Yeni Teknik Sembol
Megapat
- Katılım
- 7 Şubat 2017
- Mesajlar
- 3.004
- Makaleler
- 4
- Çözümler
- 64
Daha fazla
- Cinsiyet
- Erkek
- Meslek
- müh.
Merhaba, değerli arkadaşlar;
Elektrik akımındaki elektronların hareketiyle ilgili olarak 2 ayrı teori mevcuttur;
1- Elektronların iletken elektronları (elektron bulutu, metaldaki metalik bağda) üzerinden sekerek, sıçrayarak tıpkı otobalardaki gibi doğrusal veya doğrusala yakın olan hareketle iletken teldeki olan iç yolculuğu,
2- Elektronların kablo iletkenindeki bakır atomundaki kendi elektronları üzerinden iskambil kağıdı veya domino taşları gibi birbirlerine arka arkaya olan etkileşimşeriyle, telin en başından sonuna kadar bu etkileşimlerle telin başından giren bir elektronun telin en sonundaki bakır atomlarından tel uzunluğunda doğrusal yol almadan çıkabilmesi şeklindeki bir yolculuğudur.
Şimdi öncelikle 2. teorinin doğru olduğunu bir an için düşünelim. Yani elektronların iletken tellerde tıpkı otoyollardaki gibi yol almadığını (son yapılan araştırmalarla, bu elektronların ayni otobandaki araçların çok düzgün, sıralı olan hareketlerine çok benzer düzgün hareket edebildikleri ABD’deki bilim enstitülerince yapılan araştırmalarla elde edilebilmiştir) bir an için düşünelim. Telin bir ucundan giren veya uygulanan elektrikle giren elektronların, bakır atomunun içindeki atomdaki elektronlarla etkileşerek iskambil kağıtları gibi ard arda düşerek telin en sonundaki bakır atomunun kendi elektronlarını ittirebilmesiyle son uçtan çıkabildiğini düşünelim.
Çok iyi bildiğimiz gibi iletken bir telin, kablonun kesiti azalırsa ve boyu uzarsa, iletken metalin özdirenci nedeniyle, kesit ne kadar azsa, boyu ne kadar uzunsa bu telde ısınma sonucu voltaj düşümü, ve güç harcaması da o oranda artmış olur. Bu tel bir rezistans teli ise ; rezistans telinin en başındaki voltajla en sonundaki voltaj ayni olmaz, kademe kademe bu voltaj değeri düşmüş ve en sonunda elektronların kinetik enerjisi sıfıra yakın düştüğü için prize taklı olan elektrikli ocak, fırın, tost makinesyle sigortalarımız atmamış olur. 2. teoriye göre bu elektronlar hareket etmiş olsalardı, özellikle de rezistans teli atomlarındaki nikel-krom alaşımında iletilirken, bir uçtan son uca kadar ayni kinetik enerjili elektronlarla iiletilmiş olsalardı, elektronların kinetik enerjisi olan voltaj değeri sıfır veya ona yakın kinetik enerjiye düşmedikleri için sigortaları attırmış olurlardı. Rezistans teli içinde elektronların birbirleriyle olan sürtünmeleriyle olan teli joule etkisiyle ısıtarak ilerlemeleri mantığıyla düşünülürse elektronların bu hareketinin reziistans teliyle prize takılı iken evin sigortasını kısa devreyle attırabileceği düşünülmelidir.
Rezistans teli yerine kablo, tel için ayni durumu tekrar düşündüğümüzde, çok uzun kablolarda bu metraj arttıkça voltaj düşümü ve güç kaybnının lineer olarak daha fazla olabildiğini, daha kalın kesitli kablo seçmemizin temel mantığında da, bu elektronların otobandakine benzer olan bu doğrusal hareketleri boyunca, iletkenin bakır atomlarındaki elektronlarla daha az çarpışarak ve daha az sürtünerek bu olası voltaj ve güç kayıplarını iyice minimize edebilme çabamızdır.
Buşonlu (içinde ince tel ve silisli kum olan) tip sigortalarda, buşondaki telin çekilen fazla akımla veya kısa devredeki gibi (Bu bakır çok damarlı kablonun o andaki iç direnci 0.1 ohm ise I=V/R’den I=220/0.1 I=2200 A şebekeden gelip bu kablo veya sigorta içindekii ince telden geçer) çok aşırı akımlarla hemen yanıp kopmasında acaba telin bir ucundaki bakır atomlarının telin diğer ucuna sadece iskambil kağıdı gibi devrilip gidebilmesi mi yoksa elektronların bu iletken telde otobandaki gibi sıralı harelketlerle gereğinden çok fazla (2200 A gibi) ayni iletken kesiytinden amper değeri olarak geçerek bu iletkeni akkor hale getirip eritebilmeleri ile mümkündür. Gereğinden çok daha fazla elektronun ince kesitten geçerken onu rezistnas telindeki gibi aşırı ısıtıp akkor hale getirip bu teli kolayca eriterek koparmaları mantıken daha uygundur.
