Elektrik Akımı Nasıl Oluşur ?

Bildiğiniz gibi metallerin atomlarındaki elektron sayıları metalin cinsine göre değişir. İletken maddelerin atomlarının son yörüngelerinde 4 'den az elektron bulunur. Atomlar bu elektronları 8 'e tamamlayamadıkları için serbest bırakırlar. Bu yüzden bir İletken maddede milyonlarca serbest elektron bulunur. Bu maddeye elektrik uygulandığında elektronlar negatif (-) 'den pozitif (+) yönüne doğru hareket etmeye başlar. Bu harekete "Elektrik Akımı" denir. Birimi ise "Amper" 'dir. İletkenin herhangi bir noktasından 1 saniyede 6.25*10^18 elektron geçmesi 1 Amperlik akıma eşittir. Akımlar "Doğru Akım" (DC) ve "Alternatif Akım" (AC) olarak ikiye ayrılır.

Doğru Akım (DC) :

Doğru akımın kısa tanımı "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir." şeklindedir. Doğru akım genelde elektronik devrelerde kullanılır. En ideal doğru akım en sabit olanıdır. En sabit doğru akım kaynakları da pillerdir. Birde evimizdeki alternatif akımı doğru akıma dünüştüren Doğrultmaçlar vardır. Bunların da daha sabit olması için DC kaynağa Regüle Devresi eklenir.

Alternatif Akım (AC) :

Alternatifin kelime anlamı "Değişken" dir. Alternatif akımın kısa tanımı ise "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişen akıma alternatif akım denir." şeklindedir. Alternatif akım büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizdeki elektrik alternatik akım sınıfına girer. Buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, aspiratör ve vantilatörler direk alternatif akımla çalışırlar. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise bu alternatif akımı doğru akıma çevirerek kullanırlar.

Print PDF

Direnç nedir ?

Devreye uygulanan gerilim ve akım bir uçtan diğer uca ulaşıncaya kadar izlediği yolda birtakım zorluklarla karşılaşır. Bu zorluklar elektronlaın geçişin etkileyen veya geciktiren kuvvetlerdir. İşte bu kuvvetlere DİRENÇ denebilir. Kısaca Ω ohm ile gösterilir. Başka bir değişle elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa DİRENÇ denir. “R” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “W” Ohm’dur. Ohm Kanunu Kapalı bir elektrik devresinde direnç; devre gerilimi ile devreden geçen akımın bölümüne eşittir.

Elektrik, elektronik devrelerinde en yaygın olarak kullanılan devre elemanları dirençlerdir. Direncin iki temel görevi vardır; akımı sınırlamak ve gerilimi bölmek. Dirençler 1 ohm’dan daha küçük değerlerden 100 Mega ohm’dan daha büyük değerlere kadar geniş bir yelpazede çeşitli omik değerlerde üretilmektedir.

Dirençlerin iki önemli parametresi vardır. Bu parametreler (1) Direncin omik değeri, (2) Direncin gücü’dür.

Direncin birimi ohm’dur.Direnç birimi Ω sembolüyle gösterilir. Direnç ise R harfiyle gösterilmektedir. Örneğin 100 ohm değerinde bir direnç R= 100Ω olarak belirtilir. Direncin ohmik değeri elektrik akımına gösterilen zorluğu belirler. Uçlarına uygulanan gerilimi sabit olarak düşünürsek omik değeri daha yüksek olan dirençlerden daha az akım geçer.

Direncin ikinci önemli parametresi ise gücüdür. Direncin içinden geçen akım ısınmaya yol açar. Direncin dayanabileceği ısı miktarı direncin gücü ile bağlantılır. Direncin gücünün birimi de Watt’tır. Daha yüksek güçlü dirençler ısıya daha fazla dayanırlar. Örneğin 5 Wattlık bir direnç, 1 Wattlık bir dirence göre ısıya daha dayanıklıdır.

