Elektrik Nedir? Elektrik Nasıl Üretilir?

Elektrik nedir? Bu yüzyıllardır düşünülmüş bir soru! Bu yazıda Elektrik nedir, Elektrik nasıl üretilir, elektrik özellikleri nelerdir gibi sorulara cevap bulacaksınız.

Elektrik Nedir?

Elektrik nedir? Elektrik, elektronlar denen çok küçük yüklü parçacıkların hareketiyle oluşan enerjidir. Gelişmiş modern dünyada hayati bir güç kaynağıdır. Bu teoriye göre elektrik, elektronların veya diğer yüklü parçacıkların hareket halindeki akışıdır.

Eski Yunanlılar, değerli taş olan kehribarın ovulduktan sonra tüyler veya kurutulmuş yapraklar gibi hafif nesneleri çektiğini fark ettiler. Sonrasında ise elektrik araştırmalarında 1600’lü yıllara kadar pek ilerleme kaydedilemedi.

Elektrik Ne Zaman Bulundu?

# 1600 yılında “elektrik” terimini kullanmasıyla tanınan William Gilbert, Yunanca kehribar, elektron kelimesinin kökünden bu kelimeyi türetti. 1700’lerin sonlarında, Amerika’nın ilk bilim adamlarından biri olan Benjamin Franklin, Uçurtma deneyi ile yıldırım ve elektrik hakkında bazı gerçekleri ortaya çıkardı.

Bununla birlikte, Avrupa’da yaklaşık 50 yıl sonra elektriğin ne olduğunu hakkında ilk gelişmeler yaşandı.

Elektrik, elektronların konfigürasyonu veya hareketinden elde edilen enerjidir – ilki statik elektriktir ve ikincisi, elektrik prizinden gelen veya üstten geçen elektrik hatlarından akan elektriktir . Elektrik kullanırken, cihazın elektronları “kullanmadığına” dikkat etmek önemlidir .

Elektrik tipik olarak düşündüğümüz gibi, elektronik aletlerde, fırınlarda ve ışıklar kaynaklarında bulunan elektromanyetik kuvvet’ten gelir . 

Adından da anlaşılacağı gibi, bu kuvvet aynı zamanda bir pusula iğnesinin kuzeyi göstermesine veya iki mıknatısın birbirine yapışmasına neden olur.

# Alessandro Volta (1745-1827) elektriğin öncülerinden biriydi. 1800’de elektrik şarjı yapabilen ilk pili Volta icat etmişti. Buna galvanik pil deniyordu.

# 1800’lü yılların ortalarında İskoçyalı bir fizikçi olan James Clerk Maxwell, elektrik ve manyetizmanın aslında aynı kuvvetin sadece farklı iki tarafı olduğunu matematiksel olarak gösterdi.

# ABD’li fizikçi Robert Millikan (1868-1953) bir elektronun yükünü ölçebilen ilk kişi olarak 1923’te fizik dalında Nobel Ödülü kazanmıştı.

Elektromanyetik kuvveti anlamanın yollarından biri, atomik parçacıkların pozitif ve negatif yüklerini bilmektir. 

# Maddenin “yapı taşları” olan Atomlar , nötron, proton ve elektron adı verilen küçük parçacıklardan oluşur. Elektronlar , en küçük parçacıklar, daha yoğun protonlar ve nötronlar tarafından oluşturulan bir çekirdeği yörüngeye yerleştirir ve negatif bir yüke sahiptir. Bir atom aynı sayıda elektrona ve protona sahiptir. 

Pozitif yüklü protonlar atomu nötr hale getirmek için elektronun negatif yükünü dengeler. (Nötronlar zaten nötrdür, yükleri yoktur.) Bir atom başka bir atomdan bir elektronu kaybederse, serbest elektronlardan daha fazla proton olduğu için pozitif olarak yüklenir. 

Öte yandan, bir atom fazladan bir elektron kazandığında, negatiftir. Çünkü protonlardan daha fazla elektron vardır. Bir elektromanyetik kuvvet, bu farklı yüklerin birbirlerinin etrafında olmasından kaynaklanır.

Şansınız, “Karşıtların ilgisini çekiyor” deyimini duymuşsunuzdur. Bu elektromanyetizma için de geçerlidir. Elektromanyetizma yasalarına göre de zıt yükler birbirini çeker. 

