ÖlÜ zamanli sİstemlerİn kesİrlİ dereceden kontrolÜ › 2016 › 09 ›...

DERS İÇERİĞİ

1.Elektriğin Tarihçesi Ve Tanımı

2.Statik Elektrik

3.Coulomb Kanunu ve Elektrik Alan

4.Atomun Yapısı ve İletkenlik

5.Elektrik Akımı

6.Birimlerin Ast ve Üst Katları

7.Elektrik Devreleri ve Malzemeleri

8.Ohm ve Kirşof (Kirchoff) Kanunları

9.Analog Devre Elemanları

1-ELEKTRİĞİN TARİHÇESİ

ve TANIMI

Elektrik ve Elektronik kavramları

*Elektriğin temelleri tarihte statik elektrik ile başlar.

*Thales (MÖ 624-MÖ 546) doğayla ilgili araştırmalar yaparken kehribarın yünle ovulduğunda tüy ve saman gibi hafif maddeleri kendine çektiğini, uzun süreli ovmalarda ise insan vücuduna yaklaştırıldığında küçük kıvılcımlar çıkardığını fark etmişti.

*Bu kıvılcımlara ve bu manyetik etkiye kehribar ağacının eski yunan dilindeki karşılığı olan ELEKTRICA denildi.


*Tarihten günümüze kadar elektrikle ilgili yapılan önemli çalışmalar şöyle sıralanabilir.

*1672: Otto von Guericke Kükürt bir küreyi döndüren bir aygıt yaptı. Yün parçasını dönen küreye tutarak bir kıvılcım üretti. Bu aygıt, sürtünme yoluyla elektrik üreten ilk üreteçtir.

*1729: İngiliz Stephen Gray, metallerin iletken, ametallerin yalıtkan olduğunu keşfetti.


*1745: Hollandalı Peter Van Musschenbroek

elektrik depo edebilen, su dolu cam

kavanoza batırılmış metal çubuktan ibaret

Leyden Şişesi‘ ni yaptı ki bu tarihin ilk

sığacıdır.


*1746: Benjamin Franklin Elektrik

yüklerindeki artı ve eksi uçlarını keşfederek

elektriğin korunumu ilkesini ortaya attı.

*1752: Benjamin Franklin gök gürültülü

havada bir uçurtma uçurarak ipek bir ip ile

yüklü buluttan Leyden şişesini doldurmayı

başardı.


*1759: Franz Maria Aepinus, Paralel plakalı

sığacı yaptı.

*1785: Coulomb bulduğu tartı aygıtını

kullanarak iki yük arasındaki itme veya

çekme kuvvetinin, yüklerin çarpımı

ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile

ters orantılı (Coulomb Yasası)

olduğunu deneysel olarak gösterdi.


*1794: İtalyan fizikçi Alessandro Volta, çinko ve gümüş plakalar arasına tuz karışımlı sıvı koyarak elektrik akımı elde etmiş oldu. Bundan önceki insan yapımı tüm elektrik kaynakları statik idi.

*1800: Volta'nın tasarımı geliştirilerek ilk ticari piller üretildi.


*1819: Hans Christian Oersted, bir telin

içinden akım geçirildiğinde elektrik

akımının telin çevresinde bir manyetik

alan oluşturduğu sonucuna vardı.


*1819: Fransız matematikçi ve fizikçi Andre

Marie Ampére, Oersted’in olgusunu

betimleyen ve Ampère Yasası olarak

adlandırılan magnetik alan ile bu alanı

doğuran elektrik akımı arasındaki bağıntıyı

formüle etti.


*Elektrodinamiğin de kurucusu olan Ampére

aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de

geliştirerek elektrik akımını ölçen bir aygıt

yaptı. Anısına elektrik akımı birimi

amperdir (A).


*1827: Alman fizikçi Georg Simon Ohm,

İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin

çalışmalar yaparak Ohm yasası olarak

bilinen,


*Bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları

arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin

direnciyle ters orantılı olduğunu formüle

etti. Anısına elektrikte direnç birimi ohm

dur.


*1829: İskoç asıllı bir Amerikalı olan Joseph

Henry, Demir çekirdek etrafında tel sarımı

suretiyle yaptığı bobin ile güçlü manyetik

alan yaratarak bir tondan fazla metali

kaldırmayı başardı.


*1831: İngiliz fizikçi ve kimyager Michael

Faraday, Bir buhar makinesi ile bakır bir

plakayı bir mıknatısın yarattığı manyetik

alan içinde döndürerek elektrik üretti. Bu

ilk jeneratördür.


*1831: Joseph Henry, Faraday'ın buluşunu tersine

çevirerek, manyetik alandan elektrik akımı

geçirmek suretiyle bir bakır çemberi döndürmeyi

başardı.

*Bu bir elektrik motorudur ve tarihte ilk kez,

elektrik enerjisi makinelere güç vererek iş

yapılmasını sağlıyordu.


*1845: Gustav Robert Kirchhoff Devre

analizi olan “Bir noktaya giren ve çıkan

akımların toplamı sıfırdır. Kirchhoff I”,

“kapalı bir devrede harcanan gerilimlerin

toplamı, sağlanan gerilimlerin toplamına

eşittir. Kirchhoff II” yasalarını yayınladı.


