Elektriğin temel esasları

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Elektriğin temel esasları ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Ziyaretçi


  2. 2
    Fashion
    Bayan Üye





    Cevap: 1. STATİK ELEKTRİK
    1.1. Elektriğin Tanımı ve Üstünlükleri
    Elektrik sözcüğü, Latince kehribar demek olan elektron kelimesinden türetilmiştir.
    Kehribar soyu tükenmiş bir soy ağacından oluşan reçinenin fosilleşmiş halidir. Sol elde
    oynandığında bedenin elektriğini toplar. Elektrik yükünü azalttığı için depresyona karşı da faydalıdır (Resim 1.1).
    Resim 1.1: Kehribar maddesi
    Günlük hayatımızda kullandığımız elektrik enerjisinin üstünlüklerini şöyle sıralayabiliriz:
    1. Elle tutulmayan, gözle görülmeyen ancak yapılan iş ile ortaya çıkan bir enerji türüdür
    2. Elektriğin, rengi, kokusu, boyutları, ağırlığı yoktur.
    3. Dünyada en yaygın olarak kullanılan enerji türüdür.
    4. Tüm enerji çeşitlerinden elde edilebilir. Örneğin, elektrik jeneratörleri mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
    5. Nükleer enerji dışında diğer enerji çeşitlerine dönüşebilir. Evimizdeki ısıtıcılarda
    elektrik enerjisi ısı enerjisine, lambalarımızda ışık enerjisine dönüşmektedir.
    6. İletilmesi kolaydır. Elektrik santrallerinde üretilen elektrik enerjisi, iletkenlerin yardımıyla tüketiciye en ucuz şekilde ulaştırılır.
    7. Sonradan kullanılmak üzere depolanabilir. Örneğin, akü, pil çeşitleri ile depoladığımız enerjiyi istediğimiz yere götürüp kullanabilmekteyiz.
    8. Artık madde bırakmadığından çevre kirliliği oluşturmaz.
    Transformatörler yardımı ile gerilim alçaltılarak veya yükseltilerek kullanılabilir.
    Örnek: Sanayi tesislerinde 380 Volt, evlerimizde 220 Volt, elektronik elemanlarımızda 3-6-
    9-12 Volt gibi değerlerde kullanılmaktadır.
    Elektrik enerjisinin en büyük tehlikesi dikkatsizlik sonucunda ölümle sonuçlanabilen
    yaralanmalara ve maddi hasarlı kazalara sebep olmasıdır.
    1.2. Elektrik Enerji Üretiminde Kullanılan Kaynaklar
    Elektrik enerjisinin elde edilmesinde tabiattaki enerji çeşitleri kullanılmaktadır. Bu
    kaynaklar değişik dönüşümler sonucu elektrik enerjisine çevrilir. Kaynakların bazıları ise
    direkt kullanılmaktadır. Şekil 1.1’de kullanılan kaynakların şeması görülmektedir.
    Şekil 1.1: Elektrik enerji üretiminde kullanılan kaynaklar
    1.2.1. Hidrolik Kaynaklar
    Akarsulardaki suların barajlarda toplanılarak yüksekten aşağıya düşürülmesi ile türbin
    çarkları döndürülür ve türbin şaft miline akuple bağlı olan jeneratör çıkışından elektrik
    enerjisi elde edilir. Bu tür sistemlere hidroelektrik santral denir (Resim:1.2).
    1.2.2. Termik Kaynaklar
    Kömür, petrol ve ürünleri, doğalgaz gibi fosil kaynaklı yakıtların yakılması sonucunda
    ortaya çıkan ısıdan elde edilen basınçlı sıcak su buharının, buhar türbinini döndürmesi ile,
    türbin şaft miline akuple bağlı olan generatör çıkışından elektrik enerjisi üretilir. Bu tür
    elektrik enerji üretimi yapan sistemlere termik elektrik santrali denir (Resim 1.3).
    Resim 1.3: Termik santral
    1.2.3. Nükleer Kaynaklar
    Atomun çekirdeğinin kontrollü bir şekilde parçalanması sonucu ortaya çıkan ısı
    enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisi üretimi yapılan sistemlerdir. Bu sistemle çalışan
    santrallere nükleer elektrik santrali denir (Resim 1.4).
    1.2.4. Diğer Kaynaklar
    1.2.4.1. Rüzgâr Enerjisi
    Rüzgâr alan açık arazilerde, rüzgârın etkisiyle rüzgâr türbinlerinde elde edilen
    mekanik enerji alternatör yardımıyla elektrik enerjisine dönüşmektedir. Bu sistemle çalışan
    santrallere rüzgar santrali denir (Resim 1.5).
    Resim 1.5: Rüzgar enerjisi santralleri
    1.2.4.2. Güneş Enerjisi
    Güneşin ısı ve ışık enerjisinden faydalanılarak elektrik enerjisi elde edilir (Resim 1.6).
    Resim 1.6: Güneş enerjisi kollektörleri
    1.2.4.3. Jeotermal Enerji
    Yeraltından çıkan sıcak su buharı ya da gazlardan yararlanılarak yapılan elektrik
    enerjisi üretim sistemidir (Resim 1.7).
