Üreteçler

Kimyasal ve Fiziksel yolla sağlanan Elektronların hareketi için bir potansiyel farkı/ Gerilim gerekiyor. Bu gerilim elektrot denilen uçlar arasındaki potansiyel farkıdır. Birimi Volttur

ve Voltmetre ile ölçülür.

Doğru Akım Üreteçleri/Piller ve Akümülatörler/Doğru akım/Tek yönlü akım üreten araçlardır.Doğru akım, Voltmetrenin ibresini tek yönde saptıran akımdır.

Tıkla https://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/dc.html

 

Bir iletken çözelti içine iki farklı iletken çubuk batırılarak bir pil meydana getirilir. İletken çözeltiye elektrolit iletken çubuklara da elektrot denir. Çubuklar pilin kutuplarıdır.
İlk defa İtalyan fizikçisi Alessandro Count VOLTA bu düzeneği kurup ilk Elektrik üretecini yaptığı için bu pile “volta pili” denirSulandırılmış sülfirik asit çözeltisi içine batırılarak basit bir volta pili yapılabilir. Çinko atomları çözelti içinde çözünerek (+) yüklü iyon durumuna geçerler. Bu durumda çinko elektrot ( - ) , Bakır elektrot ( + ) yük kazanır. Çinko elektrottaki ( - ) yükler iletken vasıtasıyla bakır elektrota ulaştıklarında çözeltiden gelen Hidrojen iyonları nötr hale geçip Gaz halinde bakır elektrot üzerinde toplanırlar. Zamanla bakır elektrot etrafında hidrojen gazının birikmesi arttığı için volta pili akım vermez hale gelir. Bu olaya “kutuplanma” denir. Deneyin sonunda(-) kutup çinko levha, ( + )kutup ise bakır levha olmuştur.

Yeni yapılmış bir volta pilinin iki kutbu arasına bir voltmetre bağlanırsa voltmetre 1,1 voltu gösterir Volta pili çok çabuk biten bir pildir. Elektrolitleri sıvı olduğundan bir yerden bir yere taşınması zordur ve ekonomik değildir. Bu bakımdan günümüzde bunun yerine kuru piller tercih edilir.

 

Kuru pilin çalışma prensibi volta piline benzer. Volta pilinde elektrolit olarak kul­lanılan asit çözeltisi yerine mangandioksit ve grafit tozuyla peltemsi bir kıvam verilmiş olan amonyum klorür çözeltisi kullanılır. Elektrot olarak karbon çubuk ve çinko kap bulunur. Pil çalışmaya başlayınca karbon çubuk üzerinde oluşan hidrojen gazı mangandioksit ile reaksiyona girerek su haline dönüşür. Bundan dolayı kuru pilde kutuplanma önlenmiş olur. Kuru piller uzun süre kullanılmadan bırakılır veya çok fazla kullanılır ise kendiliğinden biter. Yani çinko kabı aşınarak delinir ve içindeki maddeler dışarı sızar.

 

Akümülatör (halk dilinde Akü olarak bilinir) ; elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek depolayan, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebilen doğru akım kaynaklarıdır.
Akümülatörde elektrolit olarak sülfirik asit çözeltisi, elektrot olarak da genellikle kurşun elektrotlar kullanılır.Sülfirik asit içerisine konulan kurşun elekrotlarda potansiyel fark oluşturmak için doğru akım kaynağına bağlanır (ŞARJ). Bir süre (5 dk.) akım verilerek elektrotlarda potansiyel fark oluşturulur. Bu durumda (- ) kutba bağlı elektrot kurşun (Pb+), ( + ) kutba bağlı elektrot ise kurşun dioksit (PbO2) haline gelir. Elektrolit içinde iki farklı elektrot gibi davranırlar ve akım verebilecek doğru akım kaynağı elde edilir. Devreye voltmetre bağlanırsa potansiyel farkın 2,2 volt olduğu görülür. Bu değer kısa sürede 2 volta düşer ve bir müddet bu değerden akım verir.
Elektrotlar aynı kap içerisinde farklı gözlere konup seri bağlanırsa “akü” elde edilir. Akümülatör akım verirken doldurma sırasındaki olaylar tersine döner. Bu olaya “DEŞARJ” denir.

Alternatif Akım Üreteçleri/Alternatif Akım Jeneratörleri.