*1876 : ABD'li Alexander Graham Bell

Elektrik titreşimlerini sese dönüştürerek

telefonu buldu ve patentini aldı.


*1877 : ABD'li Thomas Alva Edison Sesi kaydedip yineleyebilen gramofonu (fonograf) geliştirdi.

*1879 : Edison karbon flamanlı akkor lamba için patent başvurusu yaptı. Üç yıl sonra New York sokaklarında bu lambalar ışıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği hareketli resim kamerası, teyp, projektör gibi çeşitli buluşları için 1093 patent almıştır.


*1880: San Fransisko da elektrik satmak için ilk şirket kuruldu. (California Electric Light Company)

*1881: E.W. v. Siemens tarafından elektrikli tramvay yapıldı.

*1882: Wisconsin'de ilk hidroelektrik santral açıldı.

*1883: Nikola Tesla, Tesla bobinini buldu. Bu, elektriğin gerilimini dönüştürebilecek ve uzak mesafelere iletmeyi kolaylaştıracak bir transformatör olup Tesla’nın alternatif akım projesinin önemli bir ayağıdır.


*1884: İngiliz mühendis Charles Algernon

Parsons (1854-1931) ilk başarılı buhar

türbinini yaparak elektrik Jeneratörlerini

döndürmede kullanılmıştır.


*1887: Sırp asıllı fizikçi, elektrik ve makine

mühendisi Nikola Tesla Alternatif akım

generatörü buldu. Böylece elektrik enerjisi

uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti.


*1888: Heinrich Hertz (1857-1894) Yıllar

önce Faraday ve Maxwell tarafından

bahsedilmiş radyo dalgalarını keşfetti ve

ölçtü. Dalgaların yoğunluğunun birimi

HERTZ (Hz) dir.


*1892 : İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi, sinyalleri

birkaç km uzağa ulaştırarak' telsiz telgraf patentini

aldı. Daha sonra ilk kıtalararası radyo sinyalini

göndermeyi başardı. 1901'de, İngiltere

Cornwall'dan gönderilen sinyaller, Kanada'dan

alındı. Bu olaydan sonra birçok yerde telsiz telgraf

istasyonları kurulmaya başlandı.


*1897 : Nicola Tesla, iki patent başvurusunda

bulundu; 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir

Sistem' ve 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir

Cihaz' Böylece resmen "Radyo" doğmuş oldu. Birkaç

yıl önce Hertz tarafından bulunan ve de

ölçümlenebilen radyo dalgaları, Tesla ile hayat

buldu ve insanlığın hizmetine girdi.


*1904: John Fleming’in diyot vakum tüpü

bulmasıyla elektronik gelişmeler hızlandı.


*1930: ABD'li elektrik mühendisi Vannevar

Bush'un yönetiminde Cambridge'de

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)'nde

ilk analog bilgisayar yapıldı.


*1942: İlk elektronik bilgisayarın yapımına

başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında

tamamlandı.


*1947 : John Bardeen, Walter Houser Brittain ve

William Bradford Shockley ABD'deki Bell

Laboratuvarları'nda transistörü buldular. Elektrik

sinyallerinin yükseltilmesini, denetlenmesini ya da

üretilmesini sağlayan bu yarı iletken aygıt

nedeniyle Bulucular 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü

paylaşmışlardır.

https://tr.wikipedia.org/wiki/1956


*Elektron lambalarının bütün işlevlerini çok

daha küçük boyutlu ve hafif, mekanik

etkilere karşı daha dayanıklı, ömrü daha

uzun, verimi daha yüksek, ısı kayıpları daha

düşük ve harcadığı güç de çok daha az

olarak yerine getirebilen transistörler

elektronik alanında bir devrim olarak

kabul edilir.


*1957: Tamamen elektronik transistörlü ilk

bilgisayar Seymour Cray tarafından yapıldı.


*Tarihte yapılan bu yolculukta da görüleceği

gibi ilk önce doğada rahatlıkla

rastlayabileceğimiz statik elektrik

keşfedilmiştir.

*Bu elektrik türü aslında insan üzerinde bile

bulunmaktadır. Hatta bir çok bilgisayar

bileşeni bu yüzden bozulmaktadır.

*Daha sonra bulunan elektrik türü ise doğru

akımdır gerek piller ile gerek dinamolar ile

doğru akım üretilmiştir.


*Doğru akımın uzak noktalara iletiminden

kaynaklanan problemlerden ve doğru akım

makinelerinin bakım zorluklarından dolayı Tesla’nın

bulduğu Alternatif akım kullanılmaya başlanmıştır.

*Dolayısıyla Elektriğin 3 çeşidinden bahsedebiliriz.

1. STATİK ELEKTRİK

2. DOĞRU AKIM (DC)

3. ALTERNATİF AKIM (AC)


*Elektrik: Atomların son yörüngelerinde

bulunan serbest elektronların hareketlerine

elektrik yada elektrik akımı denir.

*Elektrik akımı gözle görülememesine

rağmen fiziksel ve kimyasal etkileri sonucu

elektriğin sonuçlarını görebiliriz.

*(Demek ki her şey gözle görülemiyormuş..)

*Elektrik bilimi daha çok elektrik akımının

iletimini konu edinir.


