncü seferinde yeniden sağındaki atoma, dördüncü seferinde solundaki atoma geçirebilir. Bu biçimde elektron daire üstünde önce sağa sonra sola giderek dönüşler yapar. Oyun bu biçimde oynanırsa elektron sıra ile gidiyor deriz- önce bir yönde sonra, karşıt yönde gider.
Elektronlar sıra ile dönerlerse dalgalı akım (AC) dediğimiz elektrik akımını meydana getirirler. Evlerimizde çoğunlukla dalgalı akım kullanırız.

DEVRELERİN OLUŞTURDUĞU YOL

“Elektrik oyunu”nun oyuncuları, birinci ve sonuncu atomlar başlayanın yanında olmak üzere, bir daire üstünde durmalıdırlar. Eğer atomlar, oyuna başlayanın arkasında ya da yanında düz bir sıra halinde dursalardı, son atom fazla elektronu başlayana geri veremeyecekti. Elektronların yarışı sona erecek ve yeniden başlayamayacaktı.
Aynı nedenden, elektronların yeniden geriye, başlangıç yerine gelebilmeleri için gerçek bir elektrik akımı da bir daire ya da kapalı bir eğri biçimindeki bir yol boyunca hareket etmelidir. Mühendisler bu yolu devre olarak adlandırırlar. Devre, herhangi bir yerinden kesilir ve elektronlar başlayan kişiye geri dönemezlerse, hareket etmeyi durdururlar. Böylece orada elektrik akımı olmaz.

ELEKTRONLARIN HAREKETİNİ BAŞLATMA

Dengeyi bozmak için — devre boyunca yarışa başlamaları için, olmamaları gereken yere fazla elektronları yığmak üzere — elektrik akımının da bir başlatıcısı olmalıdır. En sık gördüğümüz iki tür elektrik akım başlatıcısı, piller ve jeneratörlerdir.
Piller elektrik akımını başlatırlar. Bir pil — örneğin el fenerinizin pili – içinde elektronların hareketini başlatan kimyasal maddeler vardır.

Bir parça telin bir ucunu, bir el feneri pilinin altındaki metal kısma, öbür ucunu tepesindeki pirinç düğmeye değdirirseniz, elektronlar için tam bir yol ya da devre sağlarsınız. Böylece pilin içindeki kimyasal maddeler elektronları alttaki metal kısımdan telin bir ucu içine itmeye başlarlar. Elektronlar, telden geçerek geriye pirinç düğmeden pilin içine dönerler.
Bunu yaparsanız, telin ısındığını görürsünüz. Tel, içinden geçen elektrik akımı-hareket eden elektronlarca meydana getirilen elektrik akımı – tarafından ısıtılır.

Piller elektronları daima tek yönde hareket ettirirler, yani daima doğru akım sağlarlar.
Dalgalı akım üreteçleri (jeneratörler) de elektrik akımını başlatırlar. Bir üreteç, tel bobinler ve mıknatıslar aracılığıyla elektronları harekete geçirir. Bunu, her mıknatısın sahip olduğu görünmeyen güç aracılığıyla sağlar. Bu gücü, bir mıknatıs demir ve çelik parçacıklarını çekerken görebiliriz.

Her mıknatısın, manyetik kutuplar adı verilen iki ucu vardır. Mıknatısın gücü ya da kuvveti, bu kutuplardan gelir. Mıknatısın bir kutbundan ötekine uzanan hiç kimsenin göremediği güç çizgileri varmış gibidir. Bu çizgilere mıknatısın kuvvet çizgileri deriz.

Bir mıknatısın kuvvet çizgilerinde garip bir şey vardır. Dairesel bir teli içlerinden geçirirseniz elektronlar tel boyunca yarışa başlar. Hiç kimse bunun nedenini tam bilmez ama, bu böyledir. Mühendisler tel halka “mıknatısın kuvvet çizgilerini kesiyor” derler.
Tel halka hareketsiz kalırsa elektronlar da hareketsiz kalır. Elektronları hareket halinde tutmak için tel halka mıknatısın kuvvet çizgileri içinde hareket halinde tutulmalıdır. Dalgalı akım üreteci de budur : Mıknatısın kuvvet çizgileri içinde hareket durumunda tutulan bir yada daha fazla tel halkadır.

Eğer bir üreteçte yalnızca bir tel halka varsa düşük miktarda elektrik akımı sağlayacaktır. Bu nedenle bir üreteçte, üreteç şaftı denen bir çubuğa sarılmış birçok tel halka vardır. Şaft, çok kuvvetli mıknatısların kutupları arasında hızla döner. Şaft dönerken, tel bobinler güçlü kuvvet çizgilerini kesmeyi sürdürürler ve elektronlar bobinler içinden hızla akarlar.
Bazen mıknatısların şafta bağlanması ve onların döndürülmesi bobinleri döndürmekten daha kolaydır. Bobinler ya da mıknatıslardan hangisinin döndüğü önemli değildir. Bobinler mıknatısın kuvvet çizgilerini kestiği sürece bobinlerde elektrik üretilecektir.
Bobinler bir tel devreye bağlanır. Böylece dinamo elektronları bobin içinde hareketi başlatınca, bunlar devre içinden de geçerek bir elektrik akımı meydana getirirler.

Üreteçler küçük ya da büyük olabilirler, örneğin dinamo denilen bir doğru akım üreteci 15 sm. uzunluğunda ve 15 sm. genişliğindedir. Tüm bir kentin elektriğini sağlayan büyük üretim istasyonlarındaki üreteçler bazen bir evden büyüktür. Büyük bir üretecin daha fazla bobini ve daha kuvvetli mıknatısları vardır. Ve bir üreteç ne kadar büyük olursa devreye o kadar çok elektron iter ve o kadar çok elektrik akımı sağlar. Ya da, mühendislerin söylediği biçimiyle, o kadar çok elektrik gücü üretir.

Yorum yazın