Page 5 - Fen Lisesi Fizik 10 | 1.Ünite
P. 5

1. ÜNİTE                                                                 ELEKTRİK VE MANYETİZMA

            tilen elektrik enerjisi sayesinde her türlü elektrikli alet çalıştırılmakta,   MERAKLISINA
            binalar ve şehirler aydınlatılmaktadır. Peki, yaşamımıza bu derece
            giren elektrik akımı nedir? Pil, akü, jeneratör gibi kaynaklar elektrik
            akımını nasıl üretir?
               Elektrik  akımını,  iletkenin  kesitinden  bir  yöne  doğru  geçen  net
            yükler oluşturur. Yani elektrik akımını oluşturan temel etki, yüklü par-
            çacıkların  yapmış olduğu  harekettir.  Bu  yüklü  parçacıklar  katılarda
                                        elektronlardır  (Bir  elektronun  yükü
                                        q =1,6.10  C’dur). Yüklü olsalar bile
                                                 -19
                  e -                    e
               A                        ötelenme hareketi yapmadıklarından
                  e -                   elektrik  akımının  oluşmasında  pro-     Görsel 1.5: Bahçe hortumu
                                        tonların hiçbir etkisi yoktur.
                  e -                      İletken  özellik  taşıyan  katıların   Elektronların bir iletken üzerin-
               A
                  e -                   atomlarının  son  yörüngesinde  1,  2   de sürüklenme hızı sanılanın aksi- 2
                                        veya 3 elektron yer alır. Son yörün-  ne çok küçüktür. Örneğin 3 mm
                                                                              kesitindeki bakır bir telden 10 A
              Görsel 1.2: Serbest elektronların ilet-  gede dolanan bu elektronlar, küçük   akım  geçmekteyken  elektronlar
                ken bakır tel içindeki hareketi
                                        bir  enerjiyle  atomlarından  kopup   saatte yaklaşık olarak 90 cm sü-
                                        serbest hâle geçebilir. Bu elektronlar   rüklenebilir. Oysa anahtar kapatıl-
                     E
                     A                                                        dığı anda devrenin diğer ucunda
                                        Görsel 1.2’deki gibi bir iletken üzerin-
                  e -                                                         akım  hemen  görülür.  Bunun  se-
              A                         de rastgele hareket eder ve herhangi
                  e -                                                         bebi anahtar kapatıldığı anda pi-
                                        bir zaman aralığında iletkenin kesitin-
                v          I                                                  lin iki ucu arasına bağlı olan telde
                                        den geçen net yük miktarı ortalama    aniden oluşan elektrik alandır.
                    E
                                        sıfır kabul edilir. Böylece tel üzerinde   Elektrik alan, iletkenin her bir
                     A
                  e -                                                         kesitinden  hemen  hemen  aynı
              A                         elektrik akımı meydana gelmez.
                                           Ancak Görsel 1.3’teki gibi iletke-
                  e -                                                         anda elektronların sürüklenmesi-
               v           I            nin  uçları  arasında  belirli  bir  elektrik   ni sağlar. Akım bir iletken kesitten
              v: Elektronların sürüklenme hızı                                birim  zamanda  geçen  yük  mik-
              I : Elektrik akımı        alan (E ) oluşturulursa serbest elekt-  tarı olduğuna göre bu durumda
                                              A
              E : Elektrik alanı        ronlara  elektrik  alanın  tersi  yönde   iletkenin  tüm  kesitlerinde  nere-
               A
                                        kuvvet  etki  etmeye  başlar.  Kuvvetin   deyse aynı anda akım oluşur ve
             Görsel 1.3: Serbest elektronların iletken
             bakır tel içinde elektrik alandaki hareketi  etkisiyle elektronlar, atomlarla etkile-  hemen diğer uca ulaşır. Bu du-
                                        şerek  yavaş  da  olsa  elektrik  alanın   rum Görsel 1.5’teki gibi musluğa
                                                                              takılı  bahçe  hortumu  örneği  ile
            tersi yönde sürüklenmeye başlar. Böylece herhangi bir zaman aralı-  modellenebilir. Hortumun içi suy-
            ğında iletkenin kesitinden bir yöne doğru net yük geçişi gerçekleşir.   la dolu ise musluk açılır açılmaz
            Bu yük geçişine elektrik akımı adı verilir.                       su hortumun diğer ucuna ulaşır
               Elektronlar elektrik alanının zıt yönünde hareket eder. Elektrik akı-  ve hemen akar.
            mının  yönü,  genel  bir  kabul  olarak  katılarda  eksi  yüklerin  hareket   (Komisyon tarafından yazılmıştır.)
            yönüne ters yöndedir. Diğer bir deyişle akımın yönü elektrik alanın
            yönü ile aynıdır. Buna göre bir elektrik devresinde elektronların hare-
            ket yönü üretecin eksi kutbundan artı kutbuna doğru, elektrik akımı-
            nın yönü ise artı kutuptan eksi kutba doğrudur.
               Görsel 1.4’teki iletken kesitinde görüldüğü gibi birim zamanda ilet-
            kenin kesitinden geçen net yük miktarına akım şiddeti denir. Akım
            şiddeti ampermetre ile ölçülür. Akım şiddetinin (I) birimi amperdir (A).





                           q      q
                               q      q
                           q      q
                       A
                               q      q
                           q      q


                        Görsel 1.4: Yüklerin iletken bakır tel içindeki hareketi





                                                                                                      15
   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10