*Elektronik: Elektronların boşlukta, gazda, kristallerde ve katı maddelerdeki (yarı iletken) hareketlerini ve davranışını inceleyen bir bilim dalıdır.

*Elektronik devreler elektrik enerjisini hem kontrol ederler hem de başka bir enerji şekline dönüştürürler.

*Ayrıca herhangi bir fiziki olayı (ısı, ışık, ses gibi) elektrik enerjisine çevirebilirler. Elektronik diyot, transistör gibi elektronik parçalardan geçen elektron akışının meydana getirdiği neticeleri inceler.

2- STATİK ELEKTRİK

Statik Elektrik - Tanımı

*Statik Elektrik, tabiatta birbirinden farklı veya

aynı, iletken veya yalıtkan iki maddenin temas

etmesi ve sonra ayrılması veya sürtünme işlemi

sonucunda, bu iki cisim arasında pozitif ve negatif

elektronların serbest bırakılması ve işaretlerinin

değişmesi ile oluşur.


*Statik yükün voltajı çok fazla olmasına

karşın, akımı çok zayıftır.


*Statik elektrik bulutların birbirine

yaklaşması yada çarpışması sonucu, yünlü

elbisemizin etrafa sürtünmesi ile, kamyon

lastiklerinin yerle olan sürtünmesi gibi çok

farklı şekillerde meydana gelebilir.


*Statik elektrik ani olarak meydana gelip ani

olarak iletildiği için kontrol edilmesi ve

kullanılması zordur.

*Buna rağmen endüstride bir çok alanda

statik elektrikten faydalanılır.

*İsteğimiz dışında meydana geldiğinden ve

yüksek voltajlara ulaştığında zararları da

vardır.


*Maddeler birbirleriyle temas halinde olduğu sürece aralarında temas yüzeyi boyunca elektron transferi olur.

*İki maddenin temasının kesilmesi durumunda aralarındaki sınır tabakası ortadan kalkar ve maddelerden birinde negatif yük fazlalığı (negatif yüklenme) diğerinde ise elektron azlığı (pozitif yüklenme) meydana gelir.

*Oluşan bu iki ayrı yük birbirlerini çeker ve arada bulunan hava gibi yalıtkan olan bir ortam boyunca ark (kıvılcım) yaparak boşalır ve yük farklarını dengelerler.


*Maddeler, elektriksel olarak nötr olan atomlardan meydana gelmektedir.

*Çünkü, atomlar içerisinde bulunan pozitif yüklerin (çekirdeğinde bulunan protonlar) sayısı ile negatif yüklerin (çekirdeğin etrafındaki kabuklarda bulunan elektronlar) sayısı birbirine eşittir.

*Statik elektrik olgular, pozitif ve negatif yüklerin ayrımına gereksinim duymaktadır.

*İki madde birbirleri ile temasa geçtiği zaman, elektronlar bir maddeden diğer maddeye geçebilir, ve böylece bir madde üzerinde aşırı miktarda pozitif yük, diğeri üzerinde ise buna eşit miktarda bir negatif yük bırakır.

*Maddeler ayrıldıkları zaman ise, yükleri oransız bir şekilde tutarlar.


*Maddeler, elektriksel olarak nötr olan atomlardan meydana gelmektedir.

*Çünkü, atomlar içerisinde bulunan pozitif yüklerin (çekirdeğinde bulunan protonlar) sayısı ile negatif yüklerin (çekirdeğin etrafındaki kabuklarda bulunan elektronlar) sayısı birbirine eşittir.


*Statik elektrik olgular, pozitif ve negatif

yüklerin ayrımına gereksinim duymaktadır.

İki madde birbirleri ile temasa geçtiği

zaman, elektronlar bir maddeden diğer

maddeye geçebilir, ve böylece bir madde

üzerinde aşırı miktarda pozitif yük, diğeri

üzerinde ise buna eşit miktarda bir negatif

yük bırakır.

*Maddeler ayrıldıkları zaman ise, yükleri

oransız bir şekilde tutarlar.

Statik Elektrik – Elektriklenme Çeşitleri

Statik elektrik 3 şekilde oluşabilir

*1. Dokunma ile


*2. Etki ile


*Etki ile yükleme.


*Sürtünme ile yükleme.

Statik Elektrik – Zararları

*Statik elektriğin zararlarını 2 başlıkta

toplayabiliriz.

*1. Statik elektriğin kıvılcım şeklinde deşarj

olması

*Bu durum patlayıcı ve yanıcı maddeler için büyük

tehlike oluşturmaktadır.

*Bu nedenle doğalgaz boruları, akaryakıt pompaları,

akaryakıt taşıyan tankerler v.b. tüm riskli ortamlar,

statik elektriğin boşalacağı şekilde topraklanır.


*2. Statik elektriğin elektronik elemanlara zarar

vermesi.

*Bu durum ise insanların istemeden sürtünme

yoluyla statik elektrik ile yüklendikten sonra,

elektronik cihazların iletken parçalarına dokunarak

üzerlerindeki elektriğin deşarj ederek onların

bozulmasına sebep olmaktadır.

*Yada hareketli araçların hava ile sürtünmesinden

kaynaklanan statik elektriğin etki ile elektronik

elemanları bozması durumudur.