İskambil kağıdı gibi telin, kablonun en başındaki elektronun en sonuna kadar olan seyrinde, kablo, tel kesiti ince veya kalın olması farketmeden bu iletimi metal atomlarında (metalik bağda) aşırı ısınmaya neden olmadan yapabilmesi mümkündür, ancak bir uçtan dier uca kadar elektronlar üzerinden denizdeki dalglar üzerinden seken yassı taşlar gibi sekerek gittiğinde, bu gidişi ayni otobandaki gibi çok düzgün olarak yapabildiğinde, kablodaki kesit ve boy kavramının voltaj ve güç kaybında asıl nedenin kendisi olabileceğini hemen bulabilirsiniz, iletim şeklinin başka bir alternatifi veya teorisinin olamayacağı bu düşüncelerden hareketle olayca çıkarımsal olarak bulunabilir, domno taşları gibi elektronların birbirlerini arka arkaya iterek kablo, telin en ucundan bu şekilde çıkamadığı sonucuna varılabilir.
Elektrik akımının iletkenlerdeki hızının ışık hızında veya ona çok yakın değerlerde olduğu şimdiye kadar olan bilgilerimizle öğrenilmişti. Işık hızına çok yakın veya o hızda giden bu elektronların (elektrik akımı katı iletkenlerde sadece elektron akımı olarak kabul edilir, çünkü çekirdeğin hızı nispeten çok azdır, diğer ortamlarda gaz ve sıvılardaki elektrik akımı iletiminde, anyon ve katyonlar şeklindeki bu iyonik ayrışmalarda, plazma (ark) ortamında bu hızlar arasında farklar da azalır, çekirdek ve elektronun anyon ve katyonlar şeklindeki bu hareketlerinin hızları bu durumda ayrı ayrı alınabilir) 10 mt. lik kablo veya 1000 mt. lik kablodaki elektrik iletiminde, bu kablonun sonundaki hızı ışık hızı değerlerine göre (elektron hızı ışık hızı olarak ele alınırsa) çok azdır, bu fazla metraj değişiminde farklı voltaj düşümü bu nedenle sayısal bir değer olarak ele alınıp tartışılamayacak kadar küçük değerlerde kalacaktır.
Buraya kadar elektrik akımındaki elektronların katı iletkenlerde ayni otobandaki gibi telin bir ucundan diğer ucuna domino etkisiyle birbirlerini sürekli itip devirerek değil, sadece atomdaki mevcut metalik (iyonik) bağda doğrusal olarak birbirleri üzerinden sekip kayarak iletilmeleri gerektiğinin gerekçeleriyle izah etmeye çalıştım. Elektrik akımını ilk defa öğrendiğim ortaokul, lise veya üniversite yıllarımda veya sonrasında geçen son yılarda da bu düşüncem hiç değişmedi.
Elektrikteki Amper Kavramı: Akım geçen iletken telden birim zamanda geçen elektron sayısı veya bu kesitten 1 sn.' de geçen elektronların bu birim kesite göre elektron fazlalılık değeridir. (I=Q/t)
Elektrikteki Volt kavramı: Elektronların sahip olduğu kinetik enerji veya elektronların hareket hızlarıyla doğru orantıda olan sayısal bir büyüklüktür. Yüksek gerilim üreten bir bobinin ucundan çıkan bir kıvılcımdaki elektronların kinetik enerjisi (atlama yeteneği veya atlama aralığı) ile 12 voltluk bir akünün - kutup başından çıkan elektronların kinetik enerjisi ayni değildir, işte bu fark volt kavramının aslında elektronların kazanabildiği kinetik enerji sonucu olduğunu bizlere açıklar, en mantıklı açıklaması budur. Ayni mantıkla rezistans telinin en başı ve en sonundaki elektronların kinetik enerjisi ayni değildir, ayni olsaydı evdeki sigortalar prize rezistans telleri takılınca anında atmış olurdu, normal kablo ile rezistans teli arasındaki en büyük ayrım elektrik akımına kristal (iç elektronik) yapısıyla gösterdikleri direnç farkından ileri gelmektedir. örneğin 100 adet ataşı seri bağlarsanız ve prize takarsanız sigortalar hemen atacaktır, bir rezistans telinin 220 volt AC elektrik akımına karşı olan direnci sıradan teller, iletkenler veya alaşımlarla ayni rezistans özelliği elde edilemez. Kolay gelsin.
