Durgun Elektrik ve Elektrik Akımı

Maddeyi oluşturan atomun en dış yörüngesindeki elektronlar, kolaylıkla çekirdeğin çekim alanından çıkartılabiliyorsa bu tür atomların oluşturduğu maddelere iletken denir.

Metal olmayan malzemelerde elektronlar kolaylıkla serbest kalamaz. Bu tür maddelere yalıtkan denir.  Cam, plastik gibi malzemeler de yalıtkanlara örnek olarak verilebilir.

Bazı maddelerin iletkenlikleri sıcaklık ve bulundukları ortam nedeniyle üzerlerine etkiyen kuvvetlerin büyüklüğüne bağlı olarak değişebilir. Bu tür maddelere yarı iletken denir. Bunlara en iyi örnekler ise silisyum ve germanyumdur.

Bazı maddeler mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda süper iletken özellik gösterir. Süper iletken maddeler elektriği neredeyse sıfır dirençle iletir.

Charles Coulomb 1785’de daha sonra kendi adıyla anılacak olan ve durgun yükler arasında oluşan elektriksel kuvveti belirleyen yasayı bulmuştur. Coulomb yasasına göre elektrik yükleri arasındaki kuvvetin şiddeti, yüklerin değerleri ile doğru orantılı, birbirlerine olan uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.

Elektrik yüklü cisimler arasında, bu yükleri nedeniyle oluşan kuvvete Coulomb kuvveti adı verilir.

Coulomb yasasına göre bir elektrik yükü veya elektrik yüklerinden oluşan bir sistem, civarındaki tüm elektrik yüklü noktalarda bir kuvvet alanı oluşturur. Bu kuvvet alanına elektrik alanı adı verilir.

Yalıtkan malzemeler, elektrik yükünü depo edebildiğinden bu özelliklerinden yararlanılarak en temel devre elemanlarından biri olan kondansatörler üretilmiştir.

Bir kondansatörün üzerinde toplanacak yük miktarı, levhaların şekli ve birbirlerine karşı konumları belirlenmişse levhalar arasındaki V potansiyel farkıyla doğru orantılıdır. Kondansatörün levhalarında toplanan yük miktarı Q ile kondansatörün levhaları arasındaki potansiyel farkı V arasındaki ilişkiyi veren orantı katsayısı C ile gösterilir ve kondansatörün sığası olarak bilinir:

C= Q/V

Bu iletkenin iki ucu arasına bir potansiyel farkı uygulandığında negatif yüklü serbest elektronlar, enerji kazanmaları nedeniyle alçak potansiyel noktasında yüksek potansiyel noktasına doğru sürüklenmeye başlar.  Bu kesittenbirim zamanda geçen yük miktarı ise akım şiddetidir.

İletkenlerin serbest elektronların hareketlerine karşı gösterdiği güçlüğe o iletkenin elektriksel direnci denir.

Pil gibi bir devreye elektrik enerjisi sağlayan
araçlara elektromotor kuvvet (emk) kaynağı denir.
Bir üretecin emk’si (ɛ), birim yük başına yapılan
işi tanımlar. SI birim sisteminde emk’nin birimi
volttur.

İletkenlerin direnci sıcaklıkla değişmektedir. Metallerin direnci sıcaklıkla artar. Yarı iletkenlerin direncinin sıcaklıkla değişimi iletkenlerin direncinin sıcaklıkla değişiminden farklıdır. Yarı iletkenlerin direnci, genellikle sıcaklık arttıkça azalır. 

Doğru akım devrelerinde sürekli olarak aynı yönde ve aynı büyüklükte bir akımdan söz edilir. Günlük yaşamda ve teknolojide kullandığımız elektrik enerjisi, zamanla değişimi sinus eğrisi biçiminde olan alternatif akımdır. 

Elektrik akım kaynakları doğru akım güç kaynakları ve alternatif akım güç kaynakları olmak üzere ikiye ayrılır.

Piller, aküler,doğru akım jeneratörleri ve dinamolar.

Kondansatörler çeşitli amaçlarla birçok kullanım alanı bulur. Bunlardan
başlıcaları;
• elektrik enerjisini plakaları arasındaki depolayabilmek,
• kısa devre anında bu enerjiyi çok hızlı boşaltabilmek,
• AC akımı geçirip DC akımı engellemek,
• faz kayması oluşturmak ve reaktif gücü depolayabilmek olarak sıralanabilir.

Bir veya daha çok elektronu yörüngelerinden kopartılmış atoma pozitif iyon atom denir.

Yörüngelerindeki elektron sayısı, çekirdeğindeki proton sayısından fazla olan atoma da negatif iyon atom denir

R = R0 [1+α(T− T0 ) ] eşitliğine göre hesaplanabilir. Burada R,°C cinsinden T sıcaklığındaki direnç, R0
ise genellikle 20° olarak alınan T0 oda sıcaklığındaki dirençtir. α da direncin sıcaklıkla değişim katsayısıdır.