İndiksiyon Akımı; Manyetik alan içinde bulunan bir iletkenden geçen manyetik kuvvet çizgilerinin sayısı değiştirilirse iletkende elektrik akımı oluşur. Bu akıma indiksiyon akımı denir. Bu akım kesik kesiktir ve iki yönlüdür.Tıklahttps://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday2/index.html

 Voltmetrenin ibresini her iki yönde saptıran akımdır. Tıkla https://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html

İletken telde elektronların hareket etmesini mıknatısın manyetik alanı sağlar. Dolayısıyla iletkende manyetik alan oluşturan mıknatısın kuvvet çizgilerinin sayısını devamlı değiştirmek için devamlı hareket ettirilmesi gerekir. Gerekli hareket enerjisini de suyun hareket enerjisi/Hidroelektrik veya su buharının hareket enerjisi /Termoelektrik ve Nükleer yolla sağlanır.İndüksiyon akımının büyüklüğü iletken teldeki kuvvet çizgilerinin sayısına ve değişme hızına bağlıdır. Bu nedenle indüksiyon akımının büyüklüğü;
 
 1- Bobindeki sarım sayısına bağlıdır ve doğru orantılıdır.
 2- Mıknatısın manyetik alan şiddetine yani çekim gücüne yani manyetik alan kuvvet çizgilerinin sayısına bağlıdır ve doğru orantılıdır.
 3- Mıknatısın bobine (veya bobinin mıknatısa) girdirilip çıkartılma hızına bağlıdır ve doğru orantılıdır.
 4- Mıknatıs ve bobinin arasındaki uzaklığa bağlıdır ve ters orantılıdır.
 

MIKNATIS:Tıklahttps://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/magneticlines/index.html

Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere MIKNATIS denir. Doğal ve yapay olmak üzere iki çeşit mıknatıs vardır.

Doğal mıknatıs: İçerisinde manyetit adı verilen demir oksit bileşiği içeren kayaç doğal mıknatıstır.

Yapay mıknatıs: Bizim kullandığımız mıknatıslar yapay mıknatıslardır. Mıknatıslar kullanım alanlarına göre farklı şekil ve büyüklükte yapılır. Yapay mıknatısların yapımında daha çok demir ve çelikten yararlanılır. Mıknatısın kuzeyi gösteren ucu N ve güneyi gösteren ucu S ile gösterilir. Burada N ve S harfleri kuzey (North) ve güney (South) sözcüklerinin İngilizce karşılığının ilk harflerinde gelmektedir. Mıknatısın zıt kutupları birbirini çeker, aynı kutupları birbirini iter. Her mıknatısın çevresinde manyetik alanı vardır. Mıknatısın manyetik alan kuvvet çizgileri kuzey kutbundan çıkar, güney kutbunda son bulur.

Bir maddenin mıknatıslık özelliği kazanabilmesi için manyetik madde olması gerekir. Demir, nikel, kobalt gibi mıknatıs yapımında kullanılan maddelere manyetik madde denir.

• Sıradan bir manyetik maddede her biri mıknatıs gibi davranan milyonlarca minik bölgecikler düzensiz bir şekilde bulunur. Bölgeciklerin birbirlerinin manyetik etkisini yok etmelerinden dolayı madde mıknatıslık özelliği göstermez.

• Manyetik madde, bir mıknatısın manyetik alanına girdiğinde bölgecikler düzenli hale gelir. Böylece madde mıknatıslanır. Manyetik madde birkaç yöntemle mıknatıslanabilir. Ancak bu yöntemlerin en kontrollü ve güçlüsü elektrik akımı kullanarak mıknatıslandırmadır. Manyetik maddeleri mıknatıslandırma yöntemleri: Etki ile mıknatıslandırma, Dokunma ile mıknatıslandırma,Sürtünme ile mıknatıslandırma.

Not: Mıknatıslık özelliği atomların yapısındaki elektronların hareketinden kaynaklanır.

 

Alternatif (Dalgalı) Akım Jeneratörleri (Alternatörler) :


