Elektrik akımı kavramı üzerine!

Elektrik deyince aklınıza gelen şey nedir?

Ne kadar da çok şey var değil mi?

Sizin aklınıza gelenler nedir acaba?

Çocukken aklıma gelen ilk şey aydınlanma idi. Işıkların gelip gitmesi yani. Diğer yandan elektrik gidince çizgi filmler de kaçıyordu tabi. Bundan daha büyük acı ne olabilirdi ki ;) Şimdilerde bilgisayar kullanamamak, internetten mahrum kalmak, telefonumuzu şarj edememek gibi başka acılara yol açan sonuçları var tabi elektriğin.



Şekil 1
elektrik akımı

Peki elektrik neydi? sevgi! emek!

Bu sorunun cevabını inanın İsviçreli bilim adamaları bile ortaya koyamadı henüz. Elle tutulur değil, gözle görülür değil ama var işte. Geliyor bir yerlerden ve her yer aydınlanıyor, televizyonumuza hayat veriyor, fabrikalardaki devasa motorları döndürüyor... Evet bugün sizlere elektriğin temelini oluşturan, elektrik deyince aslında ilk aklımıza gelen kavramdan yani elektrik akımından bahsedip, dilim döndüğünce detaylarını anlatmaya çalışacağım.

Elektrik akımı, bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel fark dolayısıyla bir uçtan diğer uca doğru oluşan elektron akışı şeklinde ifade edilebilir. Basit bir ifadeyle elektronlar çok olan taraftan yani potansiyelin fazla olduğu uçtan, az olan tarafa yani potansiyelin az olduğu uca doğru hareket ederler.

Potansiyel farkı kavramını şöyle açabiliriz. İki kap düşünün biri dolu ve biri boş. Bu kaplar arasında bir bağlantı var ve bu bağlantıdan su geçişi sağlanabiliyor. Eğer aradaki vanayı açarsak su dolu kaptan boşa doğru bir akış olacaktır. Bu akışı potansiyeli yüksek taraftan düşük tarafa doğru oluşan elektrik akımı olarak düşünebiliriz. İki kaptaki su seviyesi eşitlendiğinde su geçişi duracaktır. Yani potansiyel sıfır olacaktır. Artık bir akıştan yani elektrik akımından bahsedemeyiz. Bu durum bir elektrik devresinde üretecin, yani eksi ve artı kutuplar arasındaki potansiyel farkını oluşturan kaynağın bitmesi, daha anlaşılır bir ifadeyle pilin bitmesi olarak düşünülebilir.

Bir elektrik devresinde, elektron akış yönü eksi kutuptan artı kutuba doğrudur. Elektrik akımının yönü ise tam tersi yani pozitif kutuptan negatif kutuba doğrudur. Peki nedir bu tezatın nedeni? Madem elektrik akımını elektron akışı olarak tanımladık, neden elektrik akım yönü tam tersi kabul ediliyor?

İşte elektriğe senelerini verenlerin bile işin içinden çıkamadığı durum! :) Yok yok iş hiç de öyle çetrefilli değil. Bu sadece bir kabuldür. Elektrik akımının yönünün artıdan eksiye olmasının kabulü Benjamin Franklin'İn çalışmalarına dayanmaktadır. Elektrik akımının tanımının yapıldığı 1700 lü yılların başlarında atom ve dolayısıyla elektron hareketleri hakkında böylesine detaylı bilgilere sahip değildik. O dönemde bir referans olarak akım yönü artı uçtan eksi uca şeklinde kabul edildi. Sonrasında da bu kabul değiştirilmeyerek aynı şekilde devam edildi. İşte işin sırrı bu :)

Şekil 2 elektrik akımı ve elektron akış yönleri

Şekil 3 elektrik akımı

Şekil 4 elektron akışı

Şekil 2'de görülen V değeri potansiyel farkı ifade etmektedir. Diğer şekillerde de görüldüğü gibi +/- ile ifade edilen ve elektron akışının sağlandığı kısım üreteç olarak tanımlanır. Üreteç ayarıca kaynak diye de bilinir.
Şekil 3'de görüldüğü üzere akımın yönü üretecin (+) kutbundan (-) kutbuna doğrudur.
Şekil 4'de ise aslında üretecin kutupları arasındaki elektron akışının nasıl gerçekleştiğini görebilirsiniz. Üretecin pozitif yüklerin fazla olduğu kutbuna anot, negatif yüklerinin fazla olduğu kısma da katot denir. Burada katottan anota doğru gerçekleşen elektron akışını görebilirsiniz. İşte elektrik akımının esasını tam da bu hareket oluşturmaktadır.

Elektrik akımı kavramını elimden geldiğince anlatmaya çalıştım. Umarım faydalı bir çalışma olmuştur. İlerleyen günlerde yeni yazılarda görüşmek dileğiyle.


Sevgiler... Saygılar...