GİRİŞ
Elektrik Bilgisi dersinde elektrik bilgisinin incelenmesini iki bölümde göreceğiz
a. Elektrostatik(Duran elektrik)
b. Elektrodinamik(Hareket eden elektrik)
Bu bölümde sadece elektrostatikten bahsedeceğiz. Bu dersten sonraki konular tamamen elektrodinamiğe ait olacaktır.
Gözlem ve deneyler birçok cisimlerin sürtme ile kağıt parçaları, tüy, küçük mürver özü, parçalar gibi hafif cisimleri çekme özelliği kazandırdığını gösterir. Bu olay ilk olarak m.ö. yaşamış Tales adlı bir alim tarafından tespit edilmiştir.
Tales, bir kehribar çubuğu çuhaya sürtüğünde,bunun hafif cisimleri kendisine çektiğini görmüştür. Bu olay yalnız kehribarla olamayıp elmas, kıymetli taşlar cam, porselenle de olur.
Mesela bir dolma kalemi yünden yapılmış elbisemizin koluna sürtüp küçük kağıt parçalarına yaklaştırırsak bunların dolma kalem üzerine toplandıklarını görürüz.
Kış geceleri sobanın yanında uyuklayan kedinin sırtını okşadığınızda, kedinin tüylerinin dikildiğini ve sırtında çıtırtılar meydana geldiğini yine aynı şekilde saçlarımız temizken soba yanına oturduğuz da ve saçlarımızın da kuru olduğu bir zamanda tararken,hafif çıtırtıların çıktığını ve saçlarımızın hafif dikildiğini görmüşüzdür.
Yukarıda saydığımız cisimler bir yünlü kumaş veya kedi postuna sürtünmekle hafif cisimleri kaldırmak,kıvılcımlar çıkarmak gibi özellikler kazanıyorlar. Bu olaylara kehribarın yunanca adı olan elektrondan ilham olarak elektrik adı verilir. Bu şekilde küçük ve hafif cisimleri çekme, kıvılcım çıkarma özelliğini kazanmış bulunan cisimlere de elektriklenmiş cisimler denir.
POZİTİF ve NEGATİF ELEKTRİK
Bir ebonit çubuğu yün bir kumaşa sürterek elektrikleyelim ve ipek bir iplikle yatay duracak şekilde asalım, ikinci bir ebonit çubuğu da aynı şekilde elektrikledikten sonra asılı çubuğa yaklaştıralım. Çubuklarını ittiğini görürüz.
Deneyi, ipek kumaşa sürtünerek elektriklenmiş iki cam çubukla tekrarlarsak, bunlarında birbirini ittiğini görürüz ebonit veya cam çubuk sürtünmekle elektriklendiğine göre bunların yüklerinin (pozitif veya negatif)aynı olası gerekir.
Şu halde aynı adlı yükler birbirlerini iterler. Şayet elektriklenmiş bir cam çubuk yaklaştırırsak, iki çubuğun biri birini çektiği görülür.
Demek ki cam ve ebonit üzerinde meydana gelen elektrik yükleri biri birinden farklıdır ve birbirini çekmektedir.
Bütün maddelerle yapılan buna benzer deneyler göstermiştir ki, sürtme ile yalnız iki cins elektrik meydana gelmektedir. bunlardan biri ebonitin sürtünmesi ile meydana gelen elektrik,diğeri ise camın sürtünmesi ile meydana gelen elektriktir. Elektrik bilginleri ebonitin elektriğine negatif(-), camın elektriğine ise pozitif(+) elektrik demişlerdir. Bu iki cins elektriğin dışında elektrik yoktur. Yukarıdaki açıklamalardan yararlanarak şu kural söylenebilir.

Ayrı elektrikle yüklü cisimler birbirini çeker,aynı cins elektrikle yüklü cisimler ise biri birini iter.
