ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ, İLETİMİ VE DAĞITIMI

Doğrudan ölçülemeyen bir değer olan enerji bir cisim ya da sistemin iş yapabilme yeteneğidir ve doğada bulunan her maddenin özünde saklanır. Bu gizli enerji daima kendinden sonra gelen bir enerji türüne dönüşme eğilimindedir. Enerjinin korunumu ilkesine göre enerji yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez ancak bir türden diğer türe değişir. Enerji, üretildiği kaynağa göre mekanik, ısı, ışık, kimyasal ve elektrik enerjisi olarak sınıflandırılırlar. Elektrik enerjisi yenilenebilir olmayan (kömür, petrol, doğal gaz, nükleer) ya da yenilenebilir enerji kaynakları (güneş, su, rüzgar, jeotermal, biyomas) kullanılarak ikincil bir enerji olarak elde edilmektedir. Enerji kaynakları bize yaşantımızı devam ettirmek için gerekli olan enerjiyi sağlar. Doğru cevap A'dır.

Dünya’da en yaygın olarak kullanılan enerji biçimi olan elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüştürülmesi kolaydır. Elektrik enerjisi kullanma amacına uygun olarak mekanik, ısı, ışık ve kimyasal enerjiye çevrilir. Elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine göre çok uzaklara taşınması ve kullanılması daha kolaydır. Elektrik santrallerinde üretilen elektrik enerjisi, binlerce kilometre uzaklıktaki yerleşim merkezlerine ve sanayi tesislerine iletim hatları ile kolayca iletilebilir. İletildiği noktada elektrik enerjisi, konutlara ve iş yerlerine dağıtılmak üzere sayısız parçaya ayrılarak kullanılabilir. Doğru cevap C'dir.

Kimyasal Yolla Elektrik Enerjisinin Elde Edilmesi
Günlük hayatımızda sıkça kullandığımız pil ve aküler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Pil ve akülerde elektrik enerjisinin depolanması kimyasal yöntemlerle yapılmaktadır. Doğru cevap D'dir.

JENERATÖRLER
Günlük yaşantımızda kullandığımız elektrik enerjisi çeşitli yollarla üretilerek iletim ve dağıtım hatlarıyla bize ulaşır. Elektrik enerjisi üretiminde enerji dönüşümü vardır. Jeneratörler mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elektrik makineleridir. Bir elektrik makinesi ya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine ya da elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebilen bir aygıttır. Böyle bir aygıt mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanıldığında jeneratör olarak adlandırılır. Bununla birlikte, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanıldığında ise motor olarak adlandırılır. Doğru cevap B'dir.

Statik elektriklenmeye bir diğer örnek yıldırım ve şimşek olayları verilebilir. Yağmurlu havalarda bulutların kendi aralarında teması neticesinde, bulutlar statik elektrik yükü ile yüklenir. Yeryüzünün elektrik yükü pozitif, bulutların elektrik yükü negatif olduğu için bazen bulutla yeryüzü arasında elektrik yük akması gerçekleşir. Bu olaya yıldırım denir. Eğer statik yük hareketi bulutlar arasında olursa bu olaya şimşek adı verilir. Yıldırımın büyük binalara zarar vermesini önlemek için paratoner kullanılır. Böylece bulutlarda meydana gelen statik yükler paratoner yardımıyla toprağa aktarılır ve yıldırımın zararlı etkisi engellenir. Doğru cevap E'dir.

Işık ile Elektrik Enerjisinin Elde Edilmesi;
Işık enerjisinden yararlanarak elektrik enerjisi elde eden sistemlere fotovoltaik sistemler denir. Güneş pilleri, yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerdir. Güneş pillerinin üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Birden fazla güneş pilleri birbirlerine bağlanarak yüksek voltaj elde edilebilir. Günlük yaşantımızda fotovoltaik düzenekler hesap makinesi, kol saatleri, ışık ölçme sistemleri gibi yerlerde kullanılır. Ayrıca güneş enerjisinden yararlanarak çalışacak elektrikli otomobilleri geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Fotovoltaik sistemleri 6.ünitede de ayrıntılı olarak inceleyeceksiniz. Doğru cevap A'dır.

Günümüzde kullandığımız bütün elektrikli aletlerin temel çalışma prensibi 1791-1867 yılları arasında yaşamış olan Michael Faraday’ın buluşlarına dayanmaktadır. İnsanlık tarihinin en önemli bilim adamları arasında yer alan Faraday, manyetik güçten elektrik üretme anlamını taşıyan elektromanyetik indüksiyon buluşu sayesinde, elektriği anlaşılması güç bir olay olmaktan çıkarmış, onu adeta insanlığın ve endüstrinin bir kölesi haline getirmiştir. 1831 yılında birbirlerinden bağımsız olarak Faraday’ın İngiltere’de, Joseph Henry’nin ise Amerika Birleşik Devletleri’nde yaptığı deneyler, bir devrede manyetik alanın değiştirilmesiyle elektrik akımın oluşturulabileceğini göstermiştir. Doğru cevap C'dir.

Manyetik alanın yönünü bulmak için kolay bir kural, başparmağınız akımın yönünü gösterecek biçimde sağ elinizle teli kavramaktır. Bu durumda diğer dört parmağınız manyetik alanın yönünü gösterir. Doğru cevap E'dir.

Galvanometre: Çok küçük elektrik akımlarını saptamaya ve ölçmeye yarayan araçtır. Voltmetre ve ampermetrenin ana parçasını oluşturur. Doğru cevap D'dir.

Elektrik enerjisi sürtünme, basınç, ısı, ışık, manyetizma ve kimyasal yollarla üretilebilir. Cisimlerin sürtünme yolu ile elektrik yükü kazanmalarına sürtünme ile elektriklenme denir. Bu tür elektriklenmeye yıldırım ve şimşek olayları örnek olarak verilebilir. Doğru cevap B'dir.

Elektrik enerjisi yenilenebilir olmayan

Yenilenebilir enerji kaynakları

Elektrik enerjisinin özellikleri şunlardır:

1000 W=1 kW olduğuna göre 60 W =0,06 kW’tır. Öte yandan,
Enerji= Güç × zaman
olduğuna göre, buzdolabının bir günde harcadığı elektrik enerjisi,
Enerji= (0,06 kW) (24 h)=1,44 kWh
bulunur. Benzer şekilde buzdolabının bir haftada harcadığı elektrik enerjisi,
Enerji= (1,44 kWh/Gün) (7Gün)=10,08 kWh
olacaktır. Bu tüketimin bedeli,
Tüketim bedeli= (10,08 kWh) (T0,40/kWh) =T 4,04 bulunur. Bu nedenle doğru yanıt D'dir.

Statik elektrik veya elektrik akımı elde etmek için bir dış etki yardımıyla elektron atomdan ayrılmalıdır. Sözü edilen dış etki sürtünme, basınç, ısı, ışık, manyetizma veya kimyasal yollarla sağlanabilir. Donma ise bu yollardan biri değildir. Bu nedenle doğru yanıt B'dir.

Zıt işaretli yük birikimi potansiyel fark yani voltaj demektir. Bu yöntemle voltaj elde etmeye piezoelektrik denir. Bu nedene doğru yanıt E'dir.

Günümüzde kullandığımız bütün elektrikli aletlerin temel çalışma prensibi 1791- 1867 yılları arasında yaşamış olan Michael Faraday’ın buluşlarına dayanmaktadır. İnsanlık tarihinin en önemli bilim adamları arasında yer alan Faraday, manyetik güçten elektrik üretme anlamını taşıyan elektromanyetik indüksiyon buluşu sayesinde, elektriği anlaşılması güç bir olay olmaktan çıkarmış, onu adeta insanlığın ve endüstrinin bir kölesi haline getirmiştir. Bu nedenle doğru yanıt C'dir.

Galvanometre çok küçük elektrik akımlarını saptamaya ve ölçmeye yarayan araçtır. Voltmetre ve ampermetrenin ana parçasını oluşturur. Bu nedenle doğru yanıt A'dır.

Manyetik alanın büyüklüğü, bobin tellerinin sarım sayısı, manyetik alan ve teller arasındaki açının dik olması ve eksenin dönme hızı indüksiyonla elde edilen geriliminin (dolayısıyla akımın) büyüklüğünü etkiler, sinüs fonksiyonu ise akımın büyüklüğünü etkilemez. Bu nedenle doğru yanıt D'dir.

Bir jeneratörü oluşturan parçaları mekaniksel ve elektriksel terimlerle tanımlayabiliriz. Mekaniksel terimler rotor ve statordur. Elektriksel terimler ise indüktör (alan veya kutuplar) ve endüvi (veya armatür) olarak bilinir.Bütün jeneratörler iki mekaniksel kısımdan oluşur. Bunlar dönen kısım rotor ve hareket etmeyen yani durağan kısım stator olarak isimlendirilir. Bir jeneratörde manyetik alanın oluşturulduğu kısım indüktör ve indüksiyon ile gerilimin üretildiği kısım endüvi olarak adlandırılır. Bu nedenle doğru yanıt B'dir.

Kendinden uyarmalı dc jeneratörler, alan sargılarının endüviye yapılan bağlantısına göre sınıflandırılırlar. Alan bağlantıları üç genel bağlama şeklinde yapılır ve dc jeneratörler bu bağlama şekillerine göre isimlendirilirler. Bunlar: Seri-sarımlı, paralel (şönt)-sarımlı ve bileşik-sarımlı jeneratörlerdir. Bileşik-sarımlı jeneratörler aynı zamanda kümülatif-bileşik ve diferansiyel-bileşik olmak üzere iki şekilde olur.  Çift- sarımlı ise bu grupta yer almaz. Bu nedenle doğru yanıt E'dir.