Gerilim, Akım, Direnç nedir?

0
1374

Elektronik devrelerin çalışması için elektriksel bir harekete yani elektronların hareketine ihtiyaç vardır. Bu hareketi devreye bağladığımız güç kaynağı sağlar. Pil, akü, batarya, jeneratör, elektrik şebekesi birer güç kaynağıdır. Bunları birbirinden ayıran ise gerilim ve akım değerleridir.

Gerilim, akım ve direnç terimlerini daha iyi anlamak için havuz problemi ile konuya girelim.

gerilim

Havuzdaki suyun seviyesini gerilime örnek verebiliriz. Su seviyesi ne kadar yüksek olursa; suyun musluktan akış şiddeti o kadar yüksek olacaktır. Bu akış şiddetinin elektronikte karşılığı akımdır. Şekildeki akış şiddetini etkileyen diğer bir faktörde musluktur. Suyun akış şiddeti; musluk kısılırsa azalacak, açılırsa artacaktır. Musluğun buradaki görevi suyun akış şiddetine karşı direnç oluşturmaktır.

Şekildeki musluğun tamamen kapalı olması elektronikte kullanılan açık devre tanımına örnektir. Gerilim (diğer adıyla voltaj) var ama akım geçişi yoktur. Çünkü musluğun su akışına karşı direnci en yüksektir. Musluğun tamamen açılması ise kısa devre tanımına örnektir. Su akışına karşı koyacak direnç en düşüktür.

Şimdi gerilim, akım ve direnç kavramının teknik tanımını yapalım.

İki uç arasındaki potansiyel farka gerilim, bir noktadan birim zamanda geçen yük miktarına akım, elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa da direnç denir.

Gerilim birimi Volt ‘tur. Kısaca V harfi ile gösterilir.

1.5V, 12V, 220V gibi.. 

Akımın birimi Amper’dir. Kısaca A harfi ile gösterilir. Formül ve denklemlerde I harfi ile ifade edilir.

0.5A, 1A, 25A gibi..

Direncin birimi Ohm’dur. Kısaca Ω (omega işareti) ile gösterilir. Formül ve denklemlerde R harfi ile ifade edilir. (Ω yerine R kullanıldığı istisnai durumlarda vardır.)

1 Ω, 470 Ω, 100R gibi..

Devreye uygulanacak gerilim

Elektronik devre elemanlarının çalışma voltajı ( veya voltaj aralığı) üretici firma tarafından datasheet dediğimiz kullanım kılavuzlarında belirtilir veya devre elemanın üzerine yazılır.  LM35 adlı sıcaklık sensörü; 4,5 Volt ile 30 Volt arası çalışırken, SAB80C535 entegresi sadece 5 Volt ‘ta çalışır. Belirtilen değerlerin üstünde voltaj uygulamak devre elemanın bozulmasına neden olabilir.

74hc14

74HC14 adlı entegreye ait datasheet incelenirse çalışma voltajı aralığı 2V ile 6V arası olduğu görülür. Ama bu aralıkta entegreye herhangi bir gerilim uygulamak çalışması için  yeterli olmaz. Yarı iletken entegreler aynı zamanda doğru akıma ihtiyaç duyarlar.

Doğru akım nedir?

Pil, akü, telefon bataryası doğru akım verebilen bilinen güç kaynaklarıdır. Bunların + (artı) ve (eksi) olarak adlandırılan iki bağlantı ucu bulunur. Akımın yönü daima + uçtan – uca doğrudur. Tek yön yol gibi düşünebiliriz.

Doğru akım kısaca DC (İngilizce; Direct Current) olarak adlandırılır.

Şimdi 74HC14 entegresine geri dönelim. GND olarak adlandırılan uca güç kaynağının – ucu, VCC olarak adlandırılan uca ise güç kaynağının + ucu bağlanırsa entegre çalışacaktır. Uçlar ters bağlanırsa entegre çalışmaz hatta bozulmasına neden olabilir

GND = Ground (Şase olarak ta adlandırılır.)

VCC = Collector Collector Voltage ( Besleme veya +V olarakta adlandırılır)

Birde alternatif akım var..

Elektrik şebekesi ve jeneratör alternatif akım veren güç kaynaklarına örnektir.  Alternatif akım kısaca AC (İngilizce; Alternating Current) olarak adlandırılır.

Alternatif akımı yine örnek üzerinden anlatmaya çalışalım ve havuz problemine geri dönelim. Birinin sürekli musluğu yavaş yavaş açtığını sonra yavaş yavaş kıstığını düşünelim ve bunu periyodik şekilde sürekli tekrar ettiğini…

Nasıl? Biraz sinir bozucu görünüyor 🙂 En başta barajlarda üretilen elektriğin en az kayıpla uzun mesafelere iletilmesi için alternatif akıma ihtiyaç var.

Şimdi gerçeklere geri dönelim. Alternatif akımda; akım şiddeti sürekli değişir. DC akımda olduğu gibi + ve – olarak adlandıracağımız sabit uçlarda yoktur. Akım şiddeti değiştiği gibi bu uçlarda sürekli yer değişir.

Elektrik şebekesi üzerinden örnek verecek olursak prizde bulunan uçlardan biri, 10 milisaniye boyunca + olurken diğer uç – olur, sonraki 10 milisaniyede + olan uç – , – olan uç + olur ve bu durum 10 milisaniye aralıklarla periyodik olarak devam eder.

Gerilim, akım ve direnç kavramlarını, yüzeysel olarak örneklerle anlatmaya çalıştık. Bir sonraki konuda teknik ayrıntılara ineceğiz.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz