Elektrik ortaya ??kt???nda. Elektri?i kim ke?fetti? Ara?t?rma ve ke?if
Modern d?nya elektrik olmadan m?mk?n de?ildir. G?n?m?zde hi? kimse ?retim teknolojisi hakk?nda d???nm?yor bile ve eski zamanlarda b?yle bir kelimeyi bile bilmiyorlard?. Ama o zaman bile merakl? beyinler vard?. M? 700 y?l?nda g?zlemci Yunan filozofu Thales, y?n ile s?rt?nme meydana geldi?inde kehribar?n hafif nesneleri ?ekmeye ba?lad???n? fark etti. Bu noktada bilgi durdu.
Bilginin daha da geli?tirilmesi
Ancak y?zy?llar sonra bu bilgi dal? daha da geli?meye ba?lad?. Oxford ve Cambridge'in en iyi ?niversitelerinden mezun olan ?ngiliz fizik?i ve kraliyet saray?nda yar? zamanl? doktor William Gilbert, elektrik biliminin kurucusu oldu. O elektroskopun ilk prototipini icat etti Versor ad? verildi ve onun yard?m?yla sadece kehribar?n de?il, di?er ta?lar?n da k???k nesneleri (samanlar?) ?ekme ?zelliklerine sahip oldu?unu ??rendim. "Elektrikli" mineraller aras?nda:
- elmas;
- ametist;
- bardak;
- opal;
- karborundum;
- arduvazlar;
- safir;
- kehribar.
Bilim adam?, cihaz? kullanarak bir?ok ilgin? ke?if yapmay? ba?ard?. Bunlar aras?nda alevin, s?rt?nme yoluyla elde edilen cisimlerin elektriksel ?zellikleri ?zerindeki ciddi etkisi vard?r. Gilbert ayr?ca g?k g?r?lt?s? ve ?im?eklerin elektriksel nitelikteki olaylar oldu?unu ?ne s?rd?.
“Elektrik” kavram? ilk kez 16. y?zy?lda duyuldu. 1663 y?l?nda Magdeburg'un belediye ba?kan? Otto von Guericke ?zel bir ara?t?rma makinesi yaratt?. Onun yard?m?yla ?ekim ve itmenin etkisi g?zlemlenebilir.
Elektrikle ilk deneyler
1729'da elektri?in k?sa mesafeye iletilmesiyle ilgili ilk deney, bilim adam? Stephen Gray taraf?ndan ?ngiltere'de ger?ekle?tirildi. Ancak s?re? i?erisinde t?m cisimlerin elektri?i iletemedi?i belirlendi. Frans?z bilim adam? Charles Dufay, ilk ciddi ara?t?rmadan 4 y?l sonra ?unu ke?fetti: ?ki t?r elektrik y?k? vard?r: S?rt?nme i?in kullan?lan malzemeye ba?l? olarak cam ve re?ine.
17. y?zy?l?n ortalar?nda Hollanda'da Pieter van Musschenbroek, "Leyden kavanozu" ad? verilen bir kapasit?r yaratt?. K?sa bir s?re sonra Benjamin Franklin'in teorisi ortaya ??kt? ve teoriyi deneysel olarak do?rulayan ilk ?al??malar yap?ld?. Yap?lan ara?t?rma paratoner yarat?lmas?n?n temelini olu?turdu.
Bundan sonra ?zerinde ?al???lan yeni bir bilim ke?fedildi. Ve 1791 y?l?nda Galvani taraf?ndan “Kaslar?n Hareketinde Elektri?in G?c? ?zerine Bir ?nceleme” yay?mland?. 1800 y?l?nda ?talyan mucit Volta, yeni bir ak?m kayna?? olu?turdum Galvanik h?cre denir. Bu aparat, tuzlu suya bat?r?lm?? ka??t par?alar?yla ayr?lm??, ?inko ve g?m?? halkalardan olu?an bir s?tun ?eklinde bir nesnedir. Birka? y?l sonra Rus mucit Vasily Petrov “Volta Ark?”n? ke?fetti.
Ayn? on y?l civar?nda fizik?i Jean Antoine Nollet, elektri?in keskin ?ekilli cisimlerden daha h?zl? "bo?alt?lmas?n?" kaydeden ve ak?m?n canl? organizmalar ?zerindeki etkisine ili?kin bir teori olu?turan ilk elektroskobu icat etti. Bu etki t?bbi elektrokardiyograf?n icad?n?n temelini olu?turdu. 1809 y?l?nda ?ngiliz Delarue'nun akkor lambay? icat etmesiyle elektrik alan?nda yeni bir d?nem ba?lad?. Zaten 100 y?l i?inde tungsten spiralli modern ampuller ortaya ??kt? ve inert gazla doldurulmas?. Geli?tiricileri Irving Langmuir'di.