Gerçekte olan şey, fotonlar yani küçük elektromanyetik enerji veya ışık parçaları, pozitif ve negatif yüklü parçacıklar arasında takas edilir. Bir şey ne kadar fazla şarj olursa, o kadar fazla çeker veya iter. Ayrıca, birbirlerine iki yük yaklaştıkça aralarındaki çekim veya itme de artar.

Elektrik Hakkında Temel Bilgiler

Elektriğin temellerini anlamak için önce atomları anlamamız gerekir. Atomlar, maddeyi oluşturan küçük ve temel parçacıklardır. O kadar küçüktürler ki, sadece kurşun kalem gibi bir şeyi yapmak için milyarlarcası gerekir.

Atomun içinde elektron, proton ve nötron adı verilen daha küçük nesneler vardır. Elektronların negatif yükü (-) ve protonların pozitif yükü (+) vardır. Protonlar ve nötronlar, çekirdek adı verilen atomun merkezinde birbirine yapışır. Elektronlar çekirdek dışında yörüngede hızla dönerler.

Protonların pozitif yükü, elektronların ayrılıp atomu terk etmesini engeller. Atomdaki elektronlar, elektriğin adını aldığı yerdir. Bazı elementlerde atomun dışında bir kuvvet uygulandığında gevşeyip başka bir atoma geçebilen elektronlar vardır.

Bir grup atom bir arada olduğunda ve elektronlar bir atomdan diğerine aynı yönde hareket ettiğinde, buna elektrik adı verilir. Elektrik kısaca, elektronların akışı’dır.

Bir kitabın yazıldığı kâğıttan nefes aldığımız havaya kadar bütün maddeler atomlar denen minik parçacıklardan oluşmuştur. Bütün atomların çekirdek denen artı yüklü bir merkezi vardır. Çekirdekler proton adı verilen artı yüklü parçacıklar ve nötronlar denen yüklenmemiş parçacıklar içerir. Elektron adı verilen, çok daha küçük, eksi yüklü parçacıklar çekirdeğin çevresinde hızla döner.

Genellikle, bir nesnedeki elektron sayısı tam olarak proton sayısına eşittir. Elektronların eksi yükleri protonların artı yüklerini dengeler ve nesne nötrdür. Protonlarından daha az elektronları olan bir nesnenin artı yükü vardır ve elektronları çekecektir. Eksi yüklü bir nesnenin protonlarından çok elektronu vardır ve fazla elektronlarını artı yüklü bir nesneye kolaylıkla geçirecektir.

Daha fazla bilgi için: Elektrik temel bilgiler

Elektrik Nasıl Üretilir?

Elektrik birkaç farklı şekilde üretilir. Bu yöntemlerin tümü ya bir yakıt ya da birincil enerji akışı gerektirir . Üretim için birincil yakıtlar (birkaçını belirtmek gerekirse) kömür , doğal gaz ve uranyum içerirken, birincil akışlar gelgitler , rüzgar ve güneşi içerir .

Elektriğimizi oluşturmak için kullanılan yenilenebilir enerji miktarı, fosil yakıtların yavaş yavaş kullanımdan kaldırılmasıyla yıllar içinde artmaya devam etti. Fosil yakıtlar, toplam ortalama yakıt karışımının %50’sinden fazlasını oluşturarak Dünya’nın elektriğine hâkim durumdadır

Elektrik Evlerimize Nasıl ulaşır?

Farklı enerji kaynakları elektriğini ürettikten sonra, bir sonraki adım enerjiyi yüksek bir voltaja dönüştürmektir, böylece evlerimizde kullanılmak üzere ülke genelinde dağıtılabilir.

Elektrik santralleri normalde 25.000 V’ta elektrik üretir, ancak Şebeke tarafından elektrik göndermek için kullanılan kablolar 132.000 V ila 400.000 V arasında değişebilir.

Transformatörler, enerjiyi gerekli olan daha yüksek voltaja dönüştürmek için kullanılır. Elektrik Şebekeden gönderildikten sonra, trafo merkezleri aracılığıyla voltaj güvenli bir seviyeye (yaklaşık 4.000 V) düşürülür.

Ancak elektriğin yine de evde kullanılması için yeterince güvenli kabul edilebilmesi için tekrar düşürülmesi gerekiyor. Son aşamada trafolar tekrar kullanılır, böylece enerji maksimum 240 V’a ulaşır. Ancak bu son adımdan sonra evlerimize güç sağlamak için kullanılabilir.

Ayrıca bunu da okumalısınız: Elektrik Kullanım Alanları

Elektrik Akımının Birimi Nedir?