Elektrik akımındaki elektronların hareketiyle ilgili olarak 2 ayrı teori mevcuttur;
1- Elektronların iletken elektronları (elektron bulutu, metaldaki metalik bağda) üzerinden sekerek, sıçrayarak tıpkı otobalardaki gibi doğrusal veya doğrusala yakın olan hareketle iletken teldeki olan iç yolculuğu,
2- Elektronların kablo iletkenindeki bakır atomundaki kendi elektronları üzerinden iskambil kağıdı veya domino taşları gibi birbirlerine arka arkaya olan etkileşimşeriyle, telin en başından sonuna kadar bu etkileşimlerle telin başından giren bir elektronun telin en sonundaki bakır atomlarından tel uzunluğunda doğrusal yol almadan çıkabilmesi şeklindeki bir yolculuğudur.
Şimdi öncelikle 2. teorinin doğru olduğunu bir an için düşünelim. Yani elektronların iletken tellerde tıpkı otoyollardaki gibi yol almadığını (son yapılan araştırmalarla, bu elektronların ayni otobandaki araçların çok düzgün, sıralı olan hareketlerine çok benzer düzgün hareket edebildikleri ABD’deki bilim enstitülerince yapılan araştırmalarla elde edilebilmiştir) bir an için düşünelim. Telin bir ucundan giren veya uygulanan elektrikle giren elektronların, bakır atomunun içindeki atomdaki elektronlarla etkileşerek iskambil kağıtları gibi ard arda düşerek telin en sonundaki bakır atomunun kendi elektronlarını ittirebilmesiyle son uçtan çıkabildiğini düşünelim.
Çok iyi bildiğimiz gibi iletken bir telin, kablonun kesiti azalırsa ve boyu uzarsa, iletken metalin özdirenci nedeniyle, kesit ne kadar azsa, boyu ne kadar uzunsa bu telde ısınma sonucu voltaj düşümü, ve güç harcaması da o oranda artmış olur. Bu tel bir rezistans teli ise ; rezistans telinin en başındaki voltajla en sonundaki voltaj ayni olmaz, kademe kademe bu voltaj değeri düşmüş ve en sonunda elektronların kinetik enerjisi sıfıra yakın düştüğü için prize taklı olan elektrikli ocak, fırın, tost makinesyle sigortalarımız atmamış olur. 2. teoriye göre bu elektronlar hareket etmiş olsalardı, özellikle de rezistans teli atomlarındaki nikel-krom alaşımında iletilirken, bir uçtan son uca kadar ayni kinetik enerjili elektronlarla iiletilmiş olsalardı, elektronların kinetik enerjisi olan voltaj değeri sıfır veya ona yakın kinetik enerjiye düşmedikleri için sigortaları attırmış olurlardı. Rezistans teli içinde elektronların birbirleriyle olan sürtünmeleriyle olan teli joule etkisiyle ısıtarak ilerlemeleri mantığıyla düşünülürse elektronların bu hareketinin reziistans teliyle prize takılı iken evin sigortasını kısa devreyle attırabileceği düşünülmelidir.
Rezistans teli yerine kablo, tel için ayni durumu tekrar düşündüğümüzde, çok uzun kablolarda bu metraj arttıkça voltaj düşümü ve güç kaybnının lineer olarak daha fazla olabildiğini, daha kalın kesitli kablo seçmemizin temel mantığında da, bu elektronların otobandakine benzer olan bu doğrusal hareketleri boyunca, iletkenin bakır atomlarındaki elektronlarla daha az çarpışarak ve daha az sürtünerek bu olası voltaj ve güç kayıplarını iyice minimize edebilme çabamızdır.
Buşonlu (içinde ince tel ve silisli kum olan) tip sigortalarda, buşondaki telin çekilen fazla akımla veya kısa devredeki gibi (Bu bakır çok damarlı kablonun o andaki iç direnci 0.1 ohm ise I=V/R’den I=220/0.1 I=2200 A şebekeden gelip bu kablo veya sigorta içindekii ince telden geçer) çok aşırı akımlarla hemen yanıp kopmasında acaba telin bir ucundaki bakır atomlarının telin diğer ucuna sadece iskambil kağıdı gibi devrilip gidebilmesi mi yoksa elektronların bu iletken telde otobandaki gibi sıralı harelketlerle gereğinden çok fazla (2200 A gibi) ayni iletken kesiytinden amper değeri olarak geçerek bu iletkeni akkor hale getirip eritebilmeleri ile mümkündür. Gereğinden çok daha fazla elektronun ince kesitten geçerken onu rezistnas telindeki gibi aşırı ısıtıp akkor hale getirip bu teli kolayca eriterek koparmaları mantıken daha uygundur.