Alternatif akım üretmek için kullanılan araçlara alternatif akım jeneratörü veya alternatör denir.
Alternatörlerde,  mıknatısın magnetik alanı içinde bulunan ve dönebilen bir tel çerçeve bulunur. Bu tel çerçeveye bobin veya armatür denir. Tel çerçevenin iki ucu iki farklı metal bileziğe (halkaya) bağlıdır. Bu metal bileziklere toplaç veya kolektör veya komütatör denir. Toplaçlara dokunan (ve akımın alındığı) iletken (metal) şeritlere fırça denir.
Tel çerçeve (bobin = armatür) magnetik alan içerisinde sürekli dönderilirse, indüksiyon akımında olduğu gibi tel çerçevenin içerisinden geçen magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısı sürekli değişir. Bu sayede tel çerçevede yönü ve büyüklüğü sürekli değişen bir akım oluşur. Bu akım alternatif akımdır.
Alternatif akım oluşurken;
• Tel çerçeve magnetik alan kuvvet çizgilerine dik olduğunda, tel çerçeveden geçen magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısı en fazla olacağı için akım en büyük (yani maksimum) değeri alır.
• Tel çerçeve magnetik alan kuvvet çizgilerine paralel olduğunda, tel çerçeveden magnetik alan kuvvet çizgileri geçemeyeceği için akım sıfır olur.
• Tel çerçeve 1 kez dönderilirse (tam devir yaparsa) akım 2 kez yön değiştirir.

Doğru Akım ve Doğru Akım Jeneratörleri :

 1- Doğru Akım :
Yönü ve büyüklüğü zamanla değişmeyen, (+) ve (–) kutupları sabit (belirli) olan akıma doğru akım. Doğru akım DC harfleri ile gösterilir.
   Doğru akımın;
   • Yönü ve büyüklüğü zamanla değişmez.
   • (+) ve (–) kutupları sabittir.
   • Üzerinden geçtiği teli ısıtır.
• Doğru akım jeneratörleri ile üretilir veya alternatif akımdan doğrultucu denilen araçlarla elde edilir. (Doğrultucularda, akımı tek yönde geçiren diotlar bulunur).
 2- Doğru Akım Jeneratörleri (Dinamolar) :
Doğru akım üretmek için kullanılan araçlara doğru akım jeneratörü veya dinamo denir.
Doğru akım jeneratörleri apı ve çalışma yönünden alternatif akım jeneratörlerine benzerler. Alternatörlerden tek farkı, tel çerçevenin uçlarında toplaç olarak iki metal bilezik yerine iki yarım bilezik bulunmasıdır.
Doğru akım jeneratörlerinde tel çerçeve (bobin = armatür) magnetik alan içerisinde dönderilirse, alternatif akım jeneratörlerinde olduğu gibi tel çerçevenin içerisinden geçen magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısı sürekli değişeceği için akım bir yönde oluşur. Oluşan akım, yarım bilezikler (toplaçlar) sayesinde fırçalara iletilir ve yönü değişmeyen doğru akım elde edilmiş olur.

NOT : 1- Dinamolarda tel çerçeve dönderildiğinde akım bir yönde oluşur. Tel çerçeve
dönderilmeye devam edilirse ters yönde oluşan akım ilk akımı yok eder. Çok kısa bir süre sonra çerçeve dönünce aynı yönde akım yine oluşur.
2- Doğru akım, üretilmesi zor ve pahalı olduğu için genelde doğrultucular sayesinde alternatif akımdan elde edilir.

İndiksiyon Makarası:

Normal şartlarda gazlardan elektrik akımı geçmez. Ancak basıncı azaltılmış gazlardan yüksek gerilim altında elektrik akımı ışıma şeklinde geçer.

İndüksiyon bobininde bir demir çekirdek üzerine sarılı, birbirinden yalıtılmış iki sargı vardır. Primer devreyi oluşturan sargı az sarımlı ve kalın tellidir. Sekonder devre ise ince telli ve çok sarımlıdır.

            Sekonder devrede oluşan elektromotor kuvvet (E.m.k.) çok büyüktür. Bu devreye bağlı uçlar arasında bir kıvılcım atlaması görülür.  Normal şartlarda gazlar içinde yeteri kadar serbest elektron ve iyon bulunmaz. Bu nedenle de gazlar elektriği iletmezler.

            Tüp içerisindeki gaz basıncı düşürüldükçe iyonların nötrleşmeden anot ve katoda ulaşmaları kolaylaşır. Böylece iletkenlik sağlanmış olur.  Basıncı düşürülmüş tüplerdeki elektrotlara indüksiyon makarası ile yüksek gerilim uygulanırsa tüp içinde bir ışıma meydana gelir. Tüp içindeki gazın cinsi ve basıncı değiştikçe ışığın rengi de değişir.