*Statik elektrik, plastik levha, kağıt karton ve tekstil gibi yalıtkan malzemelerle çalışan birçok endüstrinin sorunudur. Elektrostatik itme veya çekme nedeniyle malzeme ya makineye ya da birbirine yapışır. Bu da çok ciddi kalite sorunlarına yol açar.

*Makinelerde bulunan sensörler, ölçme kafaları, yazıcı kafaları gibi elektronik malzemeler elektrostatik yüklenmeden etkilenebilir.

*Statik elektrik yüklerinin, insan derisi üzerinde toplanması sonucunda, operatörlerde özellikle bayanlarda- akne (sivilce), seboreik dermatit gibi deri hastalıklarının oluştuğu savları ileri sürülmektedir.


*İnsan üzerinde günlük faaliyetlerden dolayı yüksek

voltajlarda statik elektrik yüklenebilir. Bu

değerlerde tabloda gösterilen elemanları bozmak

için yeterli olmaktadır.


*Statik elektrik binalardaki haberleşme, güç hatları

ve elektrik sistemlerine büyük ölçüde zarar verir.

*Uçakta oluşan statik elektrik, uçuş bilgisayarının

ve radarının arıza yapmasına sebep olmaktadır.

*Uzun süre araçta yolculuk yapan bir sürücünün,

aracından çıkıp doğrudan benzin pompa

tabancasına dokunması ile statik elektrikten

meydana gelen yangından dolayı aracının son

durumu görülmektedir

Statik Elektrik – Korunma Yöntemleri

*Statik elektriğin bu kadar zararları varken bu

zararlardan nasıl korunabiliriz.

*Statik elektrikten korunmanın bir çok yöntemi

vardır.

*Bu yöntemler 2 ana başlıkta toplanabilir.

*1. Oluşan statik elektriği deşarj etmek.

*2. Statik elektrik oluşmasını engellemek.

*Biriken statik elektriği deşarj etmek için cihaz,

araç yada insanların iletken kısımları toprağa

bağlanır.

*Binalarda paratonerler kullanılır.


İnsanlar üzerindeki elektrik nasıl deşarj edilir.


Statik elektrik oluşmasını engellemek için bir çok

yöntem kullanılabilir.

Antistatik poşetler.

Antistatik ambalaj köpükleri.

Antistatik Masa örtüleri ve kaplamaları.

Antistatik Bileklik Kordonu ve Kablosu.

Antistatik Önlük ve Ayakkabılar.

Antistatik Kimyasallar.


Statik elektrik oluşmasını engellemek için bir çok

yöntem kullanılabilir.

Statik Elektrik – Faydaları

Statik elektriğin bu kadar zararlarına rağmen

faydalı olduğu yerlerde vardır.

*Fotokopi makineleri ve yazıcılar.

*Statik elektrik endüstriyel tesislerin bacalarında

havaya karışması istenmeyen küçük parçacıkları

filtreleme aracı olarak da kullanılır.

*Metal araçların boyanmasında.

Statik Elektrik – Faydaları

1. DRUM + YÜKLENİYOR 2. LAZERLE NEGATİF YÜKLER EKLENİYOR

3. POZİTİF YÜKLÜ TONERLER – BOŞLUKLARI DOLDURUYOR

4. - YÜKLÜ KAĞIT POZİTİF YÜKLÜ TONERLERİ ÇEKİYOR

5. ISITICI VE MERDANE TONERLERİ YAPIŞTIRIYOR

3- COULOMB KANUNU ve

ELEKTRİK ALAN

*Coulomb Kanunu: Noktasal iki yük arasındaki itme

veya çekme kuvveti, yüklerin çarpımıyla doğru,

aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.

Coulomb Kanunu

F : Yükler arasındaki kuvvet (Newton)

q1,q2 : Elektrik yükleri (Coulomb)

r : Yükler arası uzaklık (metre)

k: Deney ortamına bağlı katsayıdır. Hava ve boşluk

ortamında k= 9.109 N.m2 / C2 dir.

Coulomb Kanunu

*1 Coulomb = 6,24.1018 adet proton veya

elektronun toplam yüküdür.

*Elementer yük (e.y): Bir proton veya bir

elektronun yük değeridir.

*1 e.y. = 1 / 6,24.1018 = 1,6.10-19 C

Coulomb Kanunu

*Aralarındaki uzaklık 300 cm olan Q1=100 μC ve

Q2=150 μC yüklerinin birbirlerine uyguladıkları

kuvvetin büyüklüğünü bulunuz.

*Bir hidrojen atomundaki proton ve elektronun

arasındaki mesafe r=5,3.10-11m ise aralarındaki

kuvveti bulunuz ve yönünü bulunuz.

*Cevap= 8,1.10-8N

Coulomb Kanunu

*Bir demir atomunun çekirdeğinde, uzaklıkları

4.10-15m olan 2 proton parçacığının birbirine

uyguladığı kuvveti ve yönünü bulunuz.

*Cevap= 14 N itme. (Bir proton atomunun yükü

elementer yük olan 1,6.10-19 C dur)

*5µC ve 4µC’luk iki yük arasındaki kuvvet hava

ortamında18N olduğuna göre bu yükler arasındaki

uzaklığı bulunuz.