Birim zamanda kesitten geçen yük miktarı, elektrik akımı miktarını verir. SI birimi Amper’dir (kısaltılmış A). Herhangi bir kesitten bir saniyede geçen bir coulomb yük, bir amper akıma karşılık gelir.

Statik Elektrik Nedir ?

Statik elektrik nedir? Muhtemelen deneyimlediğiniz bir şeydir: mesela bir yastık kavgası sırasında saçlarınızı havalanır veya soğuk bir kapı koluna dokunduğunuzda parmaklarınızda kısa süreli şok yaşarsınız. 

Yıldırımın statik elektriğin gerçekten yoğun bir sonucu olduğunu biliyor muydunuz? Statik (hareketsiz) elektrik, yalıtım malzemeleri (plastik gibi elektrik akımının geçemediği malzemeler) negatif veya pozitif şarj olduğunda oluşur. 

Bu kuvvetin neden olduğu akım izolatörden akamadığı için, statik elektrik sadece yüzeye yapışır ve elektronlar ters bir yük ile değişene kadar yüzeyde birikir.

Yıldırım statik elektrik olduğundan, statik elektriğin iki sonucunun kıvılcım ve çatırtı sesi olması şaşırtıcı değildir. Bunu kauçuk veya cam sürtünme çubuğu (tarak da işe yarayabilir) ile kürk veya yün parçasıyla beraber karanlık bir odada gözlemleyebilirsiniz . 

Sürtünme çubuğunu 15-20 saniye boyunca yüne sürtün ve sonra bu çubukla lavabo musluğuna dokunun. Çıtırtı sesi duymalı ve çubuktan pozitif yüklü metal musluğa ekstra elektronlar akarken küçük bir mavi kıvılcım bile görmelisiniz. Statik bir elektrik kıvılcımı veya sesi elde etmenin bunun gibi yolları vardır.

Statik elektrik yüzyıllar boyunca insanların ilgisini çekmiştir. Yaklaşık 2.500 yıl önce Yunan filozof Thales (MÖ. 625-547) ipek bir kumaşı amber adı verilen bir parça fosilleşmiş ağaç özünün üzerine sürtmesinin, kumaşın ve diğer hafif nesnelerin ambere doğru çekilmesine neden olduğunu gözlemlemiştir.

Bu çekim, ipeğin yüzeyindeki elektronları amberin yüzeyine sürtmenin elektronları sürüklemesinden olduğu bilinmektedir. Eksi yüklü amber, fazla elektronlarını onlara vermek üzere o nesneleri çeker.

Bir tarağı kuru saça peşpeşe sürtmekle ya da birinin naylon halıda ayaklarını sürümesiyle de benzer bir etki oluşturulur. Bu tür elektriğe statik elektrik denir, çünkü yüklü nesne (amber, tarak ya da kişi) bu yükten kaçmanın ya da yükü boşaltmanın yolunu bulana kadar yük sabit kalır. [Statik elektrik nedir]

Şimşek, harika bir doğal yük boşalması örneğidir. Hava akımları yükselip alçalırken bir fırtına bulutunun içinde sürtünme oluştururlar. Sürtünme, bulutta yüklerin oluşmasına neden olur.

Zaman zaman bu yük, çok büyük bir yıldırımla toprağa boşaltmasına yetecek kadar büyür. Çok daha küçük çakmalarsa, bazen yün veya naylon giysileri katlarken duyulan çatırtı sesine neden olur.

Daha fazla bilgi için: Statik elektrik nedir?

# Statik Elektrik Deneyi | Statik Elektrik nedir?

Yüklerin şu deneyle nasıl çekildiğini ve itildiğini gösterebilirsiniz :

Bir kapı veya tavana iki adet şişirilmiş balon asın ve birbirine dokunsunlar. Sonra bir kazak veya yün çorap alın ve her iki balonun kenarlarını bununla bir süre ovun (balonlar kazaktan ekstra elektron alacaktır.) 

Sonrasında Ne olur? Balonlar birbirini iter ( çünkü iki negatif yük birbirini iter ). İki balon arasına pozitif yüklü olan elinizi sokarsanız sizce ne olur? Balonların negatif bir yükü olduğundan çekilecek ve balonlar elinizin pozitif yüküne doğru hareket edecektir.

Fiziksel Korunma Kanunu, net elektrik yükü miktarının sabit olduğunu belirtir, bu nedenle elektronlar sadece bir yerden başka bir yere hareket edebilir ve kaybolmazlar. 

Bu demek oluyor ki, bir cisim diğerinden elektron kazanır ve negatif yüklenirse, diğer cisim elektronları kaybeder ve pozitif yüklü hale gelir. 