 

Katot Işınları ve Özellikleri :

Çok düşük basınçlı bir cam borunun içindeki katottan dik olarak çıkan elektronlar. Katot ışınları gözle görülmez, katot karşısına konan bir fluoresans camında ışıklı noktalar meydana getirirler. Katot ışınlarının, elektrik alanı vasıtasıyle saptırılması, yüklü parçacıklar olduğunu; yalıtılmış bir levhada birikmeleri sonucu levhanın negatif elektrikle yüklenmesi de, taşıdıkları yükün negatif olduğunu gösterir.

Katot ışınlarının uygulama alanları"Braun tüpleri" ile çok genişlemiştir. Braun tüplerinde ince bir demet halindeki katot ışınları bir elektrik alanından geçirilerek fluoresans ekran üzerine düşürülür. Elektrik alanı, negatif yüklü katot ışınlarını(elektronları) saptırır. Ekranın verdiği ışıklı noktadan kayma miktarı görülebilir. Elektrik alanı değişken bir alan ise ışıklı noktalar yer değiştirirler, ekranda bir doğru gibi görünürler. Dönen bir ayna kullanılarak bu doğru, eğri şeklinde açılır. Bu eğriye alternatif akımın "sinüs eğrisi" denir. Braun tüpleri ossiloskoplarda ve televizyonlarda kullanılır.

Katot ışınları ince alüminyum levhadan bir pencere üzerine düşerse bu levhayı geçerek tüp dışına çıkabilirler ve serbest hale geçerler. Bu şekilde dışarı çıkan ışınlara "Lenard ışınları" adı verilir. Düşük basınçlı bir cam tüpte hareket eden iyonlanmış atom veya moleküllere de "kanal ışınları"denir. Katotta bulunan delikler yardımı ile katodu geçip görünür hale gelirler.

 

X Işınları ve Özellikleri


1. Yayılma hızı ışık hızıdır .2. Elektronların yavaşlama süresi çok küçüktür .Bu yüzden X ışınlarının frekansı çok büyüktür.3. Dalga boyları çok büyüktür.(Yaklaşık 1 angström )4. X ışın fotonlarının enerjileri çok yüksektir.5. Gazları yoğunlaştırırlar .6. Saydam olmayan maddelerden geçebilirler . Kurşun levhalarca tutulabilirler.

 

TIBBİ UYGULAMALAR:
Maddenin içine işleme kabiliyetleri fazla olduğu ve çeşitli organik maddeler tarafından büyük ölçüde soğurulduğu için X ışınlarının tıpta çok önemli uygulamaları vardır;özelikle insan vücudunun incelenmesinde kullanılır . Ayrıca X ışınlarının canlı dokular üzerindeki biyolojik etkilerinden yararlanılır . Bu tedavi,ya yok etme (tümör ve yeni oluşumlarda ) veya ağrılı ve iltıhablı bazı gelişmeleri değiştirme ( kan çibanı , bez iltıhabı , siyatik vb. ) şeklinde yapılır.

X ışınlarının Kullanıldığı Bazı Alanlar:
RADYOSKOPİ: Fluoresan bir ekran yardımıyla bir organ veya cismin X ışınlarıyla muayenesidir . Radyoskopi,baryum platinosiyanür veya tungstenle fluoresan hale getirilmiş bir ekran üstünde X ışınlarının meydana getirdiği gölgelerin incelenmesidir. Radyoskopi,bütün vücudun süratle muayenesini,her duruş şeklinde ve her açıdan organların incelenmesini sağlar .

RADYOGRAFİ: Yalnız X ışınlarını geçiren bir kutudaki hassas bir film üzerinde X ışınlarının iz bırakması ve bu özellikten
faydalanarak resim çekilmesidir . (Bu iş için kullanılan kutu alüminyum gibi hafif bir madenden yapılır ).
Radyografi,için kullanılan röntgen filmi genellikle X ışınlarının etkisiyle fluorışıl hale gelen iki levha arasına yerleştirilir . Bu levhalar X ışınlarının etkisini fazlasıyla arttırır ve poz süresinin kısaltılmasını sağlar . Radyografi akciğer hava peteklerinde bulunan havanın sağladığı kontrast sayesinde özel bir hazırlığa ihtiyaç duymadan göğsün ve kalbin görüntülerini verir . Kalsiyumla yüklü olan iskelet Radyografide çok iyi belirir,içinde fazlaca kalsiyum tuzu bulunan anormal oluşumlar da (böbrek ve safra taşı,kireçlenmiş lenf düğümü vb.) çok iyi görülür .