Karma??k ara?t?rmalar ve harika ke?ifler
18. y?zy?l?n ba??nda Michael Faraday elektromanyetik alan ?zerine bir inceleme yazd?.
Elektromanyetik etkile?im, 1820'de Danimarkal? bilim adam? Oersted'in deneyleri s?ras?nda ke?fedildi ve bir y?l sonra fizik?i Ampere, teorisinde elektrik ve manyetizmay? birbirine ba?lad?. Bu ?al??malar modern bilimin - elektrik m?hendisli?inin ortaya ??kmas?n?n temeli oldu.
1826'da Georg Simon Ohm, deneylerine dayanarak elektrik devresinin temel yasas?n? form?le edebildi ve yeni elektrik m?hendisli?i terimlerini tan?tt?:
- "iletkenlik";
- "elektromotor kuvvet";
- "devrede voltaj d?????."
Oersted'in takip?isi, manyetik bir i?ne ?zerindeki ak?m?n y?n?n? belirlemek i?in bir kural form?le eden Andre-Marie Amp?re'di. Bu ?r?nt?ye pek ?ok isim verilmi?tir; bunlardan biri de "sa? el kural?"d?r. Kesinlikle elektromanyetik alan amplifikat?r?n? icat etti- yumu?ak demir ?ekirdekli bak?r telden olu?an ?ok turlu bobinler. Bu geli?meye dayanarak 1829 y?l?nda elektromanyetik telgraf icat edildi.
Yeni bir ara?t?rma turu
Fizik alan?ndaki ?nl? ?ngiliz bilim adam? Michael Faraday, H. Oersted'in ?al??malar?na a?ina oldu?unda, elektromanyetik ve elektriksel olaylar aras?ndaki ili?ki alan?nda ara?t?rma yapt? ve bir m?knat?s?n bir ak?m iletkeni etraf?nda d?nd???n? ve bunun tersini ke?fetti. bir iletken bir m?knat?s?n etraf?nda d?ner.
Bu deneylerden sonra bilim adam? 10 y?l daha manyetizmay? elektrik ak?m?na d?n??t?rmeye ?al??t? ve sonu? olarak elektromanyetik ind?ksiyonu ve elektromanyetik alan teorisinin temellerini ke?fetti ve ayn? zamanda yeni bir bilim dal?n?n - radyo m?hendisli?inin - ortaya ??kmas?n?n temelini olu?turmaya yard?mc? oldu. Ge?en y?zy?l?n 20'li y?llar?nda, SSCB topraklar?nda b?y?k ?l?ekli elektrifikasyon ba?lad???nda, "Ilyich'in ampul?" terimi ortaya ??kt?.
Bir?ok geli?me farkl? ?lkelerde paralel olarak y?r?t?ld??? i?in tarih?iler elektri?i ilk kimin icat etti?i konusunda tart???yorlar. Pek ?ok bilim adam? ve mucit, g?? ve bilgileriyle elektrik biliminin geli?imine katk?da bulundu: Ampere ve Lenz, Joule ve Ohm. Bu t?r ?abalar sayesinde modern insanlar evlerine ve di?er binalar?na elektrik tedarikini organize etmekte sorun ya?am?yor.
Terim ?ncelikle elektrik enerjisini, elektrik kuvvetini ve elektri?in kendisini tan?mlamak i?in kullan?l?r. Elektrik enerjisi insanl???n kulland??? en ?ok y?nl? enerji t?r?d?r. Ayd?nlatma, ?s?tma, so?utma, ula??m, ileti?im ve di?er g?nl?k ama?lar i?in kullan?l?r.
Elektrik en basit ?ekilde maddenin atomik yap?s? teorisi kullan?larak tan?mlan?r. Buna g?re maddenin en k???k yap? birimidir. Atomun merkezinde proton ve n?tronlardan olu?an ?ekirdek bulunur. Protonlar?n genellikle pozitif olarak adland?r?lan enerjileri vard?r. N?tronlar?n y?k? yoktur ve n?tr olarak y?kl? kal?rlar. Negatif y?ke sahip olan ?ekirdekler etraflar?nda d?ner. Elektron say?s? proton say?s?na e?it oldu?undan atomun net n?tr y?k? vard?r. Ancak baz? durumlarda bir atom ek elektron kazanabilir veya kaybedebilir. Bu durumda pozitif veya negatif y?kl? hale gelir ve ?a?r?l?r.
Bir veya daha fazla ba?kas?n?n yan?na yerle?tirilen bir elektrik y?k? (iyon), elektriksel kuvvetlere maruz kalacakt?r. Elektri?in temel yasalar?ndan biri, farkl? y?kl? y?klerin ?ekilmesi ve benzer y?kl? y?klerin itilmesidir. Y?klerin birbirleriyle etkile?ti?i uzay b?lgesine denir. Genellikle elektrik alan? kuvvet ?izgileri ad? verilen ?izgiler ?eklinde g?sterilir. Bu ?izgi, pozitif bir y?k?n negatif bir y?ke do?ru izleyece?i y?n? g?sterir.