SÜRTME İLE ELEKTRİKLENMENİN AÇIKLANMASI
Bir cam çubuk yün parçasına sürtüldüğünde,camın yüzeyindeki atomların elektronlarından bir kısmı atomdan kurtularak yün üzerine gelir. Böylece çubuk elektron kaybettiği için pozitif yüklenmiş olur. Diğer taraftan elektron alan yün parçası ise negatif yüklenir
Ebonit ile yapılan sürtmede ise,yün atomlarında bulunan elektronların bir kısmı ebonit üzerine geçer ve ebonitin negatif yüklenmesine sebep olur. Elektron kaybeden yün parçası ise pozitif yüklenmiş olur.
Yukarıdaki açıklamadan anlaşılacağı gibi,elektrikle yüklenme, elektron almak veya elektron kaybetmekle olmaktadır. Ayrıca,sürtünen her iki cisim ebonit ve kumaş aksi işarette ve aynı değerde elektrikle yüklenmektedir.
Sonuç olarak: Pozitif elektriklenmiş bir cisim,bir kısım elektronlarını kaybetmiş cisimdir. Negatif elektrikleniş bir cisim ise, dışardan elektron almış cisimdir. Pozitiflik, bir cismin elektrik noksanlığını, negatiflik ise elektron fazalığını belirtir.
TESİRLE ELEKTRİKLENME
Bir cismin elektriklenmesi yalnız sürtme ile olmaz, tesirlerde cisimler elektriklenirler.
İki madeni küreyi ipek iplikle ve birbirine değecek şekilde asalım. Sonra elektriklenmiş bir ebonit çubuğu kürelerden birisine doğru yaklaştıralım. Çubuk kürenin yanında iken ikinci küreyi birincisinden ayıralım. çubuğu çekip bu defa iki küreyi birbirine yaklaştırdığımızda,madeni kürelerin birbirini çektiğini görürüz.
Buradaki elektriklenmeyi şöyle açıklayabiliriz : Ebonit çubuğun negatif yükü madeni küre üzerindeki elektronları diğer küreye doğru iter bu yüzden birinci kürede elektron azalması,ikinci kürede ise elektron fazlalığı meydana gelir. Eğer çubuğu çekersek, ite ortadan kalacağından elektronlar tekrar birinci küreye dönerler. Şayet ebonit çubuğun etkisi altında iken madeni küreleri birbirinden ayırırsa ki, iki küre aksi adlı elektrikle yüklenmiş olur. Bu olaya "tesirle elektriklenme" denir.
ELEKTROSKOP
Elektroskop,bir cisimde elektrik yükü bulunup bulunmadığını anlamaya yarayan bir alettir.
Şekildeki elektroskop,bir ucu yuvarlatılmış madeni çubuğun diğer ucuna gayet ince ve hafif iki madeni levhacık oynak olarak konuş bir tertiptir.

Şimdi biz üzerinde mesela pozitif yük bulunan bir cismi aletin yuvarlak ucuna dokunduracak olursak,yükün bir kısmı madeni levhalara geçer. Her iki yaprak da aynı yükle yüklenmiş olacağından,birbirlerini iterler ve oynak bağlı olduklarından açılırlar.
Elektrik yüklü cismi elektroskopun yuvarlak ucuna dokundurmadan da ölçme yapılabilir. Çünkü yüklü cisim elektroskopun tesirle elektrikleyerek yine bir değer göstermesini sağlar.
Aynı prensipten yararlanarak elektrik miktarını ölçmede kullanılan elektro metreler yapılmıştır.
ELEKTRİK YÜK BİRİMİ
Elektriklenmiş bir cismin üzerinde bir elektrik yükü veya elektrik kütlesi vardır. Elektrikle yüklü bir cismin sahip olduğu elektrik yükünü, elektrik yük birimi ile ifade ederiz.
TARİF:Aralarında 1 cm. lik aralık bulunan eşit yüklü iki cisim,boşlukta iken birbirlerini 1 din`lik iterlerlerse,bu iki cisimde bulunan elektrik yükleri bir elektrik yük birimi olarak kabul edilir.