RADYOMETALOGRAFİ: Madeni parçaların bileşimini veya yapısını bozmadan incelemeye yarayan radyografidir .
Tıbbi radyografi ile aynı fizik ilkeler üzerine kurulmuştur . Gerek kimyasal bileşim değişikliklerini,gerek madenin iç yapısındaki kusurları meydana çıkarmak için madeni bir parçanın çeşitli kısımlarının X ışınlarını farklı şekilde soğurması özelliğinden yararlanılır . Özellikle X ışınımlarını daha az soğurarak film üzerinde normal bölgelerden daha koyu lekeler halinde görülen boşlukların ve az yoğun kısımların belirlenmesini sağlar . Aynı şekilde parçaya karışmış olan ve soğurma kat sayısı parçanın yapıldığı madenden farklı olan yabancı maddeler de film üzerinde daha açık veya daha koyu lekeler halinde görülür . Ayrıca radyometalografi sayesinde bakır alaşımlarındaki bazı bileşenlerin veya madenlerin(soğurma gücü yüksek olan kurşun gibi) yapısal ve kimyasal bakımdan homojen olup olmadıklarını denetlemek kolaylaşır .

TOMOGRAFİ: Bir organ ve organizma kesitinin röntgenle filmini çekmeye yarayan usuldür . Gerçekte 1-2 cm kalınlığında ince bir dilimin filmi söz konusudur . Böylece belli bir organ,mesela akciğer art arda dilimler halinde yatay veya enine ve boyuna dikey düzlemler üzerinde incelenebilir .
Tomografi yapmak için X ışınları üreten tüpe ve hassas filme çeşitli yer değiştirme hareketleri yaptırılır,öyle ki sadece bu yer değiştirme hareketinin eksenine rastlayan belli bir düzlem üzerinde bulunan şekiller filmde gözükür ; belli düzlemin önünde,arkasında,üstünde,altında vb. Bulunan şekiller açıkça gözükmez . Yani hassas filmi hemen hiç etkilemez ancak çok silik çizgiler halinde belirir.

RADYOTERAPİ: X ışınlarının biyolojik etkisine dayanan tedavi usulüdür .

 

Elektik Enerjisinin  ve Elektriksel Gücün Hesaplanması :eti

Elektrik Enerjisi=Akım Şiddeti x Potansiyel Farkı x Zaman

Joule              =Amper         x     Volt              x Saniye

kilowatt-saat

Elektriksel Güç = Akım şiddeti x Potansiyel Farkı

Watt               = Amper         x Volt

kilowatt

İfadeleriyle hesaplanır.

Örnek:
Bir elektrik ampulüne uygulanan potansiyel farkı 220 volttur. Lambadan geçen akım şiddeti 2 amper olduğuna göre lambanın gücünü ve 1 saatte harcadığı elektrik enerjisini bulunuz?

Güç=Potansiyel Farkı x Akım Şideti

Güç=220 Volt x 2 Amper

Güç=440 watt=0.440 kilowatt

Güç=İş veya Enerji/Zaman

Elektrik Enerjisi=Güç x zaman

Elektrik Enerjisi=440 watt x 3600 saniye

Elektrik Enerjisi=1584000 Joule

Elektrik Enerjisi=0.440 kilowatt x 1 saat

Elektrik Enerjisi =0.440 kilowatt-saat tır.

Örnek:

1000 watt gücündeki bir elektrik sobasından 5 amperlik akım geçmektedir. Sobaya uygulanan gerilim ve sobanın direncini bulunuz?

Güç=Gerilim x Akım şiddeti

Gerilim=Güç / Akım Şiddeti

Gerilim=1000 watt / 5 amper

Gerilim = 200 Volt

Direnç =Gerilim /Akım Şiddeti

Direnç =200 V / 5 amper

Direnç =40 ohm

Elektrik enerjisinin uzak yerlere  taşınması :

Enerji kaybını önlemek için güç sabit tutularak akımın şiddeti düşürülür gerilim yükseltilir. Bunun için kullanılan araçlara transformatör denir. Transformatörler sarım sayıları farklı iki makaradan oluşur. Transformatörlerde sarım sayıları oranı gerilieri oranına eşittir.

Sekonderin Sarım Sayısı / Primerin Sarım Sayısı = Sekonderin  Gerilimi / Primerin Gerilimi

Trafolar bu kurala göre çalışır. Kapı zili  ve bir çok elektrik araçları da bu kurala göre çalışır.

Tıkla https://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/transformer/index.html

 

 

 

 

 


 

Yorum ekle


Güvenlik kodu
Yenile