Yaptığımız deneyde de, balonlar ekstra elektron aldı ve negatif yüklendi, yün ise elektronları kaybetti.

Elektrik Devresi Nedir?

Elektrik devresi oluşturarak elektrik oluşturabiliriz. Evinizdeki bir ışığı yaktığınız durumu ele alalım: Düğmeyi “açtığınızda” elektrik devresini tamamlar ve elektrik ve elektronların ampulün içinden akmasına neden olur, böylece ışığı “AÇIK” duruma getirirsiniz.

İşte bir devrenin bazı temel unsurları şunlardır:

Güç kaynağı: Bir pil veya duvar priziniz güç kaynağıdır.

İletken: Elektriği bir yerden bir yere taşıyan teller iletken görevi görür.

Yük: elektriğin gücü nedir? Yukarıdaki örnekteki ampul yüktür.

Anahtar: Elektrik akışını başlatmak için devreyi birbirine bağlayan anahtardır.

Daha fazla bilgi için: Elektrik devresi nedir?

Elektrik Akımı Nedir?

Elektrik akımı, bir su akıntısının yüksek yerden daha alçak seviyelere doğru akması gibi, çok fazla elektronu olan bir noktadan çok az elektronu olan bir noktaya elektronların akmasıdır. Yıldırım felakete yol açan bir yük patlaması olduğu halde, elektrik akımı, kablolardan geçerek gereken yere ısı, ışık ve evler ile sanayi için güç sağlayan düzenli bir akıştır. Kablolar iletkendir: Elektronların bir atomdan diğerine kolaylıkla atlayabildiği maddelerden yapılmışlardır.

Elektrik akımlarının büyük bölümü güç istasyonlarında jeneratörler tarafından üretilir. Bazıları pillerdeki kimyasal reaksiyonlardan, bazıları da fotosellerdeki ışık etkisinden ortaya çıkan elektrik yararlıdır çünkü enerjinin başka hallerine dönüştürülebilir.

Elektrikli motorlar elektrik enerjisini harekete dönüştürülebilen mekanik enerjiye çevirir. Elektrikli ısıtıcılar bir akım onların ısıtma parçalarına aktığında ısı enerjisi oluşturur. Elektrik lambaları ısıtıcılara benzer şekilde ışık enerjisi üretir; meydana gelen akım ince telden akarak beyaz ışık ve ısı verir. Sembol olarak elektrik akımı “I” harfi ile gösterilir.

Daha fazla bilgi için: Elektrik akımı nedir?

Elektrik Alan Nedir?

Elektrik alanı nedir? Elektrik alanları elektrik yükleri temelinde oluşur. Elektrik yüklü herhangi bir nesne, bir atom altı parçacık veya büyük bir nesnenin etrafında uzayda bir elektrik alanı oluşturur. Bir elektrik yükünün başka bir elektrik yükü üzerinde yarattığı çekim veya itme kuvvetine elektrik alanı denir.

1 Kw Elektrik Ne Kadar?

Elektrik tedarikçisini değiştiren serbest tüketiciler için iş yerlerinde uygulanan 1 kW elektrik  birim fiyatı 0,631474 TL’dir. Elektrik tedarikçisini değiştirmeyen konut tüketicileri için Ağustos 2021’de 1 kW elektrik fiyatı 0,4743 TL/kWh’dir. Elektrik fiyatını Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu (EPDK) belirler.

Elektrik Güvenli Midir?

Elektrik çoğu zaman tehlikeli olabilir. Unutulmaması gereken bazı önemli noktalar şunlardır:

• Asla elektrikle oynamayın.
• Her zaman elektrikli ekipmanla ilgili talimatları uygulayın ve anlamadıysanız bilen birinden yardım isteyin.
• Bir prize uygun bir fiş dışında asla bir şey yapıştırmayın.
• Duvardan bir şey çıkarırken kablodan çekmeyin, fişi kullanın.
• Elektronik eşyaları, özellikle fişleri takılıysa asla suya koymayın.
• Elektrik kablolarının üzerine eşya koymayın.
• Kablolar hasar görebilir ve yangına neden olabilir.

Bunlar, elektriği kullanırken alınacak bazı güvenlik tedbirleridir.

Kaynakça: Kaynak

Bir önceki yazımız olan Mermi Nedir? Merminin Hızı ve İvmesi başlıklı makalemizde hız, ivme ve mermi hakkında bilgiler verilmektedir.