Elektrik Akımı ve Devreler

Temel Kavramlar

• Elektrik akımı (I): Bir iletkenin kesitinden birim zamanda geçen yük miktarı: I = q/t. Birimi amper (A), ölçüm aracı ampermetredir; devreye seri bağlanır. Akımın yönü, üretecin + kutbundan − kutbuna doğru kabul edilir (elektronların hareketine zıt).
• Potansiyel farkı (gerilim, V): Yüklerin hareketini sağlayan etki; birimi volt (V), ölçüm aracı voltmetredir; devreye paralel bağlanır.
• Direnç (R): İletkenin akıma karşı gösterdiği zorluk; birimi ohm (Ω), ölçüm aracı ohmmetredir.

Ohm Kanunu

Sabit sıcaklıkta bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının, üzerinden geçen akıma oranı sabittir: V = I · R.

Direnci Etkileyen Faktörler

R = ρ · L / A. Direnç; iletkenin boyu (L) ile doğru, kesit alanı (A) ile ters orantılıdır ve maddenin cinsine (öz direnç ρ) bağlıdır. Metallerde sıcaklık arttıkça direnç artar.

Dirençlerin Bağlanması

• Seri bağlama: R_eş = R₁ + R₂ + …; her dirençten aynı akım geçer, gerilim dirençlerle orantılı paylaşılır. Bir lamba bozulursa devre açılır, hepsi söner.
• Paralel bağlama: 1/R_eş = 1/R₁ + 1/R₂ + …; her kolun gerilimi aynıdır, akım dirençle ters orantılı paylaşılır. Eşdeğer direnç en küçük dirençten de küçüktür. Evlerdeki elektrik tesisatı paraleldir.
• İki eşit direnç R paralel bağlanırsa R_eş = R/2.

Üreteçlerin Bağlanması

• Seri bağlı üreteçler: Gerilimler toplanır; lambalar daha parlak yanar, piller daha çabuk biter.
• Paralel bağlı özdeş üreteçler: Gerilim tek üretecinkine eşittir; piller daha uzun süre dayanır.

Elektrik Enerjisi ve Güç

• Elektrik gücü: P = V · I = I² · R = V²/R (watt).
• Elektrik enerjisi: E = P · t; evlerde kWh ile ölçülür (elektrik sayacı).
• Lambanın parlaklığı harcadığı güçle orantılıdır.

Güvenlik

Sigorta, aşırı akımda devreyi keserek yangını önler. Kısa devre, akımın dirençsiz yoldan geçmesidir; çok büyük akım oluşur. Topraklama hattı ve kaçak akım rölesi can güvenliği sağlar.

Sınav uyarısı: Ampermetre seri, voltmetre paralel bağlanır. Seride akım, paralelde gerilim ortaktır. Direnç boyla doğru, kesit alanıyla ters orantılıdır.