(1 din,1 gramın 981 de birine yani 1/981 ne eşittir. )
Yukarıdaki tariften anlaşılacağı gibi elektrik yük birimi çok küçük bir değere sahiptir. Bir elektron yükü ise bir yük biriminden daha küçüktür
(-2,000,000,000 - 2 milyar elektron yük birimi bir Y. B dir. )
pratikte kullanılan birim ise kulon`dur
1 kulon = 3,000,000,000 - üç milyar yük birimidir)
(1 kulonluk elektrik yükü için kaç elektrona ihtiyaç olduğunu anlamak için 2 milyarla 3 milyarı çarpmak gerekir)
ELEKTRİKİ POTANSİYEL FARKI
A-B kabını alalım. A kabındaki su seviyesi b kabındaki su seviyesinden -h- yüksekliği kadar farklı olduğu için su, A kabından B kabına akar. Su akışı iki kaptaki su akışı aynı olana kadar devam eder. Şimdi elektrikle yüklü A-B madeni kürelerini ele alalım,bunlardan A negatif , B pozitif olsun,bu iki küreyi bir iletkenle birleştirirsek,aynen su kaplarında olduğu gibi elektronu fazla olan küreden(A küresi) az olana (B küresi) bir elektron akışı meydana gelir. Eğer B cisminde negatif yük olsaydı (A nazaran az) elektron akışı yine A dan B ye doğru olurdu. (çünkü hareket eden elektrik yükü negatif yüklüdür). Elektron akış yönü A dan B ye doğru olduğuna göre, A`nın potansiyeli B`nin potansiyelinden büyüktür, denir.
Elektron teorilerinden önce elektrik akımının (+) yüklü cisimden (-) yüklü cisme doğru aktığı kabul edildiğinden,bugün hala elektrik akımı (+) dan (-) ye doğru akar kabul edilmektedir. Bütün olaylarda bu terslik alındığı için sonuç hatalı olmamaktadır.
Elektrikte bir çok hallerde potansiyel farkı yerine gerilim farkı deyimi kullanılır.
Elektrik miktarı ile elektrik gerilimi karıştırılmamalıdır. Farklı büyülükte iki cisim aynı miktarda elektrik yüklenirse,yükleri aynı olmakla beraber poatnsiyyel farkları aynı olmaz. bunu şöyle açıklayabiliriz;farkı büyüklükteki iki kaba aynı miktarda su koyaım ve kapları alttan bir boru ile birleştirelim.
Küçük kaptaki su seviyesi daha yüksekte olacağından su küçük kaptan büyüğe doğru akar. Şu halde bir cisimdeki yük miktarı ile potansiyel farkı aynı şey değildir. Potansiyel farkı, elektronları iten kuvvet veya elektron basıncı diyebiliriz.
Potansiyelleri farklı iki cisim birbirleriyle birleştirilirse potansiyeli fazla olan taraftan az olan tarafa doğru bir elektrik akımı meydana gelir. Akım geçişi,iki cismin potansiyelleri birbirlerine eşit oluncaya kadar devam eder.
Sonuç olarak ;Elektrik yüklü iki cisim arasında bir elektrik akımı meydana gelebilmesi için,o iki cisim arasında bir potansiyel farkın olması gerekir.
KONDANSATÖRLER

Elektrikte çoğu zaman bir iletkenin mümkün olduğu kadar çok yük aması istenebilir. Bunun için ilk akla gelen çare daha büyük bir ileyken almaktır. Bu düşünce kondansatör denilen aletler yapılmıştır.
Kondansatör karşı karşıya konulmuş iki madeni levhadan meydana
gelmiştir. Levhalar arasına yalıtkan olarak cam mika gibi aletler konabildiği gibi aralıkta (hava ile yalıtma) bırakabilir.
İki madeni levha alalım ve bunları aralıklı olarak koyalım, levhalardan bir tanesi toprağa bağlayalım veya elle tutalım. Diğer levhanın ucuna ise, mesela negatif yüklü madeni bir cisimle dokunalım.
