(İş Makinelerinde Elektrik – 4. Ders)
Bir PNP transistörün baz’ındaki elektron sayısı çok az ise, bu durumda, emitörden kollektöre boşlukların hareketiyle akım düşünülebilir.
Bu taktirde bir NPN transistör, bir PNP transistörün zıt yönünde çeşitli voltajlar gönderir.
NPN transistör içindeki elektronların hareketiyle oluşan akım, PNP transistörün zıt yönünde akımdır.
Diğerleri de bu iki tipe göre tanınırlar.
Akım
Önceden anlatıldığı gibi, elektronların akışı ‘akımdır’. Gerçekte, iletkenlerin atomlarının dış yörüngelerindeki elektronların hareket edebildiğini öğrendik. Normal odadaki ısı, iyi bir iletkenin dış yörüngelerindeki serbest elektronun ısısıdır. Bu tip maddelerde, büyük sayıda serbest elektron var demektir ve bunların bir atomdan bitişiğine hareketi için gereken ısı çok düşüktür. Bu tip elektronların anlık hareketleri önemsizdir (Bir atomdan diğerine tüm yönlerde bu atomların anlık hareketi normaldir). Bunun için, elektronlar, aynı zamanda iletken parçacıkları tarafından kaybedilmez veya kazanılmazlar.
Akım göndermek istediğimizde, iletkenimizin bir ucuna pozitife (genellikle bir bakır tel) ve diğer ucu negatife bağlarız, uçtaki serbest elektronlar pozitif uç tarafından çekilir.
Bu aynı yöndeki tel boyunca elektronların hareketine akım akışı denir. Bu amper ile ölçülür.
Bir Amper’lik (A) bir elektrik akımında, bir saniyede 6.28 milyar elektron iletkenden geçer.
Amper’in 1.000’de 1’i miliamper (mA) olarak adlandırılır.
Voltaj
Bir iletkenden geçen akım nedeniyle oluşan güç’tür.
Voltaj, kimyasallar kullanılarak akülerde depolanarak veya mekanik anlamda bir jeneratörle üretilir.
Voltaj bir potansiyel güçtür, bir devrede akım yokken var olabilir. Örneğin bir akü, pozitif (+) ve negatif (-) kutupları arasında 12 volt potansiyel gücü, elektrik donanımına bağlandığında akım-tüketimi yokken depolayabilir. Bu nedenle voltaj akım yokken vardır, fakat akım itme voltaj’sız veya güç’süz var olamaz.
Voltaj, bir noktada negatif yük, diğer noktada pozitif yük varken, iki nokta arasında mevcuttur.
Her noktadaki yükten fazla, voltajdan büyüktür.
Bir jeneratör veya bir aküyü elektron pompası gibi düşünebiliriz. Örneğin, bir tel bir akünün veya bir jeneratörün pozitif’inden negatif’ine bağlandığında, bir kapalı devre formlu tel içinde sabit bir elektrik akımı dolaşır.
Hareket gücü nedeniyle olan sabit akım, bir elektromotor kuvveti olarak adlandırılır. Voltaj elektromotor kuvvetinin ölçülmesi için ünitedir.
İnsanlar kontrol edebildiği miktarda voltaj ve akım kullanır. Fakat gerçekte, voltaj ve akım kontrol edilemez. Örneğin, bir cıvataya gelen bir yıldırım sırasında, zemine çarpmadan önce bir milyon voltun üstünde güç bulunur.
Direnç
Bütün elementler, iletkenler, akıma direnç gösterirler. Buna iki şey neden olur. Birincisi, her atomun direnci çekirdek tarafından çekilen bir elektrondur. Ve ikinci olarak, bir metaldeki serbest elektronlar hareket ederken onların sayısız diğer elektronlara girmesi veya çarpması ve hareket hızları yavaşlatılan atomlar’dır.
Çarpışanlar direnç oluşturur ve iletkenin içinde ısıya neden olur.
Direncin ölçüsü om’dur. Bir om: bir voltluk bir potansiyel olduğunda, bir amperlik akımın akışına izin veren bir direnç’tir. Bu Om Kanunu’nun bir ifadesidir, daha sonra detayıyla göreceğiz. Sembolü Ω direnci gösterir. Bunun için, 8 Ω ,sekiz om’luk direnç demektir.
Makinelerinizde kullanılan teller (kablo) iletkendir ve elektrik donanımlarından elektron akışı sağlarlar. Tel, içinden geçecek akıma uygun ölçüde olmalıdır.
Örnek: Eğer birçok elektronu küçük çaplı bir telden geçirirsek, tel ısınmaya başlar (elektron çarpışması nedeniyle) ve tel yumuşar veya yalıtımı yanar.
Bunun için, bir telin direnç miktarını bilmek çok önemlidir:
1. Telin boyu
2. Telin kesiti
3. Telin sıcaklığı.
Tel ölçüsü iki katına çıkarılırsa, tel ucundaki direnç iki kat olacaktır. Bunun için, daha uzun tel daha büyük direnç’lidir.
Yine, eğer bir telin kesit alanı yarıya indirilirse, aynı uzunluk için direnç iki katı olur. Küçük çaplı teller geniş çaplı tellerden daha fazla dirence sahiptir.
Eğer, çevre sıcaklığı nedeniyle veya sayısız elektronların çarpışmasındaki akım nedeniyle ısı artarsa, direnç de artar. Bunun için, daha sıcak telin direnci daha fazladır.
Birçok üretici maliyetini düşürmek için küçük kesitli tel kullanır. Tel çapını düşünmeksizin devreye bir elektrik aygıtı ilave edildiğinde, daha fazla amper çeker ve voltaj düşer. Telde, normal direnciyle aşırı ısı oluşur. Eğer tel, çok ısınırsa, yalıtımı hasarlanır veya erir. Bu nedenle telde ölçü seçimi çok önemlidir.
Haftaya: Devre Çeşitleri