Elektrik Akımı Nedir? Amper, AC ve DC Akım Hakkında Temel Bilgiler

[guclusat]

Elektrik Akımı Nasıl Oluşur ?
Aslında bu çok zor bir soru, ama açıklamak zorunda olduğumun farkındayım. Bildiğiniz gibi metallerin atomlarındaki elektron sayıları metalin cinsine göre değişir. İletken maddelerin atomlarının son yörüngelerinde 4 'den az elektron bulunur. Atomlar bu elektronları 8 'e tamamlayamadıkları için serbest bırakırlar. Bu yüzden bir İletken maddede milyonlarca serbest elektron bulunur. Bu maddeye elektrik uygulandığında elektronlar negatif (-) 'den pozitif (+) yönüne doğru hareket etmeye başlar. Bu harekete "Elektrik Akımı" denir. Birimi ise "Amper" 'dir. İletkenin herhangi bir noktasından 1 saniyede 6.25*10^18 elektron geçmesi 1 Amperlik akıma eşittir. Akımlar "Doğru Akım" (DC) ve "Alternatif Akım"(AC) olarak ikiye ayrılır. Şimdi bunları ayrı ayrı inceleyelim.

Doğru Akım (DC) :

Doğru akımın kısa tanımı "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir." şeklindedir. Doğru akım genelde elektronik devrelerde kullanılır. En ideal doğru akım en sabit olanıdır. En sabit doğru akım kaynakları da pillerdir. Birde evimizdeki alternatif akımı doğru akıma dünüştüren Doğrultmaçlar vardır. Bunların da daha sabit olması için DC kaynağa Regüle Devresi eklenir.

Alternatif Akım (AC) : Alternatifin kelime anlamı "Değişken" dir. Alternatif akımın kısa tanımı ise "Zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değişen akıma alternatif akım denir." şeklindedir. Alternatif akım büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizdeki elektrik alternatik akım sınıfına girer. Buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, aspiratör ve vantilatörler direk alternatif akımla çalışırlar. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise bu alternatif akımı doğru akıma çevirerek kullanırlar.

 

[guclusat]

Elektrik akımı, bir iletken içerisindeki elektrik yüklerinin düzenli bir yönde hareket etmesidir. Elektronik devrelerin çalışabilmesi için yalnızca gerilim bulunması yeterli değildir; devreden uygun miktarda akım da geçmesi gerekir.

Elektrik akımının birimi Amper (A)'dır ve I harfi ile gösterilir.

Akımın temel bağıntısı:

I = Q / t Burada:

• I: Akım (Amper)
• Q: Elektrik yükü (Coulomb)
• t: Zaman (saniye)

Elektronların hareket yönü ile akım yönü​

Metallerde elektrik akımını oluşturan temel taşıyıcılar elektronlardır. Elektronlar negatif yüklü oldukları için elektrik alanının etkisiyle negatif kutuptan pozitif kutba doğru hareket eder.

Ancak elektrik devrelerinde kabul edilen konvansiyonel akım yönü, elektronların hareket yönünün tersidir.

Yani:

Elektron hareketi: – → +
Konvansiyonel akım yönü: + → –

Devre şemalarında ve elektronik hesaplamalarında kullanılan yön, konvansiyonel akım yönüdür.

Doğru Akım (DC)​

DC (Direct Current – Doğru Akım), yönü sabit olan elektrik akımıdır.

Pil, akü ve birçok DC güç kaynağı doğru akım üretir.

Örneğin 12 V'luk bir akü ile çalışan elektronik devrede akımın yönü devrenin çalışma koşullarında sabittir.

Güç kaynaklarında ise şehir şebekesinden gelen AC gerilim doğrultularak DC gerilime dönüştürülebilir.

Alternatif Akım (AC)​

AC (Alternating Current – Alternatif Akım), yönü ve genellikle değeri zaman içerisinde değişen elektrik akımıdır.

Evlerde kullanılan şebeke elektriği alternatif akımdır. Türkiye'de standart şebeke sistemi 230 V / 50 Hz olarak kullanılır.

50 Hz, alternatif gerilimin saniyede 50 periyot yaptığı anlamına gelir.

Elektronik cihazların önemli bir bölümü ise doğrudan AC ile çalışmaz. Cihaz içerisindeki güç kaynağı AC gerilimi uygun bir DC gerilime dönüştürür.

Gerilim ile akım arasındaki fark​

Gerilim (Volt) elektrik yüklerini hareket ettiren potansiyel farktır.

Akım (Amper) ise bu elektrik yüklerinin devredeki hareket miktarını ifade eder.

Basit bir benzetmeyle:

• Volt: Elektriksel itme kuvveti
• Amper: Devreden geçen elektrik yükü miktarı
• Ohm: Akıma karşı gösterilen direnç

Bu üç büyüklük arasındaki ilişki Ohm Kanunu ile açıklanır:

I = V / R

Örneğin 12 V gerilim bir 6 Ω direnç üzerine uygulanırsa:

I = 12 / 6 = 2 A

Devreden 2 amper akım geçer.

Elektrik gücü ve akım​

Elektrik devrelerinde güç hesabı için:

P = V × I formülü kullanılır.

Örneğin 12 V ile çalışan bir cihaz 5 A akım çekiyorsa:

P = 12 × 5 = 60 W

Bu cihaz yaklaşık 60 watt güç tüketir.

Bu nedenle bir güç kaynağı seçerken yalnızca voltajına değil, sağlayabileceği maksimum akım değerine de dikkat edilmelidir.

Akım ölçümü nasıl yapılır?​

Akım ölçmek için ampermetre veya multimetrenin amper kademesi kullanılır.

Akım ölçerken ölçü aleti devreye seri bağlanmalıdır.

Gerilim ölçümünde ise multimetre devreye paralel bağlanır.

Bu iki ölçüm şeklinin karıştırılması özellikle yüksek akımlı devrelerde kısa devreye ve ölçü aletinin sigortasının atmasına neden olabilir.

Kısa devrede neden yüksek akım oluşur?​

Bir devrede direnç çok küçük bir değere düştüğünde Ohm Kanunu'na göre akım yükselir:

I = V / R

Direnç sıfıra yaklaştıkça teorik olarak akım çok büyük değerlere ulaşabilir.

Gerçek devrelerde akımı; kabloların, güç kaynağının, bağlantıların ve diğer elemanların dirençleri sınırlar. Buna rağmen kısa devre durumunda çok yüksek akımlar oluşabilir.

Bu nedenle sigorta, otomatik sigorta ve devre koruma elemanları elektrik devrelerinin güvenliği açısından büyük önem taşır.

Sonuç​

Elektrik akımını doğru anlamak; güç kaynakları, amplifikatörler, televizyonlar, bilgisayarlar, SMPS devreleri, aküler ve tüm elektronik devrelerin çalışma prensibini anlamanın temelidir.