Herhangi bir maddi nesneyi olu?turan elektronlar elektronlar?n? kaybetti?inde nesne negatif y?kl? hale gelir. Bu durumda negatif y?kl? nesneler taraf?ndan itilecek ve pozitif y?kl? nesneler taraf?ndan ?ekilecektir.
Statik elektrik ad? verilen bir terim vard?r; bu, bir nesnenin pozitif veya negatif bir y?k? oldu?u halde i?ine veya d???na akmad??? durumlarda ortaya ??kar. B?yle bir cisim n?tr y?kl? veya pozitif y?kl? ba?ka bir cisimle temas ederse y?k?n?n bir k?sm?n? veya tamam?n? kaybedecektir.
Elektrik y?kl? par?ac?klar?n ak??? oldu?unda elektrik ak?m? olu?ur. Elektronlar ?o?unlukla bu t?r par?ac?klar olarak kullan?l?r. Baz? elektrik ak?mlar? negatif ve pozitif iyonlardan olu?ur. Genel kan?ya g?re elektrik ak?m?n?n y?n? elektronlar?n hareketinin tersidir. ?s?ya, ????a veya ba?ka bir enerji t?r?ne d?n??t?r?lebilen enerjiye sahiptir.
Metal bir iletkendeki elektrik ak?m?, negatif kutuptan pozitif kutba do?ru bir harekettir. Her saniye milyarlarca ve milyarlarca elektron, g?nl?k elektrikli cihazlardan ge?iyor. Ancak bireysel elektronlar saatte yaln?zca 14 cm kadar bir h?zla hareket ederler. Ana g??leri say?lar?nda yat?yor!
?ki ana ak?m t?r? vard?r: do?rudan ve alternatif. Do?ru ak?m tek bir sabit y?nde akar. Alternatif ak?m her y?nde d?n???ml? olarak akar. Bir ev elektrik a??nda alternatif ak?m akar ve hareketinin y?n? saniyede 50 kez de?i?ir.
Alternatif ak?m?n bir?ok avantaj? vard?r: parametreleri kolayl?kla de?i?tirilebilir; d?n??t?rmek kolayd?r. Ek olarak, alternatif ak?ma y?nelik cihazlar?n yap?m? ve tasar?m?, do?ru ak?ma g?re ?ok daha kolayd?r. Ayn? zamanda sabit olan? saklamak daha kolayd?r, bu nedenle piller ve ak?m?lat?rlerle ?al??an cihazlar ?ncelikle do?ru ak?mla ?al???r.
Baz? malzemeler di?erlerinden daha kolay akar. Ba?ka bir deyi?le, farkl? malzemeler farkl? elektriksel dirence sahiptir. Direnci az olan malzemelere iletken denir. Hemen hemen t?m metaller kolayca al?n?p al?nabildi?i i?in iletkendir. direnci d???k olanlara elektrolit denir.
?letkenlerin yan? s?ra elektrik direnci y?ksek dielektrikler de vard?r. Bunlar kau?uk, ka??t, ah?ap ve daha bir?oklar?n? i?erir. vb. Dielektrikler ak?m? iyi iletmemelerine ra?men elektrik m?hendisli?inde de yayg?n olarak kullan?lmaktad?rlar. ?rne?in, telleri yal?tmak i?in dielektrikler kullan?l?r.
?letkenler ve dielektrikler aras?nda diren? bulunan malzemelere yar? iletkenler denir. Elektronik devrelerin yap?m?nda yayg?n olarak kullan?l?rlar.
Elektri?in ke?fi binlerce y?l s?rd? ??nk? olgunun ?z?n? a??klayacak do?ru teoriyi geli?tirmek olduk?a zordu. Fizik?iler, bu kuvvetlerin nesneleri nas?l ?ekebildi?ini, v?cudun baz? k?s?mlar?n? uyu?turabildi?ini ve hatta yang?n ba?latabildi?ini anlamak i?in manyetizma ile elektri?i birle?tirdiler. Bu yaz?da elektri?in ne zaman icat edildi?ini ve elektri?in tarihini ??reneceksiniz.
Bilim adamlar?n? elektri?i icat etmeye y?nlendiren elektriksel kuvvetlerin ?? ana belirtisi vard?: elektrikli bal?k, statik elektrik ve manyetizma. Eski M?s?rl? doktorlar Nil yay?n bal???n?n ?retti?i elektrik de?arjlar?n? biliyorlard?. Hatta yay?n bal??? tozunu ila? olarak kullanmaya ?al??t?lar. M? 300'lerde Platon ve Aristoteles insanlar? elektrikle sersemleten elektrikli vatozlardan bahsetti. Fikirlerinin varisi Theophrastus, elektrik ???nlar?n?n bir ki?iyi, bal?k??lar?n ?slak kenevir a?lar? veya z?pk?nlar? arac?l???yla do?rudan dokunmadan bile sersemletebilece?ini biliyordu.
Bunu deneyenler, canl? canl? k?y?ya vurursan?z ve ?zerine yukar?dan su d?kerseniz, kolunuzda bir uyu?ukluk hissedebilece?inizi ve suya dokunmaktan dolay? duyular?n donukla?t???n? bildiriyorlar. Sanki ele bir ?ey bula?m?? gibi g?r?n?yor.
Ya?l? Pliny, vatozlar ?zerinde yapt??? ?al??malarda daha da ileri gidiyor ve elektri?in ?e?itli maddeler taraf?ndan iletilmesine ili?kin yeni bilgiler not ediyor. B?ylece metal ve suyun elektri?i her ?eyden daha iyi iletti?ini fark etti. Ayr?ca vatozlar? yerken bir tak?m iyile?tirici ?zelliklere de dikkat ?ekti. Scriconius Largus, Dioskourides ve Galen gibi Romal? doktorlar kronik ba? a?r?lar?n?, gutu ve hatta hemoroitleri tedavi etmek i?in vatozlar? kullanmaya ba?lad?lar. Galen, vatozun elektri?inin bir ?ekilde manyetitin ?zellikleriyle ba?lant?l? oldu?una inan?yordu. ?nkalar?n da elektrikli y?lan bal?klar?n? bildi?ini belirtmekte fayda var.
MS 1000 civar?nda ?bn Sina, vatozlardan gelen elektrik ?oklar?n?n kronik ba? a?r?lar?n? iyile?tirebilece?ini de ke?fetti. 1100'l? y?llarda ?spanya'da ?bn R??d, vatozlar ve bunlar?n bal?k??lar?n ellerini a?lara bile dokunmadan nas?l uyu?turduklar? hakk?nda yazm??t?. ?bn Re?d, bu kuvvetin yaln?zca baz? nesneler ?zerinde b?yle bir etki yaratt???, di?erlerinin ise bunu kolayca kendi i?inden ge?irebildi?i sonucuna vard?. MS 1200 civar?nda M?s?r'da ?al??an Abd al-Latif, Nil'deki elektrikli yay?n bal???n?n vatozlarla ayn? ?eyi ancak ?ok daha g??l? olabilece?ini bildirdi.
Di?er bilim adamlar? statik elektri?i incelemeye ba?lad?. Yunan bilim adam? Thales, M? 630 civar?nda, kehribar? y?ne s?r?p sonra ona dokundu?unuzda elektrik de?arj? alabilece?inizi biliyordu.
"Elektrik" kelimesinin kendisi muhtemelen Fenike dilinde, Yunanl?lar?n kehribar (Eski Yunanca ?lektron: elektron) i?in kulland??? "parlak ???k" veya "g?ne? ???n?" anlam?na gelen bir kelimeden gelmektedir. Theophrastus, M? 300'lerde ba?ka bir ?zel ta? biliyordu: ?s?t?ld???nda k?l veya k?rk par?alar? gibi k???k nesneleri ?eken turmalin. MS 100'l? y?llarda. Roma'da Seneca, y?ld?r?m ve St. Elmo'nun ate?i olgusu hakk?nda birka? a??klama yapt?. William Gilbert 1600 y?l?nda cam?n t?pk? kehribar gibi statik olarak y?klenebilece?ini ??rendi. Avrupa s?m?rgele?tik?e zenginle?ti ve e?itim geli?ti. 1660 y?l?nda Otto von Guericke statik elektrik ?reten d?nen bir makine yaratt?.
Aziz Elmo'nun Ate?i
Otto Guericke'nin ilk elektrikli makinesi. B?y?k bir donmu? k?k?rt topu d?nd?r?l?r ve bilim adam?, onu elektriklendirmek i?in elini veya y?n?n? ona do?ru bast?r?r.
Elektri?i incelemenin ???nc? y?n?nde bilim adamlar? m?knat?slar ve manyetit ile ?al??t?lar. Thales, magnezyumun demir ?ubuklar? m?knat?slayabildi?ini biliyordu. Hintli cerrah Sushruta, M? 500 civar?nda. demir par?alar?n? cerrahi olarak ??karmak i?in manyetit kulland?. M? 450 civar?nda Sicilya'da ?al??an Empedokles, belki de g?r?nmez par?ac?klar?n demiri bir nehir gibi m?knat?sa do?ru ?ekti?ine inan?yordu. Bunu, g?rebilelim diye g?r?nmez ???k par?ac?klar?n?n g?zlerimize girmesiyle kar??la?t?rd?. Filozof Epikuros Empedokles'in fikrini takip etti. Bu arada ?in'de bilim insanlar? da bo? durmad?. MS 300'l? y?llarda. ayr?ca yeni icat edilen diki? i?nesini kullanarak m?knat?slarla da ?al??t?lar. M? 100 civar?nda yapay m?knat?s yapman?n bir yolunu geli?tirdiler. Onlar .
Manyetit
MS 1088'de. ?in'deki Shen Guo, manyetik pusula ve onun kuzeyi bulma yetene?i hakk?nda yazd?. 1100'l? y?llara gelindi?inde ?in gemileri pusulalarla donat?lm??t?. MS 1100 civar?nda M?sl?man g?kbilimciler ayr?ca ?in pusulas? yapma teknolojisini de benimsediler, ancak 1190'da Alexander Nechem taraf?ndan bahsedildi?inde bu, Avrupa'da zaten normaldi. 1269'da, Napoli ?niversitesi'nin kurulmas?ndan k?sa bir s?re sonra, Avrupa daha da ilerlerken, g?ney ?talya'daki Peter Peregrinus, m?knat?slarla ilgili ilk Avrupa ?al??mas?n? yazd?. William Gilbert 1600 y?l?nda pusula ?al??mas?n?n D?nya'n?n kendisi bir m?knat?s oldu?u i?in oldu?unu fark etti.
1700'l? y?llarda bilim insanlar? aralar?ndaki ba?lant?lar? g?rd?k?e bu ?? ara?t?rma alan? bir araya gelmeye ba?lad?.
1729'da Stephen Gray, elektri?in nesneler aras?nda ba?lant? kurularak aktar?labilece?ini g?sterdi. 1734 y?l?nda Charles Fran?ois Dufay elektri?in hem ?ekim hem de itme yapabildi?ini fark etti. 1745 y?l?nda Leiden ?ehrinde bilim adam? Pieter van Musschenbroek ve ??rencisi Kuneus, elektri?i depolay?p hemen bo?altabilen bir kavanoz yaratt? ve b?ylece d?nyan?n ilk kapasit?r? oldu. Benjamin Franklin, elektri?i depolay?p yava? yava? bo?altabilen pillerle (kendi deyimiyle) kendi deneylerine ba?l?yor. Ayr?ca elektrikli y?lan bal?klar? ve di?er ?eylerle de deneylerine ba?lad?. 1819'da Hans Christian Oersted elektrik ak?m?n?n pusula i?nesini etkileyebilece?ini fark etti. 1826 y?l?nda elektrom?knat?s?n icad?, telgraf veya elektrik motoru gibi bize ?ok zaman kazand?rabilecek ve ba?ka makinelerin icat edilmesini sa?layabilecek elektrik teknolojileri ?a??n? ba?lat?r. Transist?rlerin icad? hakk?nda ne s?yleyebiliriz?
Elektrik son derece faydal? bir enerji t?r?d?r. Kolayca ???k veya ?s? gibi di?er bi?imlere d?n??t?r?l?r. Kablolar ?zerinden kolayl?kla iletilebilir. Elektrik kelimesi Yunanca elektron anlam?na gelen amber kelimesinden gelir. Kehribar ovaland???nda elektrik y?k? kazan?r ve ka??t par?alar?n? ?ekmeye ba?lar. Statik elektrik eski ?a?lardan beri biliniyordu, ancak insanlar elektrik ak?m? olu?turmay? yaln?zca 200 y?l ?nce ??rendiler. Elektrik bize ?s? ve ???k sa?lar; bilgisayarlar ve hesap makineleri de dahil olmak ?zere ?e?itli makinelere g?? verir.
Elektrik nedir
Elektrik, elektrik y?kl? par?ac?klar nedeniyle var olur. Her maddede y?kler vard?r - sonu?ta atom ?ekirde?inin pozitif y?k? vard?r ve negatif y?kl? elektronlar onlar?n etraf?nda d?ner (““ makalesine bak?n). Normalde bir atom elektriksel olarak n?trd?r, ancak elektronlar?n? di?er atomlara verdi?inde pozitif y?kl? hale gelir ve ek elektron kazanan bir atom negatif y?kl? olur. ad? verilen baz? nesnelere elektrik y?k? verebilirsiniz. statik elektrik. Bir balonu y?nl? bir atlay?c?ya s?rtt???n?zde, baz? elektronlar atlay?c?dan balona aktar?lacak ve balon pozitif bir y?k kazanacakt?r. Atlayan ki?i art?k pozitif y?kl?d?r ve z?t y?kler birbirini ?ekerken top ona yap???r. Elektrik kuvvetleri y?kl? cisimler aras?nda etki eder ve z?t (pozitif ve negatif) y?klere sahip cisimler birbirini ?eker. Tam tersine, ayn? y?ke sahip nesneler birbirini iter. Van de Graaff jenerat?r?nde, lastik bant silindire s?rt?nd???nde ?nemli bir statik y?k olu?ur. Kubbeye dokunan ki?inin sa?lar? diken diken olur.
?rne?in baz? maddelerde elektronlar serbest?e hareket edebilir. Bir ?ey onlar? harekete ge?irdi?inde, bir elektrik y?k? ak??? yarat?l?r. elektrik ?arpmas?. ?letkenler- Bunlar elektrik ak?m?n? iletebilen maddelerdir. Bir madde ak?m? iletmiyorsa buna denir. yal?tkan. Ah?ap ve plastik yal?tkanlard?r. Yal?t?m amac?yla elektrik anahtar? plastik bir muhafaza i?ine yerle?tirilmi?tir. Teller genellikle bak?rdan yap?l?r ve yal?t?m i?in plastikle kaplan?r.
Statik elektrik ilk olarak 2000 y?ldan daha uzun bir s?re ?nce eski Yunanl?lar taraf?ndan ke?fedildi. G?n?m?zde lazer yaz?c?larda fotokopi, faks ve ??kt? almak i?in statik elektrik kullan?lmaktad?r. Ayna taraf?ndan yans?t?lan lazer ???n?, lazer yaz?c? tamburunda noktasal statik y?kler olu?turur. Toner bu noktalara ?ekilir ve ka??da bast?r?l?r.
Y?ld?r?m
Y?ld?r?m, su damlac?klar?n?n ve buz kristallerinin birbirine s?rt?nmesi sonucu g?k g?r?lt?s? bulutunda biriken statik elektrikten kaynaklan?r. Damlalar ve buz kristalleri birbirlerine ve havaya s?rt?nd?klerinde y?k kazan?rlar. Pozitif y?kl? damlac?klar bulutun ?st k?sm?nda toplan?r ve negatif y?k ise alt k?sm?nda birikir. Y?ld?r?m lideri ad? verilen b?y?k bir k?v?lc?m, z?t y?kl? bir noktaya do?ru h?zla yere do?ru ko?uyor. Lider ortaya ??kmadan ?nce bulutun ?st ve alt b?lgelerindeki potansiyel fark? 100 milyon volta kadar ??kabiliyor. Lider, ayn? ?ekilde buluta do?ru ko?arak bir yan?t bo?almas?na neden olur. Bu de?arj?n i?i G?ne? y?zeyinden be? kat daha s?cakt?r; 33.000 °C'ye kadar ?s?n?r. Y?ld?r?m de?arjlar?yla ?s?t?lan hava h?zla geni?leyerek bir hava dalgas? olu?turur. Bunu g?k g?r?lt?s? olarak alg?l?yoruz.
Elektrik ak?m?
Elektrik ak?m?, y?ksek elektrik potansiyeli olan bir b?lgeden d???k potansiyele sahip bir b?lgeye hareket eden y?kl? par?ac?klar?n ak???d?r. Par?ac?klar, ?l??len bir potansiyel fark?na getirilir. volt. Ak?m?n iki nokta aras?nda akmas? i?in s?rekli bir “yol”, yani bir devre gereklidir. Pilin iki kutbu aras?nda potansiyel fark? vard?r. Bunlar? bir devreye ba?larsan?z bir ak?m ortaya ??kar. Ak?m?n g?c? devre elemanlar?n?n potansiyel fark?na ve direncine ba?l?d?r. T?m maddeler, hatta iletkenler bile ak?ma kar?? bir miktar diren? sa?lar ve onu zay?flat?r. Ak?m birimi denir amper(A) Frans?z bilim adam? Andr?-Marie Amp?re (1775 - 1836) onuruna.
Farkl? cihazlar farkl? ak?m gerektirir. Ampuller gibi elektrikli cihazlar, elektrik ak?m?n? di?er enerji, ?s? ve ????a d?n??t?r?r. Bu cihazlar bir devreye iki ?ekilde ba?lanabilir: seri ve paralel. Seri devrede ak?m t?m bile?enlerden s?rayla akar. Bile?enlerden biri yanarsa devre a??l?r ve ak?m kaybolur. Paralel devrede ak?m birden fazla yol boyunca akar. Devrenin bir bile?eni ar?zalan?rsa ak?m di?er daldan akmaya devam eder.
Piller
Pil, elektri?e d?n??t?r?lebilen bir kimyasal enerji deposudur. G?nl?k ya?amda kullan?lan en tipik pilin ad? kuru eleman. ??erir elektrolit(hareket edebilen y?kl? par?ac?klar i?eren bir madde). Sonu? olarak z?t y?kler ayr?l?r ve pilin z?t kutuplar?na do?ru hareket eder. Bilim insanlar? ?l? bir kurba?an?n v?cudundaki s?v?n?n elektrolit g?revi g?rd???n? ve elektri?i iletti?ini ke?fetti.