İskambil kağıdı gibi telin, kablonun en başındaki elektronun en sonuna kadar olan seyrinde, kablo, tel kesiti ince veya kalın olması farketmeden bu iletimi metal atomlarında (metalik bağda) aşırı ısınmaya neden olmadan yapabilmesi mümkündür, ancak bir uçtan dier uca kadar elektronlar üzerinden denizdeki dalglar üzerinden seken yassı taşlar gibi sekerek gittiğinde, bu gidişi ayni otobandaki gibi çok düzgün olarak yapabildiğinde, kablodaki kesit ve boy kavramının voltaj ve güç kaybında asıl nedenin kendisi olabileceğini hemen bulabilirsiniz, iletim şeklinin başka bir alternatifi veya teorisinin olamayacağı bu düşüncelerden hareketle olayca çıkarımsal olarak bulunabilir, domno taşları gibi elektronların birbirlerini arka arkaya iterek kablo, telin en ucundan bu şekilde çıkamadığı sonucuna varılabilir.
Elektrik akımının iletkenlerdeki hızının ışık hızında veya ona çok yakın değerlerde olduğu şimdiye kadar olan bilgilerimizle öğrenilmişti. Işık hızına çok yakın veya o hızda giden bu elektronların (elektrik akımı katı iletkenlerde sadece elektron akımı olarak kabul edilir, çünkü çekirdeğin hızı nispeten çok azdır, diğer ortamlarda gaz ve sıvılardaki elektrik akımı iletiminde, anyon ve katyonlar şeklindeki bu iyonik ayrışmalarda, plazma (ark) ortamında bu hızlar arasında farklar da azalır, çekirdek ve elektronun anyon ve katyonlar şeklindeki bu hareketlerinin hızları bu durumda ayrı ayrı alınabilir) 10 mt. lik kablo veya 1000 mt. lik kablodaki elektrik iletiminde, bu kablonun sonundaki hızı ışık hızı değerlerine göre (elektron hızı ışık hızı olarak ele alınırsa) çok azdır, bu fazla metraj değişiminde farklı voltaj düşümü bu nedenle sayısal bir değer olarak ele alınıp tartışılamayacak kadar küçük değerlerde kalacaktır.
Buraya kadar elektrik akımındaki elektronların katı iletkenlerde ayni otobandaki gibi telin bir ucundan diğer ucuna domino etkisiyle birbirlerini sürekli itip devirerek değil, sadece atomdaki mevcut metalik (iyonik) bağda doğrusal olarak birbirleri üzerinden sekip kayarak iletilmeleri gerektiğinin gerekçeleriyle izah etmeye çalıştım. Elektrik akımını ilk defa öğrendiğim ortaokul, lise veya üniversite yıllarımda veya sonrasında geçen son yılarda da bu düşüncem hiç değişmedi.
Elektrikteki Amper Kavramı: Akım geçen iletken telden birim zamanda geçen elektron sayısı veya bu kesitten 1 sn.' de geçen elektronların bu birim kesite göre elektron fazlalılık değeridir. (I=Q/t)
Elektrikteki Volt kavramı: Elektronların sahip olduğu kinetik enerji veya elektronların hareket hızlarıyla doğru orantıda olan sayısal bir büyüklüktür. Yüksek gerilim üreten bir bobinin ucundan çıkan bir kıvılcımdaki elektronların kinetik enerjisi (atlama yeteneği veya atlama aralığı) ile 12 voltluk bir akünün - kutup başından çıkan elektronların kinetik enerjisi ayni değildir, işte bu fark volt kavramının aslında elektronların kazanabildiği kinetik enerji sonucu olduğunu bizlere açıklar, en mantıklı açıklaması budur. Ayni mantıkla rezistans telinin en başı ve en sonundaki elektronların kinetik enerjisi ayni değildir, ayni olsaydı evdeki sigortalar prize rezistans telleri takılınca anında atmış olurdu, normal kablo ile rezistans teli arasındaki en büyük ayrım elektrik akımına kristal (iç elektronik) yapısıyla gösterdikleri direnç farkından ileri gelmektedir. örneğin 100 adet ataşı seri bağlarsanız ve prize takarsanız sigortalar hemen atacaktır, bir rezistans telinin 220 volt AC elektrik akımına karşı olan direnci sıradan teller, iletkenler veya alaşımlarla ayni rezistans özelliği elde edilemez. Kolay gelsin.