A levhasının toprakla bağlantısını kestikten sonra negatif yüklü cismi B levhasından ayıralım. A ve B levhalarının uçarını bir iletkenle birleştirirsek, bir şerarenin meydana geldiğini görürüz. Şu halde ilk durumda levhalar elektrikle yüklenmiş, ikinci durumda ise boşalmış durumdadır.
Olay şöyle olur : Negatif yüklü cismi B levhasına değdirdiğimizde,madeni küre üzerindeki elektronların bir kısmı B levhasına geçer ve bu levhayı negatif yüklü hale getirir. B levhasına toplanan elektronlar, bu defa A levhasındaki elektronları iterek onların iletken aracılığı ile toprağa geçmesini sağlar. Böylece A levhası elektron kaybettiğinden pozitif yüklü hale geçer.
Artık negatif yüklü cismi B levhasından çeksek dahi, levhalar + ve - yüklenmiştir.
Bu iki levhayı bir iletkenle birleştirdiğimizde, B levhasındaki elektronlar A levhasına geçer bu anda şerare meydana gelir.
Eğer A ve B levhalarını daha büyük ve birbirlerine çok yakın alsaydık, meydana gelen şerarenin daha fazla olduğunu görürdük. Bu durumda kondansatörün yük alma kabiliyeti veya kapasitesi büyümüş denir. Bir kondansatörün kapasitesi diye, yük alma kabiliyetine denir.
Bugün kondansatörler elektrikte pek çok yerde kullanılmaktadır. Bunlar çeşitli yerlerde kullanılır.
ELEKTRİK ALANI
Elektrikle yüklü bir cisim, etrafındaki cisimleri kendine doğru çektiğine
göre, yüklü cisim etrafında bir elektrik alanı vardır. Elektrik yüklü cisim bu an vasıtasıyla etrafındaki cisimleri etkiler.
Bir cam alım ve üzerine aralıklı iki kalay varak yapıştıralım. Kayan varaklar arasına küçük kıl parçaları serpiştirelim. Kıların düştüğü gibi kaldığını görürüz.
Eğer kayan varaklardan birisini + diğerini de - elektrikle yüklersek serpilen kılların muntazam bir şekilde dizildikleri ve çizgiler meydana getirdiklerini görürüz.
Bu çizgilere kuvvet çizgisi denir. Çizgilerin sık olduğu yerlerde elektrik alanı kuvvetli, seyrek olduğu yererde ise zayıftır.
Bu kuvvet çizgilerinin bir yönünün olduğu kabul edilir. Bu yön pozitif yüklü cisimden, negatif yüklü cisme doğrudur. İşte yüklü cisim bu alan vasıtası ile etrafındaki cisimleri etkiler.
PARATONERLER
Bu alet, bina üzerine tespit edilen sivri uçlu ve bir ucu toprağa bağlanmış madeni bir çubuktan ibarettir.
Çubuk üzerinden elektrikle yüklü bir bulut geçtiğinde, madeni çubuk tesirle elektriklenir bulut mesela + yüklüyse çubuğun çubuğun - yüklenmiştir.
Çubuğun ucundaki - yük havayı elektrikler ve havadaki + yükleri kendine çekerek nötr hale getirir. Diğer taraftan havanın içindeki negatif yükleri buluta doğru iterek bulutunda nötr hale gelmesini sağlar. Bu hal paratonerin önleyici tesiridir.
Bazan Bulut ile sivri uç arasında şerare meydana gelir ve buluttaki elektrik yükü, sivri ucu toprağa bağlayan telden geçerek toprağa ulaşır buda paratonerin koruyucu tesiridir.

KAYNAK :Yaygın öğretim kurumları Teknik ve Mesleki Kurslar Elektrik bilgisi ders kitabı ve 25 yıllık tecrübesine güvendiğim E. Teknisyeni Hasan Engin.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |