Konu elektrik olunca bana bir haller oluyor, çünkü;
Ben bir elektrik teknisyeniyim ve eğlenerek yaptığım tesisat veya devre bağlantılarım bazen beni hayatımdan soğutuyor, hayatı sorgulatıyor ve en önemlisi elektrik ve benim aramdaki ölüm kalım mücadelelerine neden oluyor. Ölüm kalım meselesi olayı abartmak için değil bu arada. Çünkü bilinçsiz, plansız ve dikkatsizce yapılan her eylem bizim mesleğimizde ölümle sonuçlanır. Yani şakası olmayan bir mesleği icra ediyorum, ediyoruz.
Halk tabiri ile, bir elektrikçi normal de, yük altında çalışmamaya özen gösterir. Ancak bazı durumlarda yük altında yani elektrik var iken yapmamız gereken arıza giderme işlemleri oluyor. Bazı talihsiz zamanlarda da, her elektrikçi bu müthiş enerjiyi vücudunda sirküle ettirir yani çarpılır. Şu anda hayatımızın en önemli kaynakları arasında bence ikinci sırada yer edinmiştir. Birincisi su, ikincisi elektrik. Peki bu güzel ve kullanışlı enerjiyi kim nasıl buldu, gelin bunu bir araştıralım.
Konu elektrik ancak ismi daha konulmamış. Gökten bir yıldırım düşüyor, bunu gören insan oğlu elektrik enerjisini görüyor ancak farklı algılıyor ve ondan korkuyor. (Yıldırımlardan hala korkuyoruz. Ancak şu anda neden ve nasıl oluştuğunu biliyoruz. Artık tapınma gibi bir vukuumuz yok.)
Kaynaklarımız bizlere Milattan önceki yıllarda, yani Antik Mısır ve Antik Yunan’larda bazı keşifleri gösteriyor.
Antik Mısır kayıtları; balıklarının (Elektrikli Yılan Balığı) şok etkisi oluşturacak durumlar sergilediğini açıklıyor. Ancak halan bu güzel enerjinin ismi daha konulmuyor. (Veya konuldu ve değiştirildi. Bknz; İncil bile değiştirildi, Tanrı bilir. 🙂 )
Antik Yunan’da ise; filozof ve matematikçi olan Thales kardeşimiz, kehribarın kürk gibi yüzeylerde sürtünmesi ile oluşan çekim gücünü keşfediyor. Konu dışı olarak; Irak keşiflerinden, Bağdat pilleri andıran küplere rastlanmıştı.
Thales kardeşimiz meşaleyi yakmış ama ömrü yetmemiş nihayetinde ve arkasında bu bilgileri ve tezleri bırakmış. Meşaleyi alan, bir adım dahi olsa ilerlemiş ve sonraki nesillere bırakmış. Yıl olmuş (1600). William Gilbert adındaki adam; bir şey araştırıyoruz ama ne ismi ne kaydı var. Ben buna kehribar benzetmesi yapacağım ve adına ELECTRİCUS diyeceğim demiş. Kehribarın da ismi Latince ve Yunanca da ELECTRUM bu arada.
‘‘Değinmeden edemeyeceğim; bilmiyorsunuzdur, ancak ben bir kurgu kitap yazarıyım. İlk kitap serimdeki bir olayda da kehribardan esinlenmiştim.’’
Artık Elektricus’umuz var. Nasıl kullanırız nasıl elde edebiliriz bu konulara yoğunluk göstermemiz gerekiyor ve daha çok deney ve icat yapmamız gerekiyor. (Aslında en önemli soru, kapitalist sistem tarafından sorulan ‘‘Electricus’u nasıl paraya çeviririz?’’ sorusu üzerine olan bir gelişim.)
1700 ve 1800’lü yıllarda ortaya çıkan ünlü fizikçiler electricus’u ele alarak farklı deneyler ve farklı sonuçlar ortaya çıkarttılar ve tez ürettiler. Kimi zaman bu tezler çürüdü. Kimi zaman ise bazı tezler kanun olarak adlandırıldı. Bizim için kanun hükmündeki en ünlüler;
George Simon OHM; 1789 Mart 19 / Almanya doğumlu Ohm, Ohm Kanunu türetmiş ve bizlere kazanmıştır. Ohm Kanunu; Elektrik akımı, voltaj/gerilim ve direnç hesaplarını barından bir kanundur.
Gustav Kirchhoff; 1824 Mart 24 / Almanya doğumlu Kirchhoff, Kirchhoff kanunu ortaya çıkartmıştır. (Lise zamanlarımda bu basit kanun yüzünden dersimden kalıyordum, ama kalmadım. 😉 ) Şimdi elektrik teknisyen, tekniker ve mühendis adaylarımıza ufak bir tüyo vermek istiyorum bu konuda; düğüm noktaları dediği daha yüke girmeyen bağlantı kısmı. Yani bir kabloya kaç tane paralel bağlantı yaparsanız yapın, akım her zaman aynıdır.
Matematiksel olarak;
Düğüm noktasına giren = Düğüm noktasından çıkan
ΣI_giren = ΣI_çıkan
Gelelim yükten meydana gelen direnç ve enerji kaynağından kaynaklı kısma. Kirchhoff amca bunu da düşünmüş ve demiş ki;
Matematiksel olarak;
Devredeki toplam gerilim düşümü = 0
ΣV = 0
Kirchoff amcam elektrik devreleri ve yük dağılımı konusunda baya bir kafa yormuş birisi. Bu yüzden bu kanunun dalları çok uzun.
James Prescott Joule; 1818 Aralık 24 İngiltere doğumlu Joule, Joule kanunu bizlere hediye etmiştir. Isınmak, ısıtmak ve hatta soğutmak için kullandığımız rezistanslı cihazların, rezistanslarını matematiksel olarak formalize eden Joule. Kurtarıcımız kanaatimce, ısınmak için ateş yakmak zorunda değiliz artık (Çoğu yerde hala soba kullanıyoruz. Biliyorum çok nostaljik veya tasarruflu olarak görebiliriz kömür, odun ve doğal gaz sobalarını ama ekosistem diyorum, zarar diyorum. Başka bir şey demek istemiyorum bu konuda.) Joule amcanın türettiği kanun; elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşümünü fiziksel bir formül ile açıklıyor. Konuyu meslektaşlarıma açıklamak gerekirse; Bir iletkenden geçen akım eğer bir direnç ile karşılaşırsa iletkende ısı meydana gelir. Joule amca buna dayanarak;
-Q; (joule birimi), iletkenin direnç karşısında gösterdiği ısı enerjisi.
-I; (amper birimi) Akımın şiddeti
-R; (Ohm amca) İletken direnci
-t; (zaman) saniye biçiminde zamanı temsil ediyor.
Q = I² x R x t
Joule = Akımın karesi x Direnç x zaman
Michael Faraday; 1791 Eylül 22 İngiltere doğumlu Faraday, Sizce ne yaptı bu amca? Tabii ki de İndüksiyon Prensiplerini ortaya çıkarttı. Bir insan düşünün hem fizikçi hem de kimyager. Faraday bir araştırmasında; çalışan bir devrede manyetik akıyı değiştirerek elektrik akımını indüklemeyi başarmıştır. Yani; bir bobin içirişinde, manyetik alanda kesilmesi veya değiştirilmesi durumunda elektro motor kuvvetinin indüklenmesini gözlemlemiştir. Faraday amca, bu deneyler neticesinde Faraday Elektromanyetik İndüksiyon Yasasını oluşturmuştur. Matematiksel olarak da bizlere şu denklemi miras bırakmıştır.
ε = -dΦ / dt
ε; (EMK) indüklenen elektromotor kuvveti (Volt)
-dΦ / dt; (weber/saniye)
Faraday amcamızın yasası bizlere bugün kullanılan jeneratörlerden tutun birçok alanda hala hizmet etmektedir. Prensipleri hala geçerlidir.
Augustin de Coulomb; 1736 Haziran 14 Fransa doğumlu Coulomb, elektrik yüklerinin birbirleri ile etkileşimini açıklayan bir fizik yasası formülü ortaya çıkarttı. Benzer yükler arasındaki itme ve zıt yükler arasındaki çekme kuvvetlerini barındıran bu formül matematiksel olarak bize şu şekilde açıklanıyor;
F = k x (q1 x q2) / r²F; Newton cinsinden iki yük arasındaki elektrostatik kuvvet
k; Elektriksel sabit kat sayısı, Coulomb sabiti olarak da bilinir
q1 ve q2; Coulomb birimi olarak etkileşen iki yükün büyüklükleri
r; metre cinsinden iki yük arasındaki mesafe
Coulomb kanunu bizlere; Yükler arasındaki mesafe arttığında elektrostatik kuvvetin azaldığını ve mesafenin karesi ile ters orantılı olduğunu açıklar.
Andre-Marie Ampere; 1775 Ocak 20 Fransa doğumlu Ampere; Bir iletkenden geçen elektrik akımının, iletken etrafında dairesel biçimde manyetik alan yarattığını keşfetmiştir. Ampere kanunumuz bizlere, elektrik akımlarının manyetik alanını nasıl ürettiğini ve etkilediğini açıklıyor. Bu kanunun kullanım alanları ise manyetik alan üreten bileşen tasarımları, elektro mıknatısların çalıştırılması, elektro manyetik alan analizlerinde kullanılıyor.
Matematiksel olarak ise bizlere şu şekilde ifade edilmiş;
∮B x dl = μo x I
∮B; kapalı döngü boyunca manyetik alanın integrali
dl; döngü boyunca alınan sonsuz küçük yol elemanı
μo; manyetik sabit geçerlilik.
I; döngüdeki akımı ifade eder.
Daha yazabileceğim birçok kanun var. Aslında siz okurların fazla vaktini almamak için konuyu biraz da kısa tutmak istiyorum. Teknoloji adı altında sizlere yazarlık yapsam da ilk etapta benim bakış açım ve temel bilgileri öğrenmenizi daha çok isterim.
Elektrik aslında Fizik ve Kimya prensipleri üzerine kurulu bir enerji. Hatta olayı Elektrik ve İnsan üzerine işlersek Biyoloji ve insan anatomisi de elektrik barındırıyor. Belki hiç kafa yormayanlar vardır aramızda, onlar için söylüyorum. İnsan kanı haricinde, ufak yükte de olsa insan bedeni de elektrik, kas ve kan temelleri ile çalışır.
Size faydalı ve kültürel bilgileri sunmaktan zevk alıyorum. İleri tarihlerdeki araştırmalarım ve yazılarım şayet devam ederse bu bilgileri daha derin ve basit yöntemler ile size aktarmak tek gayem. Tabii ki bildiğim kadarı ile. 😉
Görüşmek üzere. Kendinize dikkat edin. Sağlıcakla kalın.