Alessandro Volta (1745-1827), aralar?na ?inko ve bak?r disklerin s?k??t?r?ld??? asitle ?slat?lm?? karton disklerden olu?an bir istiften d?nyan?n ilk pilini yaratt?. ?nite voltaj? onun onuruna adland?r?lm??t?r. volt. 1,5 V'luk bir bataryaya h?cre denir. B?y?k piller birka? h?creden olu?ur. 9V pilde 6 h?cre bulunur. Kuru diyorlar birincil unsurlar. Elektrolit bile?enler t?kendi?inde ak? ?mr? sona erer. ?kincil elemanlar- Bunlar yeniden ?arj edilebilen pillerdir. Bir araba ak?s? ikincil bir unsurdur. Makinenin i?inde ?retilen ak?mla ?arj edilir. G?ne? pili g?ne? enerjisini elektri?e d?n??t?r?r. G?ne? ????? silikon katmanlar?n? ayd?nlatt???nda, i?lerindeki elektronlar hareket etmeye ba?lar ve katmanlar aras?nda potansiyel bir fark olu?ur.
Evimizde elektrik
Baz? ?lkelerde elektrik voltaj? 240 V, baz?lar?nda ise 110 V'tur. Bu y?ksek voltajd?r ve elektrik ?arpmas? ?l?mc?l olabilir. Paralel devreler evin farkl? b?l?mlerine elektrik sa?lar. T?m elektronik cihazlar sigortalarla donat?lm??t?r. ??lerinde, ak?m?n ?ok y?ksek olmas? durumunda eriyip devreyi kesen ?ok ince teller bulunur. Her paralel devrede genellikle ?? kablo bulunur: canl? ve toprak. ?lk ikisi ak?m ta??r ve g?venlik i?in topraklama kablosuna ihtiya? vard?r. Yal?t?m?n bozulmas? durumunda elektrik ak?m?n? topra?a ak?tacakt?r. Fi? bir prize tak?ld???nda, terminaller canl? kabloya ve n?tr kabloya ba?lanarak devreyi tamamlar. Baz? ?lkelerde topraklamas?z iki konnekt?rl? fi?ler kullan?l?r (?ekle bak?n).
Elektri?i kim icat etti ve ne zaman oldu? Elektri?in hayat?m?za sa?lam bir ?ekilde girmesine ve onu k?kten de?i?tirmesine ra?men ?o?u insan bu soruyu cevaplamakta zorlan?yor.
Ve bu ?a??rt?c? de?il ??nk? insanl?k binlerce y?ld?r elektrik ?a??na do?ru ilerliyor.
I??k ve elektronlar.
Elektri?e genellikle elektrik y?kleri ad? verilen k???k y?kl? par?ac?klar?n hareketine ve etkile?imine dayanan bir dizi olay denir.
"Elektrik" teriminin kendisi, Rus?aya "kehribar" anlam?na gelen Yunanca "elektron" kelimesinden gelmektedir.
Bu fiziksel olaya bu ad?n verilmesinin bir nedeni var, ??nk? elektrik ?retmeye y?nelik ilk deneyler ?ok eskilere, yani 7. y?zy?la kadar uzan?yor. M.?. e. Antik Yunan filozofu ve matematik?i Thales, y?ne s?r?len bir kehribar par?as?n?n ka??d?, t?yleri ve di?er hafif nesneleri ?ekebildi?ini ke?fetti.
Ayn? zamanda ovu?turulan parmak cama tutularak k?v?lc?m elde edilmeye ?al???ld?. Ancak o eski zamanlarda insanlar?n eri?ebildi?i bilgi, sonu?ta ortaya ??kan fiziksel olaylar?n k?keninin do?as?n? a??klamak i?in a??k?a yeterli de?ildi.
Elektrik ara?t?rmalar?nda 2 bin y?l sonra g?zle g?r?l?r ilerleme kaydedildi. 1600 y?l?nda ?ngiliz krali?esinin saray doktoru William Gilbert, tarihte ilk kez “elektrik” kelimesini kulland??? “M?knat?slar, manyetik cisimler ve b?y?k m?knat?s - D?nya” ?zerine bir inceleme yay?nlad?.
?ngiliz bilim adam?, ?al??mas?nda m?knat?sa dayal? bir pusulan?n ?al??ma prensibini a??klad? ve elektrikli nesnelerle yap?lan deneyleri anlatt?. Gilbert, elektriklenme yetene?inin ?e?itli organlar?n karakteristik ?zelli?i oldu?u sonucuna varmay? ba?ard?.
William Gilbert'in ara?t?rmas?n?n devam?, 1663'te insanl?k tarihindeki ilk elektrostatik makineyi icat etmeyi ba?aran Alman belediye ba?kan? Otto von Guericke olarak adland?r?labilir.
Alman'?n icad?, demir bir eksen ?zerine monte edilmi? ve ah?ap bir tripoda tutturulmu? b?y?k bir k?k?rt topundan olu?an bir cihazd?.
