Elektrik Nedir?

Şimdi bir programlama blogunda bu soru size gereksiz gelebilir. Ama her olguyu anlamak için “gaz bulutundan” başlamak gerektiğini düşünen bir insanım. Bu yüzden programlamayı anlamak için bilgisayarları, bilgisayarları anlamak için elektroniği, elektroniği anlamak için elektriği anlamak gerektiğini düşünmüşümdür hep.

Peki nedir elektrik? Elektrik, atomları oluşturan parçacıkların hareketlerinin oluşturduğu enerjidir. Yani atom altı parçacıklar bir atomdan başka atoma hareket ederler ve geçtikleri yerdeki diğer parçacıklarla etkileşimde bulunarak bir enerji yaratırlar.

Esasında yalıtkan maddelerin de iletken olması durumuna bir örnek. Yalıtkan maddelerin dirençleri çok yüksek olduğu için düşük voltajlarda elektriği iletmiyorlar. Ancak fotoğraftaki tesla bobininde üretilen yüksek akım, havanın direncini kırarak, hava molekülleri arasında belli bir mesafeye kadar elektriğin iletilmesini sağlıyor.

Sözlük tanımını geçtikten sonra gelelim somut dünyaya. Elektriği anlamak için gerilim (voltaj), akım ve direnç kavramlarını bilmemiz gerekir. Bahçemizi elektrikle suladığımızı düşünelim bir an. Çeşmemizin kapasitesi bizim gerilim, yani voltajımız oluyor. Hortumumuzun genişliği de direnç kavramına benzetilebilir. Hortumun ucundan çıkan suyun miktarı da akımdır.

Kapasitesi ve basıncı yüksek bir çeşmeden bolca su alabiliriz. Ancak karşılaştığımız direnç de düşük olmalı. Yani bolca su geçirebilecek bir hortuma sahip olmalıyız. Hortum büyüdükçe su akışına karşı gösterdiği direnç azalacaktır. Basınçlı ve bol bir su kaynağı (yüksek voltaj), büyük bir hortum (düşük direnç) sonucunda hortumumuzun ucundan bolca su akacaktır (yüksek akım).

Bu şu demek. Belli voltajda bir elektrik kaynağımız var. Bu kaynağa 10 cm uzunluğunda, 1 cm genişliğinde karbon bir çubuk değdirdiğimzde çubuğun ucundaki akım değeri ile, aynı boyutta bakır bir çubuk değdirdiğimizde çubuğun diğer tarafındaki akım değeri çok farklı olacaktır. Yani çubuğun diğer tarafına giden atomaltı parçacıkların miktarı değişecektir. Çünkü karbonun direnci, bakırın direncinden çok daha yüksektir. Belki 10. cm’de karbon çubukta hiç elektrik akımına rastlamayabiliriz ancak bakır çubuğun ucunda çok az elektrik kaybımız olacaktır.

Bir maddenin direnci düşükse, bu tür maddelere “iletken” diyoruz. Çünkü elektrik yüklerini rahat bir şekilde taşıyabiliyorlar. Çok yüksek dirençli maddelere ise “yalıtkan” diyoruz.

Bir yazılımcının çalıştığı voltajlar ve akımlar genelde oldukça “düşük” değerlerde olacaktır.

Nedense bazı arkadaşlarda, alternatif akımın tehlikeli, doğru akımın zararsız olduğuna dair bir kanı var. Oysa tehlikeyi belirleyen akımın türü değil, miktarı. Doğru akım ile çalışan cihazlar genelde düşük voltaj ve akımlar oluşturduğu için tehlikeli görülmüyorlar. Ancak 20-30 Volt’tan fazla güç verebilen bütün cihazlar “ölümcül çarpma” riski oluşturur.

Bunun dışında bir de ilgilenmemiz gereken bir konu da akımın türüdür. Şebeke elektriği, yani evlerimizde kullanılan elektrik kaynakları alternatif akım vermekte. Elektronik ve bilgisayar dünyasında ise “doğru akım” kullanmaktayız. Yani bir elektronik aleti prize bağladığımızda; dışarıdaki veya cihazın içindeki bir adaptörün içindeki “doğrultucu” bu elektriği bizim kullanabileceğimiz hale getirir.

Nedir bu alternatif-doğru akım meselesi? Çok detaya girmemekle birlikte doğru akımı çok basit haliyle çeşmeden bahçeye doğru akıp giden su olarak düşünebiliriz. Sürekli olarak çeşmeden bahçeye doğru akıp durmaktadır. Ancak alternatif akım biraz daha farklı. Orada belli frekanslarda (periyotlarda) değişen bir yön durumu söz konusu. Bizim burada ilgileneceğimiz akım türü de, doğru akım.

Bu bilgiler size oldukça gereksiz gelebilir. Ancak iyi bir yazılımcı/bilgisayar mühendisi olmak istiyorsak; programladığımız, komut verdiğimiz, kullandığımız cihazların temel çalışma prensiplerini bilmemiz gerekir.

4 thoughts on “Elektrik Nedir?

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir