ELEKTRİK AKIMI | SANATSAL EĞİTİM
Ygs ve 10. Sınıf fizik konularından elektrik potansiyel farkı ve akım şiddeti. Tanım, özellikler ve birimleri konu anlatımı ve çözümlü sorular.
Elektrik akımı iki nokta arasında oluşan düzenli ve sürekli yük hareketidir. İki nokta arasında yük hareketi oluşturabilmek için, bu iki nokta arasında bir potansiyel farkı oluşturmak gerekir.
Elektrik akımı, iletkenler içerisinde akan elektronlardır. Bu elektronlar, aralarında + ve  yük miktarı bakımından bir dengesizlik bulunan iki nokta arasında hareket ederler. Yani elektronlar, elektron fazlalığı olan noktadan, o noktaya göre daha az elektrona sahip noktaya doğru hareket ederler. İşte iki noktadan birinde elektron fazlalığı oluşturur ve bu elektron fazlalığı olan noktayı bir iletkenle nötr veya + yük fazlalığı olan bir diğer noktaya bağlarsak, iletken üzerinden harekete geçen elektronlar bu nötr veya + yüklü sisteme akmaya başlar ve iki noktanın yük dengesi eşitleninceye kadar bu elektron akışı devam eder. Sürekli bir elektron akışı oluşturabilmek için, o noktada sürekli elektron fazlalığı oluşturmak gerekir. Sürekli potansiyel farkı oluşturma işlemi, kimyasal reaksiyonlar veya indüksiyon bobinleri vasıtasıyla yapılabilir.
İşte potansiyel fark dediğimiz şey, yukarıda anlatıldığı üzere bir sistemde elektron yükü fazlalığı olan uçla nötr veya + yükle yüklü olan veya diğer uçtan daha az elektron fazlalığına sahip olan uç arasındaki yük farkıdır.
Böylece iki uç arasında bir yük farkı oluşunca, bu iki uç arasında bir potansiyel farkı oluşmuş olur. Potansiyel farkının şiddeti ise, uçlar arasındaki yük farkının miktarına bağlıdır.
Potansiyel farkı daha iyi anlatmak için biri boş biri su dolu iki kap örnek verilir. Yan yana duran iki kabı alttan birbirine bir boru ile bağlarsak dolu kaptan boş kaba su akışı olacaktır. Dolu kabın yüksekliği ne kadar fazla ise boş kaba o şiddette su akışı olur. Bu örnekle potansiyel fark arasında ilişki kurulur.
Potansiyel farkına gerilim de denir.
Potansiyel fark birimi Volt'tur, V ile gösterilir. Potansiyel farkı voltmetre ile ölçülür.
Bir iletkenin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına akım şiddeti denir. Akım şiddeti I ile gösterilir.
= Toplam Yük Miktarı
Uluslararası Birim Sisteminde akım şiddeti birimi amper'dir. 1 Amper bir iletkenin herhangi bir kesitinden bir saniyede zamanda geçen yük miktarıdır.
I = C/s
Amper = Coulomb / saniye
1 Amper = 1 Coulomb
Bir kesitten geçen yük miktarı hesaplanırken, o kesitten her iki yöne geçen + ve yük miktarları toplanır.
Elektrik akımı katı cisimlerde serbest elektron hareketi ile, iletken sıvı ve gazlarda ise pozitif ve negatif yüklü iyonların hareketi ile gerçekleşir. Elektrik akımının yönü pozitif yüklü iyonların hareket yönü kabul edilir. Fakat katılarda pozitif parçacıklar hareket edemediğinden elektrik akımı yönü negatif yüklerin hareketi yönündedir.
Bir elektrik devresinde gerilim ile akım şiddeti arasında doğru orantı vardır. Potansiyel farkı ne kadar büyük olursa akış şiddetinin değeri de o oranda yüksek olur.
Bir iletkenin bir kesitinden 20 saniyede geçen elektron sayısı 3.10^19 adettir. Bu iletkenden geçen akım şiddetini bulunuz.
Akım şiddeti iletken kesitinden birim zamanda geçen yük miktarıdır. 1 elektronun yükü ise 1, 6x1019 C dur.
Elektronların tamamının yükünü bulmak için elektron sayısı ile elementer yük çarpılır.
1 elektron yükü 1,6x10-19 C dur. 3.1019 adet elektron yükü ise;
= 4,8 C
I = 0, 24 A
Bir elektriksel deşarj tüpünün bir kesitinden 5 saniyelik zaman diliminde 6. 1019 elektron bir yönde, 4.1019 + Na iyonu diğer yönde geçiyor.
Bu tüpün bir kesitinden geçen akım şiddeti ne olur?
Akım şiddeti geçen yükün elektron veya pozitif yüklü iyon olduğuna bakılmaksızın bir iletken kesitinden birim zamanda geçen yük miktarıdır.
Bir elektron veya proton yükü 1,6x10-19 C'dur. Toplam elektrik yükünü bulabilmek için geçen toplam parçacık sayısını bu elementer yük ile çarpmalıyız.
q = (6.1019+ 4.1019)1,6x10-19 = 9,6 + 6,4 =16 C
iyi anlatmissiniz tesekkurler