*Cevap= 10-1m = 10cm

Coulomb Kanunu

*Pozitif birim yüke (Q) etkiyen elektrostatik

kuvvete (F) elektrik alanı denir.

*Elektrik alanı vektörel bir büyüklüktür ve kuvvet

çizgileri ile gösterilir.

*Elektrik yükünün etkisini gösterebildiği bir bölge

vardır. Yükün belli uzaklığından itibaren etkisi

hissedilmeyecek kadar az olur.

*Elektrik yükünün etkisini gösterdiği bu bölgeye, o

yükün elektrik alanı denir.

*Elektrik alan şiddeti (E) harfi ile gösterilir. Birimi

Volt/Metre yada Newton/Coulomb’ dur.

*E = F/Q formülü kullanılır.

Elektrik Alanı

*Elektrik alanını göstermeye yarayan, alan

vektörüne teğet ve alanla aynı yönlü olan hayali

çizgilere elektrik kuvvet çizgileri denir.

*Elektrik alan kuvvet çizgilerinin özellikleri;

*1. Elektrik alan çizgileri pozitif yükten dışa

doğrudur.

*2. Negatif yükün oluşturduğu elektrik alanı

kendisine doğrudur.

*3. Elektrik alan çizgileri birbirlerini hiçbir zaman

kesmez.

Elektrik Alanı

Elektrik Alanı

4- ATOMUN YAPISI

*Maddenin en küçük yapı taşını oluşturan atom,

içinde bulunan parçacıklar vasıtası ile elektriğin

yaratılmasına ve iletilmesine sebep olması

yönünden büyük öneme sahiptir.

*Elektriğin iletilmesi açısından en önemli parçacık

ise elektrondur.

Atomun yapısı

*Çekirdek: Atomun tam merkezinde

bulunmaktadır. Atomun cinsine göre belirli sayıda

proton (pozitif (+) yüklü) ve nötrondan (yüksüz)

oluşmuştur.

*Çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin %99,95’ini

oluşturmaktadır; yani çekirdek atomun içinde

neredeyse hiç yer kaplamayacak boyutta iken

kütlenin neredeyse tamamını taşımaktadır.

Atomun yapısı-Çekirdek

*Elektron: Çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde

durmaksızın dönen parçacıklara elektron denir.

Elektronlar hem çekirdek etrafında hem de kendi

etrafında döner.

*Bir atomu Dünya büyüklüğüne getirirsek elektron bir elma

boyutuna gelir. Elektronlar, çekirdek içinde bulunan nötron

ve protonların iki binde biri (1/2000) kadar ufaktır.

*Elektronlar negatif (-) yüklüdürler.

Atomun yapısı-Elektron

Serbest (Valans) Elektron Kavramı

*Atomların son yörüngesine valans yörünge, bu yörüngede

bulunan elektronlara valans elektron yada 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.

Atomun yapısı-Valans Elektron

Serbest (Valans) Elektron Kavramı

*Maddelerin elektrik iletkenliği Valans yörüngesindeki

elektron sayısı ile doğrudan ilişkilidir.

*Dış yörüngesinde,

*1-3 elektron olan maddeler iletken,

*5-8 elektron olan maddeler yalıtkan,

*4 elektron olan maddeler ise yarıiletkendir.



http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCKjLhZjUq8gCFYm9cgodUC4HgQ&url=http://eba.fizikportali.com/elektrikle-yuklenme-olayi/&bvm=bv.104317490,d.bGg&psig=AFQjCNEfMw7Vj2RRCqTxSt6pQr2yqaVW3w&ust=1444143566885137

İletkenlik

*İletken, elektriği ileten maddelere verilen ad.

*Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma

zayıf olarak bağlıdır. Isı, ışık ve elektriksel etki

altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar.

*Gümüş, bakır ve altın iyi iletkenlerdir.

*Atomları 1 valans elektronlu olan metaller iyi

iletkendir. Buna örnek olarak altın, gümüş ve bakır

gösterilebilir.

*Gümüş bilinen en iyi iletkendir fakat çabuk

oksitlenir.


İletkenlik

*İkinci en iyi iletken Bakırdır fakat saf elde etmek

zordur.

*3. en iyi iletken Altındır. Fakat maliyeti yüksektir

*Bakır kablo ve tellerde gümüşe göre ucuz olması

sebebiyle tercih edilir.

*Altın kolay oksitlenmemesi sebebiyle elektriksel

kontaklarda kullanılır.

*Alüminyum, altından sonra en iyi iletkendir,

yüksek gerilim hat kablolarında kullanılır.


İletkenlik

*İletkenlerin iletkenlik özellikleri özdirenç değerleri ile

alakalıdır. Aşağıda metallerin özdirençleri verilmiştir.


Yalıtkanlık

*Yalıtkan (dielektrik), bir elektrik akımı

taşıyabilecek serbest elektronları olmayan, bir

elektrik alanıyla kutuplanma özelliği taşımayan,

elektrik iletkenliği sıfır veya çok zayıf olan cisim

veya madde.

* Özdirençleri çok yüksek olduğundan, elektrik

akımlarını ancak güçlükle geçirebilen maddeler

için kullanılır.


5- ELEKTRİK AKIMI

*Elektrik akımı bir elektron akışıdır.