Elektrik y?k? elde etmek i?in top d?nerken bir bez par?as?yla veya ellerinizle ovuluyordu. Bu basit cihaz, yaln?zca hafif nesneleri kendine ?ekmeyi de?il, ayn? zamanda onlar? itmeyi de m?mk?n k?ld?.
1729'da elektrik ?al??malar?na ili?kin deneyler ?ngiltere'den bir bilim adam? olan Stephen Gray taraf?ndan s?rd?r?ld?. Metallerin ve di?er baz? malzeme t?rlerinin elektrik ak?m?n? uzak bir mesafeye iletebildi?ini tespit edebildi. Onlara ?ef denilmeye ba?land?.
Gray, deneyleri s?ras?nda do?ada elektri?i iletemeyen maddelerin bulundu?unu ke?fetti. Bunlara amber, cam, k?k?rt vb. dahildir. Bu t?r malzemelere daha sonra yal?tkanlar ad? verildi.
Stephen Gray'in deneylerinden 4 y?l sonra Frans?z fizik?i Charles Dufay, iki t?r elektrik y?k?n?n (re?ine ve cam) varl???n? ke?fetti ve bunlar?n birbirleriyle olan etkile?imlerini inceledi. Daha sonra Dufay'?n anlatt??? su?lamalar olumlu ve olumsuz olarak an?lmaya ba?land?.
Son y?zy?llar?n bulu?lar?
18. y?zy?l?n ortalar? elektrikle ilgili aktif bir ?al??ma d?neminin ba?lang?c?n? i?aret ediyordu. 1745 y?l?nda Hollandal? bilim adam? Pieter van Muschenbrouck, "Leyden kavanozu" ad? verilen elektri?i depolamak i?in bir cihaz yaratt?.
Ayn? d?nemde Rusya'da Mikhail Lomonosov ve Georg Richman elektriksel ?zellikler ?zerinde aktif olarak ?al??t?lar.
Elektri?in bilimsel a??klamas?n? yapmaya ?al??an ilk ki?i Amerikal? siyaset?i ve bilim adam? Benjamin Franklin'di.
Onun teorisine g?re elektrik, t?m fiziksel maddelerde bulunan maddi olmayan bir s?v?d?r. S?rt?nme i?lemi s?ras?nda bu s?v?n?n bir k?sm? bir v?cuttan di?erine ge?erek elektrik y?k?ne neden olur.
Franklin'in di?er ba?ar?lar? ?unlard?r:
- negatif ve pozitif elektrik y?k? kavram?n?n kullan?m?na giri?;
- ilk paratonerin icad?;
- Y?ld?r?m?n elektriksel k?keninin kan?t?.
1785 y?l?nda Frans?z fizik?i Charles Coulomb, sabit bir durumda nokta y?kler aras?ndaki etkile?imi a??klayan bir yasa form?le etti.
Coulomb yasas?, elektri?in kesin bir bilimsel kavram olarak incelenmesinin ba?lang?? noktas? oldu.
19. y?zy?l?n ba??ndan bu yana d?nya ?ap?nda elektri?in ?zelliklerini daha iyi incelememize olanak tan?yan bir?ok ke?if yap?ld?.
1800 y?l?nda ?talyan bilim adam? Alessandro Volta, insanl?k tarihinde ilk do?ru ak?m kayna?? olan galvanik h?creyi icat etti. K?sa bir s?re sonra Rus fizik?i Vasily Petrov, voltaik ark ad? verilen bir gazdaki bo?almay? ke?fetti ve tan?mlad?.
19. y?zy?l?n 20'li y?llar?nda Andre-Marie Ampere, "elektrik ak?m?" kavram?n? fizi?e tan?tt? ve manyetik alanlar ile elektrik alanlar? aras?ndaki ili?ki hakk?nda bir teori form?le etti.
19. y?zy?l?n ilk yar?s?nda fizik?iler James Joule, Georg Ohm, Johann Gauss, Michael Faraday ve di?er d?nyaca ?nl? bilim adamlar? ke?iflerini yapt?lar. Faraday ?zellikle elektrolizin, elektromanyetik ind?ksiyonun ke?finden ve elektrik motorunun icad?ndan sorumludur.
19. y?zy?l?n son ony?llar?nda fizik?iler elektromanyetik dalgalar?n varl???n? ke?fettiler, akkor lambay? icat ettiler ve elektrik enerjisini uzun mesafelere iletmeye ba?lad?lar. Bu d?nemden itibaren elektrik yava? ama emin ad?mlarla gezegene yay?lmaya ba?l?yor.
Bulu?u, her biri bir zamanlar elektri?in ?zelliklerini incelemek ve bilgi ve ke?iflerini sonraki nesillere aktarmak i?in her t?rl? ?abay? g?steren d?nyan?n en b?y?k bilim adamlar?n?n isimleriyle ili?kilidir.
