Elektrik Akımı ve Etkileri

Konu Anlatımı

Bu derste ne öğreneceğiz

Bu konuda elektrik akımının ne olduğunu ve nasıl ölçüldüğünü öğreneceksiniz. Akımın ısı, manyetik ve kimyasal etkilerini inceleyecek, akım yoğunluğunu tanımlayacaksınız.

Ön bilgi

Elektronların metal iletkende hareket ettiğini bilmek yeterlidir. Akımın yönünün geleneksel olarak pozitiften negatife doğru kabul edildiğini duymuş olmak konuyu kolaylaştırır.

• Akım yük taşıyıcıların düzenli hareketidir.
• Akım amper ile ölçülür.
• Akım yüksek değerlerde ısı üretimi ve yangın riski oluşturabileceğinden kontrollü kullanılmalıdır.

Akım tanımı ve ölçümü

Elektrik akımı; birim zamanda bir kesitten geçen yük miktarıdır ve amper birimiyle ölçülür. Bir amper, saniyede bir coulomb yükün geçişine karşılık gelir. Akım ampermetre ile ölçülür ve daire seri bağlanır. Doğru akım yönünü korur, alternatif akım ise yönünü sürekli değiştirir. Akım yoğunluğu; birim kesitten geçen akımdır ve iletgenin aşırı ısınmasını değerlendirmek için kullanılır.

Akımın etkileri

Isı etkisi; akım bir iletkenden geçerken dirence çarparak ısı üretir; elektrik soba, ütü ve ısıtıcı bu etkiyle çalışır. Manyetik etki; akım geçen iletkenn etrafında manyetik alan oluşur; elektromıknatıs, röle ve motor bu etkiye dayanır. Kimyasal etki; akım sıvılarda kimyasal ayrışmaya neden olur; pil şarjı ve galvaniz kaplama bu etkiyi kullanır. Işık etkisi; iletken ısındığında ışık yayar; ampul ve LED bu etkiyi kullanır.

Basit örnek ve günlük yaşam

Evdeki su ısıtıcısı, içindeki rezistansa geçen akımın ısı etkisini kullanarak suyu ısıtır. Isı miktarı akımın karesiyle arttığı için kalın kablo ve doğru sigorta kullanımı zorunludur.

Adım adım çözülmüş örnek

Soru: Bir iletkenn 2 dakika boyunca 240 coulomb yük taşımıştır. Akım kaç amperdir?

Adım 1: Verilen yük miktarı yazılır: yük = 240 coulomb.

Adım 2: Verilen süre saniyeye çevrilir: süre = 2 dakika = 120 saniye.

Adım 3: Akım tanımı yazılır: akım, geçen yük bölü süredir.

Adım 4: Değerler yerine konur: 240 bölü 120 işlemi yapılır.

Adım 5: Sonuç 2 amper olarak bulunur.

Adım 6: Bu akımın ısı üretimini değerlendirmek için iletgenin direnci ve kesiti kontrol edilir.

İleri örnek

Bir atölyede elektrikli sobada 10 amper akım geçiyor ve rezistansın direnci 20 ohmdur. Üretilen ısı gücü akım karesi ile direncin çarpımı olarak hesaplanır. 10 karesi çarpı 20 işlemi 2000 watt verir. Bu güç ısı olarak ortama verilir. Eğer aynı sobada akım 5 ampere düşürülürse güç dörtte birine düşer. Isıtma sistemlerinde bu nedenle akım kontrolü doğrudan enerji tüketimini belirler. Ayrıca akımlı üç fazlı motorlarda her fazın taşıdığı akımın dengeli olması beklenir; dengesizlik fazlardan birinde aşırı ısınmaya yol açar.

Kavram karşılaştırma tablosu

Sık yapılan hatalar

Ampermetreyi paralel bağlamak yaygın hatadır; alet zarar görür ve ölçüm hatalı olur. İkincil hata süreyi dakika olarak bırakıp işleme girmeye neden olur. Üçüncü hata akımın ısı etkisini küçümseyerek ince kablo kullanmaya yol açar.

Özet

Elektrik akımı birim zamanda geçen yük miktarıdır ve amper ile ölçülür. Ampermetre daireye seri bağlanır. Akımın ısı, manyetik, kimyasal ve ısık etkileri günlük yaşamda yaygın olarak kullanılır. Akım yoğunluğu iletgenin ısınmasını değerlendirmek için izlenir.

Kendini dene

1. 300 coulomb yükün 30 saniyede geçtiği bir devrede akımı hesapla. 2. Ampermetrenin nasıl bağlandığını çiz ve göster. 3. Akımın ısı etkisini kullanan evdeki üç cihazı yaz. 4. Akım yoğunluğunun neden önemli olduğunu açıkla. 5. Bir elektromıknatısın çalışma ilkesini kendi cümlelerinle yaz.