Dinamik Elektrik: Nasıl Üretilir, Çeşitleri, Örnekleri

Elektrik akımı olarak daha iyi bilinen dinamik elektrik, elektronların elektrik iletkeni aracılığıyla dolaşımına karşılık gelir. Genellikle bu akış, elektrik potansiyeli farkından kaynaklanmaktadır. Enerji kaynakları kimyasal (bataryalar) ve elektromekanik (örneğin hidrolik jeneratörler) olabilir.

İletkenler katı, sıvı veya gaz olabilir, çünkü elektronların hareketi, bunun elektrik iletkenliğine ilişkin olarak sahip olduğu direnç işlevi ile herhangi bir yoldan gerçekleşir.

Nasıl üretilir?

Kuşkusuz, elektrik akımının dinamizm ile ilişkili olması, hareket anlamına gelir. Bu nedenle, bu fenomen elektrodinamik denilen fizik dalı ile incelenmiştir.

Daha önce de belirtildiği gibi, elektronların hareketi elektriksel olarak iletken bir malzeme ile birleştirilmesi gereken iki nokta arasındaki voltaj (voltaj) farkından kaynaklanmaktadır.

Bu da sisteme elektrik akışını indükleyen bir elektrik alanın varlığına neden olur.

Elektronların hareket etmesi için, bir atomun çekirdeğini dengeli bir elektrik yüküyle bırakmaları gerekir, o zaman serbest bir elektron üretilir. Bunlara mobil yük parçacıkları denir ve bir elektrik alanın etkisi altındaki elektrik akışını mümkün kılanlardır.

Elektrikli alan, diğerlerinin yanı sıra, araç akülerinde olduğu gibi, elektro-mekanik, termoelektrik, hidrolik veya elektrokimyasal hücre üretme mekanizmaları sayesinde sunulabilir.

Elektrik enerjisi üretim sürecinden bağımsız olarak, her mekanizma uçlarında çıktı olarak potansiyel bir farklılığa sahiptir. Doğru akım durumunda (örneğin kimyasal bataryalar), batarya çıkışları pozitif bir terminale ve negatif bir terminale sahiptir.

Her iki ucu da iletken bir devreye bağlandığında, elektrik akımının içinden dolaşımını artırarak dinamik elektriğe yol açar.

tip

Aynı ve dolaşım özelliklerine bağlı olarak, dinamik elektrik sürekli veya doğrudan olabilir. Aşağıda, her bir dinamik elektrik türünün kısa bir açıklaması:

Sürekli akım

Bu tür akım, akışında herhangi bir dalgalanma veya rahatsızlık olmadan tek bir yönde dolaşır.

Zaman içinde yapılan rota çizilirse, voltaj seviyesinin (voltaj) zaman içinde sabit kalması şartıyla düz ve kusursuz bir yatay çizgi görülecektir.

Bu tür dinamik elektrikte elektrik akımı daima aynı yönde dolaşır; yani, pozitif ve negatif terminaller kutuplarını her zaman korurlar, asla değişmezler.

İngilizce'deki kısaltmasıyla DC olarak bilinen doğru akımın en büyük dezavantajlarından biri, sürücülerin yüksek voltaj seviyeleri ve uzun mesafelerle güç aktarma direncinin düşük olmasıdır.

Doğru akımın dolaştığı iletkenlerde gerçekleşen ısıtma, doğru akımın bu işlem sınıfında yetersiz olduğu önemli enerji kayıpları anlamına gelir.

Alternatif akım

Bu tip akım, adından da anlaşılacağı gibi, birbiriyle alternatif iki yönde dolaşır. Yarım döngü boyunca akım pozitif bir işarete sahiptir ve kalan yarım döngü boyunca negatif bir işaret alır.

Zamana göre bu akım türünün grafik gösterimi, hareketi periyodik olarak değişen sinüzoidal bir eğriyi yansıtır.

İngilizcede kısaltmasıyla popüler olarak bilinen AC ( alternatif akım ) olarak bilinen alternatif akımda, her yarım döngüde elektronların dolaşım yönü değişir.

Halen, enerji nakil sürecinde yüksek verim seviyesi sayesinde, dünya genelinde elektriğin üretilmesinde, iletilmesinde ve dağıtımında alternatif akım kullanılmaktadır.

Ek olarak, voltaj transformatörleri iletim sisteminin voltajının hızla yükselip alçalmasına izin verir, bu da işlem sırasında iletkenleri ısıtarak teknik kayıpları optimize etmeye yardımcı olur.

Gerçek örnekler

Hem günlük akım hem de alternatif akım şeklindeki dinamik elektrik, çeşitli günlük uygulamalarda hayatımızda mevcuttur. Günlük dinamik elektriğin bazı somut örnekleri:

- Diğer şehirlerin yanı sıra hidroelektrik veya rüzgar türbinleri, termoelektrik santraller ve hatta güneş panelleri yoluyla büyük şehirlere elektrik sağlayan elektrik jeneratörleri.

- Ev aletleri ve elektrik gerektiren diğer ev aletlerinin beslendiği elektrikli ev prizleri, konut kullanımı için yerel elektrik tedarikçisidir.

- Taşıt bataryaları veya cep telefonları ile portatif ev aletleri için ev tipi bataryalar. Bütün bunlar, cihazın uçlarını birleştirerek DC akım sirkülasyonunu indükleyen elektrokimyasal düzenlemelerle çalışır.

- Elektrikli çitler olarak da bilinen elektrikli çitler, çitle doğrudan temas eden kişiyi, hayvanı veya nesneyi dışarı çıkaran doğru akımın boşalmasından çalışır.

Sağlık riskiniz var mı?

Elektrik akımı, ciddi yanıklara ve yırtılmalara neden olabileceği ve şokun yoğunluğuna bağlı olarak bir bireyi bile öldürebileceği için, insan sağlığı için birçok risk içermektedir.

Elektrik akımı dolaşımının organizma içerisindeki etkilerini değerlendirmek için iki temel faktör göz önünde bulundurulmalıdır: akımın yoğunluğu ve maruz kalma süresi.

Örneğin: 100 mA'lık bir akım ortalama bir insanın kalbi boyunca yarım saniye boyunca dolaşırsa, ventriküler fibrilasyonun ortaya çıkma olasılığı yüksek; yani, kalp titremeye başlar.

Bu durumda, kalbin doğal hareketleri (sistol ve diyastol) oluşmadığından ve dolaşım sistemi ciddi şekilde etkilendiğinden, kalp düzenli olarak vücuda kan pompalamayı durdurur.

Ek olarak, elektrik çarpması karşısında, etkilenenlerin vücudunda zamansız hareketler üreten kas kasılmaları meydana gelir. Sonuç olarak, insanlar düşmeye ve ciddi yaralanmalara açıktır.