*Elektronların bol oldukları bir noktadan (-) daha

az oldukları bir noktaya (+) doğru sürekli olarak

akışları elektrik akımını meydana getirir.

*Bir elektrik akımının söz konusu olabilmesi için,

bir noktadan sürekli olarak elektrik geriliminin

gelmeye devam etmesi ve bu gerilimin ışık, ısı ya

da hareket gibi başka bir enerji türüne dönüşmesi

gerekir.

*Elektrik geriliminin sürekli olarak geldiği bu

noktaya gerilim kaynağı denir.

Elektrik Akımı

*Bakır bir iletkenden elektrik akımı geçerken,

elektronlar birbirleriyle itişip titreşmeye başlar.

*Her elektron yanındaki elektrona çarpar. Çarpılan

elektron hız kazanır ve yanındakine çarparak

hareketi ileriye ulaştırır.

*Yani, her elektron başka bir elektrona hız verecek

kadar yol alır.

*Bu olay çok büyük bir hızla gerçekleşir. Elektrik

akımı, yaklaşık olarak bir saniyede yeryüzü

çevresinin yedi buçuk katı uzunluğunda bir yolu

alabilir.

Elektrik Akımı

Elektrik Akımı

*Resimlere dikkat edildiğinde akım yönü diye bir

kavramdan bahsediliyor.

*Akım yönünün, elektronların akış yönüne zıt

yönde olduğu görülüyor. Neden?

Elektrik Akımı

*Bir elektrik devresinde bir saniyede akan elektrik

yük miktarına elektrik akım şiddeti ya da elektrik

akımı denir.

*Elektrik Akımı I harfi ile gösterilir.

*Elektrik akımının birimi Amper (A)’dir.

*Bir iletkenin kesitinden bir saniyede 6,25.1018

adet elektron (1C) geçiyorsa bu akımın şiddeti 1

Amperdir.

*Dolayısıyla I = Q ⁄ t formülüyle bulunur.

Elektrik Akımı

Elektrik Akımı

*SORU: Bir iletkenden 10 saniyede 50 C’luk

elektrik yükü geçtiğine göre, iletken üzerinde

oluşan elektrik akımının şiddetini bulunuz.

*t=10sn

*Q=50C

*I=Q/t

*I=50C/10sn

*I=5 Amper

*I=5 A

Elektrik Akımı

*SORU: Bir iletkenden 40 saniyede 320 C’luk



*CEVAP: 8A

*SORU: 8 Amper’lik akım 30 saniye boyunca bir

iletkenden akıyorsa bu akıma sebep olan yük kaç

C’dur.

*CEVAP: 240C

*SORU:Bir iletkenden akan 10 amper’lik akıma 400

C’luk yük sebep oluyorsa bu akım kaç saniye

boyunca akmıştır

*CEVAP: 40sn

Elektrik Akımı

*SORU: Bir iletkenden 10 dk boyunca 18μC’luk



*CEVAP: 3*10-8A (30nA)

*SORU: 180 mA’lik akım 3 dk boyunca bir

iletkenden akıyorsa bu akıma sebep olan yük kaç

C’dur.

*CEVAP: 32,4 C

Elektrik Akımı

*Bir elektrik devresinden akım geçmeye

başlayınca, iletken uçları arasında bir kuvvet

meydana gelir, bu kuvvete POTANSİYEL FARK

yada GERİLİM denir.

*Başka bir deyişle 1Ω’luk bir iletkenden, 1A’lik

akım geçiyorsa bu iletken uçları arasındaki

potansiyel fark (Gerilim) 1 Volt’ tur.

*İngiliz Kraliyet Cemiyeti 1881 senesinde

Elektromotif kuvvet birimi olan Volt'u Alessandro

Volta'nın ismine izafeten kabul ederek kullanmaya

başlamıştır.

Elektrik Akımı

*Elektrik akımının yönü ve şiddeti, geçen zamanla

birlikte değişime uğrar. Bu değişime göre elektrik

akımını ikiye ayırmaktayız.

*Doğru Akım

*Alternatif Akım

Elektrik Akımı

ELEKTRİK AKIMI

DOĞRU AKIM(DC)

DÜZGÜN DOĞRU AKIM

DEĞİŞKEN DOĞRU AKIM

ALTERNATİF AKIM(AC)

*DOĞRU AKIM

*Zamana bağlı olarak yönü değişmeyen akıma

doğru akım denir.

*DC (Direct Current) harfleriyle gösterilir.

*Düzgün Doğru Akım

*Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişmeyen

doğru akım türüdür. Bir pil veya akü bir ampule

bağlandığında geçen akımın şeklidir.

Elektrik Akımı

*Değişken Doğru Akım

*Zamana bağlı olarak yönü değişmeyen, fakat

şiddeti değişen doğru akım türüdür. Bir switch

çıkışındaki bilgi değişken doğru akımdır.

Elektrik Akımı

*Değişken Doğru Akım

Elektrik Akımı

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCJqwhvKtxMgCFYncLAodmv0I1w&url=http://powerelectronicsdesign.blogspot.com/2014/04/manyetik-temelleri.html&bvm=bv.105039540,d.bGg&psig=AFQjCNGykP8lSYcrdclBsiElXQ9NuZOVFA&ust=1444994422143137

*ALTERNATİF AKIM (A. A.)

*Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişen

akımlara denir. veya AC (Alternating Current)

harfleriyle gösterilir.

Elektrik Akımı

*ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİ

*1. Işık etkisi

*Elektrik akımı ısıya dayanıklı ve direnci yüksek bir metal üzerinden, havasız bir ortamdan geçerse ışık meydana gelir.

*Thomas Edison ampulü yaklaşık 120 yıl önce, ince bir ipliği vakumda akkor haline getirerek elektrikten ışık üretmeyi öğrenmişti.

*Ampul (Akkorflamanlı) elektriğin yalnızca yüzde 5'ini ışığa çevirir.

*Floresant ampul ise harcadığı güce göre akkorflamanlı ampullerin 10 katı ışık verir,daha uzun ömürlüdür.

Elektrik Akımı

*Elektrik Akımının Etkileri

*2. Isı Etkisi

*İletken bir maddeye elektrik gerilimi uygulanarak

elektronların harekete geçmesi sağlanır.

*Bu hareket sonucu elektronlar sürtünme kuvveti

ile karşılaşır.

*Eğer elektronların yolunu daraltırsanız sürtünme

daha da artar.

Elektrik Akımı


*Nasıl ki iki avucunuzu birbirine sürttüğünüzde

elleriniz ısınıyorsa, yüklerin sürtünmesi sonucunda

da iletken madde ısınır ve etrafına sıcaklık verir.

*Yalıtılmış bir iletken veya kablonun sıcaklığı, belli

bir değerin üzerine çıkarsa iletkenin yalıtkanını

eriterek çeşitli hasarlara yol açabilir.

*Bu nedenle kullanılan kabloların kalınlığı

geçirilecek akım miktarına uygun olmalıdır.

Elektrik Akımı


*Akım miktarına göre kullanılacak iletken kesitleri

Elektrik Akımı


*İçinden akım geçen iletkende oluşan ısı miktarı;

*İletkenden geçen akımın karesi, iletkenin direnci

ve akımın geçtiği zamanla doğru orantılıdır.

*Bu ifadeye Joule kanunu denir.

*Q = 0,24. I2. R. t

*Q = 0,24. U . I .t

*formülü ile bulunur.

*Q : İletkendeki ısı miktarı (Cal )

Elektrik Akımı


*U : Uygulanan gerilim ( volt)

*I : İletkenden geçen akım (amper)

*R : İletkenin direnci (ohm)

*t : İletken üzerinden akımın geçtiği süre (saniye)

*0,24 : Joule cinsinden çıkan sonucun Calori

cinsine çevrilebilmesi için katsayı değeri

Elektrik Akımı


*SORU: Bir elektrikli fırın 220 V gerilimde 3 A akım

çekmektedir. Bu fırın 1 saatte ne kadar ısı yayar?

*CEVAP:570,24 Kcal

*SORU: %75 verimle çalışan 5V luk bir işlemci 10

dakika boyunca 8A akım çekiyorsa bu işlemcinin

etrafa yaydığı ısıyı Joule ve Kcal cinsinden

bulunuz.

*CEVAP: 6000 Joule – 1,44 Kcal

Elektrik Akımı


*3. Manyetik Etkisi

*Bir mıknatıs etrafında meydana gelen etkileşime

manyetik alan denir.

*Bir iletken telden akım geçtiğinde, telin

çevresinde manyetik alan meydana gelir.

*Demir, nikel ve kobalt gibi kendileri mıknatıs

olmadığı halde, herhangi bir manyetik alan içinde

kaldıklarında çekme özelliği gösteren maddelere

manyetik ya da ferro manyetik maddeler denir.

Elektrik Akımı


*Bakır, hava, alüminyum gibi manyetik alanın içerisinde oldukları zaman, çekme özelliği göstermeyen maddelere manyetik olmayan maddeler denir.

*İletkende oluşan manyetik alan, elektronik cihazların verimsiz çalışmasına neden olur ve canlıların sağlıklarına olumsuz yönde etki eder.

*Örnek olarak radyo ile enerji nakil hattının altından geçince kısa süreli radyo yayınında bozulma ve cep telefonlarının elektronik cihazlara yakın tutulduğunda cihazlarda istenmeyen durumların oluşması gösterilebilir.

Elektrik Akımı


*Manyetik alanın kullanıldığı yerler

*Elektrik motorlarının çalıştırılmasında,

*Transformatörlerde,

*Mıknatıslı taşlama tezgahlarında,

*Elektrikli vinçler yardımıyla ağır ve hurdalıktaki metallerin nakliyatında,

*Kontaktör ve rölelerin çalıştırılmasında,

*Hızlı trenlerde,

*Manyetik maddelerin ayıklanmasında,

*Kapı otomatiklerinde,

*Çanlı zillerde,

*Elektrikli trenlerin ve asansörlerin fren sistemlerinde kullanılır.

Elektrik Akımı


*Kimyasal Etkisi

*Asit, baz ve tuz eriyiklerinden bir elektrik akımı

geçirilirse, bu sıvılar hem ısınır hem de iyonlarına

ayrılarak parçalanır.

*Bu şekilde meydana gelen kimyasal olayların

tümüne elektroliz denir.

*Bu olay endüstride saf metal elde etmek için ve

maden kaplamacılığında kullanılmaktadır.