Dirençler yapıldıkları malzemeye göre;

1. Karbon dirençler

2. Telli dirençler olarak ikiye ayrılır.

Kullanışlarına göre ise:

1. Sabit dirençler

2. Ayarlı dirençler olarak ikiye ayrılırlar.

Dirençlerin Seri Bağlanması :

Elemanlar üzerinden akım geçerken bir sırayı takip ediyormuş gibi önce birinden sonrada diğerinden geçerek gider. Akımlar sabit gerilimler farklıdır. Bu bağlantıda dirençler birer ucundan birbirine eklenmiştir. Her dirençten aynı akım geçer. Toplam direnç(RT) ise dirençlerin cebirsel toplamına eşittir.

Dirençlerin Paralel Bağlanması :

Elemanlar ardarda değil de yan yana bağlanmıştır, akım aynı anda ikisinden birden geçebilir. Gerilimler aynı akımlar farklıdır. Bu bağlantıda dirençlerin uçları birbirine bağlanmıştır. Her dirençten değeriyle orantılı olarak farklı akım geçer. Toplam direnç (RT) ise dirençlerin bire bölümlerinin toplamına eşittir.

Dirençlerin Renk Kodları :

Renk Sayı Çarpan Tolerans(%)

Siyah 0 10⁰

Kahverengi 1 10¹

Kırmızı 2 10²

Turuncu 3 10³

Sarı 4 10⁴

Yeşil 5 10⁵

Mavi 6 10⁶

Mor 7 10⁷

Gri 8 10⁸

Beyaz 9 10⁹

Altın 10^-1 5

Gümüş 10^-2 10

Renksiz 1 20

Metal Film Dirençte:

Karbon Dirençte:

Direnç üzerindeki renkleri değerlendirirken A, B, C, D ve T sırasına göre gitmeye dikkat etmek gerekmektedir. Bu sıralamaya göre yapılacak hesaplama sonucunda elde edilen direnç değeri Ohm(Ω) olarak bulunacaktır. (10°=1 'dir.)

Ayarlı dirençlerin 1A akım değerine kadar kullanılanlarına potansiyometre, 1A den büyük akımlarda kullanılanlarına ise reosta adı verilir.

Değeri Üzerinde Yazılı Dirençler

Bazı üreticiler renk kodu yerine direnç değerlerini yazmayı tercih etmektedirler. Bunlardan bir kısmı doğrudan direnç değerini ve toleransını yazdığı gibi, bazıları da harf kodu kullanmaktadır.

Direnci gösteren harfler: R = Ohm(Ω), K = KiloOhm(KΩ), M = MegaOhm(MΩ)

Tolerans harfleri: F = ±%1, G = ±%2, J = ±%5, K = ±%10, M = ±%20

Kodlama Üç Şekilde Olmaktadır;

1- 1000 Ohm 'a kadar olan dirençler için R harfi kullanılır.

Kodlama 3 adımda yapılır:

• R 'den önce gelen sayı "Ohm" olarak direnci gösterir.
• R 'den sonra gelen sayı direncin ondalık bölümünü gösterir.

En sondaki harf toleransı gösterir.

Örneğin:

6R8J = 6.8 ±%5 Ω
R45G = 0.45 ±%2 Ω

2- 1KΩ 'dan  1MΩ 'a kadar olan dirençler için "K" harfi kullanılır.

Örneğin:

3K0K = 3±%10 KΩ
2K7M = 2.7±%20 KΩ

3- 1MΩ 'dan yukarı dirençlerde de "M" harfi kullanılır.

Direnç Standartı:

Tablo 1'de görüldüğü gibi, dirençler standart değerlerde üretilir.

Tolerans yüzdeleri, "E" seri numarasından anlaşılır.

İhtiyaca göre bu dirençlerin 10, 100, 1000 katları alınır.

Gerilim nedir?

Kapalı bir elektrik devresinde gerilim; devre direnci ile devreden geçen akımın çarpımına eşittir. Bir elektrik devresinde, iki nokta arasındaki potansiyel farka GERİLİM denir. Gerilim genellikle “U” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “V” Volt’tur.

Akım nedir ?