    Resim 1.7: Jeotermal enerji kaynağı
    1.2.4.4. Gelgit Enerjisi
    Ayın hareketlerine göre deniz suları yerçekiminin etkisiyle alçalıp yükselmektedir.
    Deniz yüksekliğinde sular bir havuzda toplanır. Aynı hidroelektrik santrallerde olduğu gibi elektrik enerjisi üretilir.
    1.3. Atomun Yapısı ve Elektron Teorisi
    Maddenin en küçük yapı taşını oluşturan atom, kendi içinde bulunan parçacıkların
    etkisiyle elektriğin oluşumunda ve iletilmesinde büyük rol oynar. Atomu oluşturan
    parçacıklar Şekil 1.2’de gösterilmiştir.
    Şekil 1.2: Atomun yapısını oluşturan tanecikler
    1.3.1. Atomun Yapısı
    Atomların boyutunu kıyaslamak için; elinizdeki bir küp şekeri Dünya boyutuna
    getirdiğinizde içindeki bir atomun boyu bir nohut tanesi kadar olacaktır.
    Saniyede bir milyar adet atom sayabilecek kapasitede bir bilgisayar programımız olsa
    bile; küçük bir toz şeker tanesinin içindeki atomları sayabilmek için bir milyon yıldan fazla bir süre gerekmektedir.
    Şekil 1.3: Helyum atomunun yapısı Şekil 1.4: Atomun parçacıkları
    1.3.1.1. Çekirdek
    Çekirdek, atomun tam merkezinde bulunmaktadır. Atomun cinsine göre belirli sayıda
    proton ve nötrondan oluşmuştur. Çekirdeğin hacmi elektronun hacminin on milyarda biri (1/10000000000) kadardır.
    Nohut tanesi büyüklüğüne getirdiğimiz atomu 200 metre çapına çıkarırsak, çekirdek burada bir toz tanesi büyüklüğüne gelir.
    Çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin %99,95’ini oluşturmaktadır; yani çekirdek
    atomun içinde neredeyse hiç yer kaplamayacak boyutta iken kütlenin neredeyse tamamını taşımaktadır.
    Şekil 1.5: Çekirdeğin yapısı
    1.3.1.2. Elektronlar
    Çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde durmaksızın dönen parçacıklara elektron
    denir. Çekirdeği elektrik yükünden oluşan bir zırh gibi kuşatırlar. Elektronlar hem çekirdek
    etrafında hem de kendi etrafında döner. Tıpkı Dünya’nın Güneş etrafında ve kendi etrafında
    dönmesi gibi. Bir atomu Dünya büyüklüğüne getirirsek elektron bir elma boyutuna gelir.
    Elektronlar, çekirdek içinde bulunan nötron ve protonların iki binde biri (1/2000) kadar ufaktır.
    Elektronların bulundukları yörüngeler; K,L,M,N diye isimlendirilir.
    Yörüngede bulunan maksimum elektron sayısı 2n2 formülü ile bulunur. Buradaki “n” yörünge sayısını gösterir.
    aX : a, X atomunun atom numarasını gösterir.
    Şekil 1.6: Değişik maddelerin elektron dağılımı
    ÖRNEK 1:
    Atom numarası 16 olan S elementinin elektron dağılımının sonucunda son yörüngesinde kaç elektron bulunmaktadır?
    ÇÖZÜM 1:
    S elementinin elektronlarının yörüngelere yerleşimi:
    16S: 2 8 6 Son yörüngesinde 6 elektron bulunmaktadır.
    ÖRNEK 2:
    11Na elementinin elektron dağılımının sonucunda son yörüngesinde kaç elektron bulunmaktadır?
    ÇÖZÜM 2:
    11Na: 2 8 1 Son yörüngesinde 1 elektron bulunmaktadır.
    ÖRNEK 3:
    19K elementinin elektron dağılımının sonucunda son yörüngesinde kaç elektron bulunmaktadır?
    ÇÖZÜM 3:
    19K : 2 8 9 Son yörüngesinde 9 elektron bulunmaktadır.
    Şekil 1.7: Silisyum atomu
    Atom numarası = Proton sayısı = e-
    Kütle numarası = Nötron sayısı + Proton sayısı
    Bir elementin periyodik cetveldeki yeri atom numarası ile belirlenir. Atom numaraları
    aynı, kütle numarası farklı atomlara izotop atomlar denir.
    1 p+ ,1 e-,O n 1 p+ ,1 e-,1 n 1 p+ ,1 e-,2 n
    Şekil 1.8: Hidrojen atomunun izotopları
    1.3.2. Serbest Elektronlar
    Çekirdeğe yakın yörüngelerdeki elektronlar kuvvetli bir çekimle çekirdeğe bağlıdır.
    Atomların dış yörüngelerindeki elektronlara valans elektron ya da serbest elektron
    denir. Bunlar çekirdeğe zayıf bir bağ ile bağlı olduklarından ufak bir enerji ile atomu terk edebilirler.
    Serbest elektronlar bu hareket özelliklerinden dolayı elektrik iletiminde önemli rol oynarlar.
    Şekil 1.9: Silisyum atomunun son yörüngesi
    1.3.3. Atomun Yapısına Göre İletken ve Yalıtkan Tanımı







+ Yorum Gönder
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 1 kişi