*Piller de içerisinde kimyasal olaylar sonucu

elektrik üretir. Kimyasal tepkime meydana

gelmediğinde pil bitmiş demektir.

Elektrik Akımı


*Kimyasal Etkisi

Elektrik Akımı

*ELEKTRİK AKIMININ ÜRETİM YÖNTEMLERİ

*Manyetik Alan Yöntemi (İndiksiyon)

*Manyetik ortamda bir iletken hareket ederse N’den S’ye doğru giden kuvvet çizgilerini keser.

*Bu durumda iletkenin atomları üzerindeki elektronlar manyetik ortamın dışına doğru itilir.

*Elektronların toplandığı uç negatif(-) özellik gösterir.

*İletken üzerinde elektronlarını kaybeden atomlar pozitif (+) özellik gösterir.

*Bu oluşan “+” ve “-“ uçlara bir alıcı bağlanırsa elektronlar alıcı üzerinde devresini tamamlar.

Elektrik Akımı


*Manyetik Alan Yöntemi (İndiksiyon)

Elektrik Akımı


*Işık Yolu İle Gerilim Üretme

*Işık enerjisinin dağılım hızı çok yüksek olup

saniyede 300000 kilometredir ve bu hız elektrik

akımının hızına eşittir.

*Yaygın olmamakla beraber ışık enerjisi,

fotovoltaik pil kullanılarak elektrik enerjisine

dönüştürülmektedir.

*Elde edilen gerilim çok küçük seviyededir.

Elektrik Akımı



*Güneş enerjisi, güneş hücresinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.

*Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş hücresi birbirine paralel ya da seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yapıya güneş hücresi modülü ya da fotovoltaik modül adı verilir.

*Güç talebine bağlı olarak modüller birbirlerine seri ya da paralel bağlanarak bir kaç Watt'tan megaWatt'lara kadar sistem oluşturulur.

Elektrik Akımı



Elektrik Akımı


*Kimyasal Etki Yolu Gerilim Üretme

*Akümülatör, pil gibi elemanların içindeki

maddelerin kimyasal tepkimeleri yolu ile elektrik

gerilimi elde edilir.

Elektrik Akımı


*Isı Yolu Gerilim Üretme

*İki farklı metali birer ucundan birleştirilip bu

birleşme noktasından ısıtıldığında, diğer iki

ucunda bir gerilim oluşur.

*Bu yöntemle çalışan elemanlara termokupl denir.

*Bu oluşan gerilim milivolt seviyesindedir.

Elektrik Akımı

*ELEKTRİK ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR

*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

Elektrik Akımı


*Hidrolik Kaynaklar

Elektrik Akımı


*Hidrolik Kaynaklar

*Neden bu insanlar bu kadar ucuz ve zahmetsiz

bir enerjiye karşı çıkıyorlar? Kimler çevrecilik

adı altında bu insanları örgütlüyor. Bize enerji

satanlar olmasın……….

Elektrik Akımı


*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

Elektrik Akımı


*Termik Kaynaklar

Elektrik Akımı


*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.

Elektrik Akımı


*Nükleer Kaynaklar

Elektrik Akımı


*Jeotermal Enerji

*Yeraltından çıkan sıcak su buharı ya da gazlardan

yararlanılarak yapılan elektrik enerjisi üretim

sistemidir.

Elektrik Akımı


*Rüzgâr Tribünleri

*Rüzgâr alan açık arazilerde, rüzgârın etkisiyle

rüzgâr türbinlerinde elde edilen mekanik enerji

alternatör yardımıyla elektrik enerjisine

dönüşmektedir.

*Bu sistemle çalışan santrallere rüzgar santrali

denir.

Elektrik Akımı


*Rüzgâr Tribünleri

Elektrik Akımı


*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.

Elektrik Akımı


*Gelgit Enerjisi

Elektrik Akımı


*Güneş Enerjisi

Elektrik Akımı

6- BİRİMLERİN AST VE ÜST

KATLARI

*Fen bilimlerin tamamında yapılan matematiksel

işlemler sonucunda belirli değerler bulunur.

*Bu değerlerin bir kısmı çok büyük, bir kısmıda çok

küçük olabilir.

*Küçük ve büyük değerler ile işlem yapmak ve

ifade etmek zor olduğundan bu büyüklükler ast ve

üst katları ile ifade edilir.

*1TB’lık bir hard disk üzerine kapasitesi bayt

olarak yazılsa idi ambalaja sığmazdı.

Birimlerin Ast ve Üst Katları

*1024 Byte= ? Kb

*70000 Byte= ?

*69800 Amper= ?

*78250000 Volt= ?

*143576000000 Byte= ?

*582120000000000 Byte= ?

*128TB= ? bayt

*34,5Gb= ? Bayt

*5,6 Mb= ? Bayt

*1,38Kb= ? Bayt


*1metre= ? desi metre

*14metre= ? mm

*2,8 A=? mA

*0,158mA= ? μA

*0,64A = ? μA

*0,85mA= ? nA

*320mA=? pA

*189000pA=? mA

*1450nA= ? mA


ÖlÜ zamanli sİstemlerİn kesİrlİ dereceden kontrolÜ › 2016 › 09 ›...

Documents