Kapalı bir elektrik devresinde akım; devre gerilimi ile devre direncinin bölümüne eşittir. Bir elektrik devresinde serbest elektronların bir taraftan diğer tarafa yer değiştirmesidir. Bu yer değiştirme güç kaynağı içinde “ – “ den “+”ya doğru olur, devre içinde ise “+”dan “-“ ye doğru olur. Akım “I” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “A” Amper’dir.

Ohm Kanununun formülsel ifadesi ise şöyledir; R = V / I ve W = V/ A

Kondansatör nedir?

Kondansatörlerin temel görevleri elektrik yükünü depo etmektir. Kondansatörler en basit yapı olarak karşılıklı iki iletken levha ve aralarındaki bir yalıtkan tabakadan oluşur.

Kondansatörün yük depo etme yeteneği kondansatörün kapasitesi olarak anılır ve birimi faraddır.

Faradın askatları şunlardır:

Mikrofarad (μf)

Nanofarad (nf)

Pikofarad (pf)

Kondansatör Renk Kodları

Ampermetre nedir?

Analog veya dijital olarak iki ayrı türde kullanılabilen ölçü aletleridir. Yapım amaçlarına göre birkaç Miliamper’tan yüzlerce Amper’e kadar ölçüm yapabilirler. Akım ölçerler. Bu ölçüm DC veya AC akım ölçümü olabilmektedir.

Gerilim ölçümünüde beraber yapan ölçü türünede (dirençle beraber) wattmetre adı verilmektedir. AKIMÖLÇER olarakta bilinir.

Üzerinde büyük akım değerleri ölçüleceğinde; düzenek içinden ölçülecek akımın bir bölümü geçirilir. Akımın geri kalan büyük bir bölümünü ise aygıta paralel olarak bağlanan bir şönt devresi taşır.

Ampermetre Çeşitleri

Ampermetreler çeşitliklerine göre farklı çalışma prensipleri ve duyarlılıklar gösterirler. Bu çeşitten bir olan D’Arsonval ampermetresi; doğru akımı 0.1-2 arası duyarlılıkla ölçmektedir. Aynı şekilde bir elektrodinamik ampermetre hem doğru hem de alternatif akımda kullanılır ve duyarlılık aralığı 0.1-0.25 arasındadır.

Bobin nedir?

Devrelerde bulunan akım yollarının hepsi genel açıdan birer bobin görevi yapmaktadır. Bobin bir iletkenin üzerinden geçen akımı manyetik alan çizgilerine çevirerek yapısal olarak enerji dönüşümünü gerçekleştirmiştir.

Elektrik ve elektronik devrelerinde yaygın olarak kullanılan devre elemanlarından biri de bobinlerdir. Bobinler elektrik enerjisini manyetik alan olarak depolarlar. En basit yapı olarak bobinler iletkenlerin bir nüve üzerine sarılmasıyla elde edilirler.

Transformatörler(Trafo) nedir?

Transformatörler, A.C gerilimi yükseltir veya düşürürler. A.C gerilimi yükselten transformatörlere “gerilim yükselten transformatör”, A.C gerilimi düşüren transformatörlere de “gerilim düşüren transformatör”adı verilir.

Transformatörler,giriş ve çıkış sargılarıdan oluşur. Giriş tarafındaki sargıya “Primer”, çıkış tarafındaki sargıya ise “Sekonder” adı verilir.

Transformatörlerin, primerlerine uygulanan gerilimleri yükseltip düşürmeleri, tamamen primer ve sekonder taraflarındaki sipir sayılarıyla orantılıdır.

Transformatörün primerine uygulanan gerilim V1, primerindeki sarım sayısı N1, sekonderindeki sipir sayısı N2, sekonderindeki gerilim V2 ile gösterilirse, primer ve sekonderdeki sipir sayılarıyla, primer ve sekonderdeki gerilimler arasındaki ilişki aşağıdaki denklemde gösterilmiştir.

N1 / N2 = V1 / V2

Print PDF

Ders notları yakında ayrı sayfalar olarak sunulacaktır.

Temel Elektronik Dersi Notları

Print PDF