Elektrik Doğası ve Elektrik Kavramı

Elektrik en yaygın kullanılan enerji formudur. Elektrik, aydınlatma, ulaşım, yemek pişirme, iletişim, fabrikalarda çeşitli ürünlerin üretimi ve daha fazlası gibi birçok alanda kullanılır. Hiçbirimiz tam olarak elektrik nedir bilmiyoruz. Elektrik kavramı ve arkasındaki teoriler, onun farklı davranışlarını gözlemleyerek geliştirilebilir. Elektrik doğası gözlemlenmek için maddelerin yapısının incelenmesi gerekmektedir. Bu evrendeki her madde, moleküller olarak bilinen son derece küçük parçacıklardan oluşur. Molekül, bir maddenin tüm kimliklerinin bulunduğu en küçük parçacıktır. Moleküller, atomlar olarak bilinen daha küçük parçacıklardan oluşur. Atom, bir elementin var olabileceği en küçük parçacıktır.

İki tür madde vardır. Molekülleri benzer atomlardan oluşan maddeye element denir. Moleküllerinin benzer olmayan atomlardan oluşan maddelere bileşik denir. Elektrik kavramı, maddelerin atomik yapılarından elde edilebilir.

Atom Yapısı

Bir atom, merkezinde bir çekirdek içerir. Çekirdek, pozitif protonlar ve yükü olmayan nötronlardan oluşur. Bu çekirdek, birçok orbital elektron tarafından çevrilidir. Her elektronun -1.602 × 10– 19 Coulomb negatif yükü vardır ve çekirdekteki her protonun +1.602 × 10 – 19 Coulomb pozitif yükü vardır. Zıt yükler nedeniyle çekirdek ile dönen elektronlar arasında bazı çekme kuvvetleri mevcuttur. Elektronların çekirdek kütlesine göre oldukça önemsiz kütlesi vardır. Her protonun ve nötronun kütlesi, bir elektronun kütlesinin 1840 katıdır.

Her elektronun ve her protonun mutlak değerleri aynı olduğundan, elektriksel olarak tarafsız bir atoma sahip olduğunda elektron sayısı proton sayısına eşittir. Bir atom, elektron kaybettiğinde pozitif yüklü iyon haline gelir ve benzer şekilde, bir atom elektron kazandığında negatif yüklü iyon haline gelir.

Atomların dış orbitlerinde gevşek bağlı elektronları olabilir. Bu elektronlar, ana atomlarından ayrılacakları için çok az miktarda enerji gerektirir. Bu elektronlara serbest elektronlar denir ve bu elektronlar, maddede rastgele hareket eder ve bir atomdan diğerine aktarılır. Toplamda eşit sayıda elektron ve proton içermeyen herhangi bir maddeye elektriksel yüklü denir. Elektron sayısı proton sayısından fazla olduğunda, madde negatif yüklü olarak adlandırılır ve proton sayısı elektron sayısından fazla olduğunda, madde pozitif yüklü olarak adlandırılır.

Elektrik temel doğası, negatif yüklü bir vücut pozitif yüklü bir vücuda bir iletken ile bağlanırsa, negatif vücuttaki fazla elektronlar, pozitif vücuttaki elektron eksikliğini telafi etmek için pozitif vücuda doğru akışa başlar.
Umarım yukarıdaki açıklamadan elektrik kavramını anladınız. Normal oda sıcaklığında bolca serbest elektronları olan bazı malzemeler mevcuttur. Bu tür malzemelerin çok iyi bilinen örnekleri, gümüş, bakır, alüminyum, çinko vb. Serbest elektronların hareketi, bu malzemelerin üzerine elektrik potansiyel farkı uygulandığında kolayca belirli bir yöne yönlendirilebilir. Bolca serbest elektronları nedeniyle bu malzemelerin iyi elektrik iletkenliği vardır. Bu malzemelere iyi iletken denir. İletkende elektronların bir yöne doğru sürüklenmesine akım denir. Aslında elektronlar düşük potensiyelden (+Ve) yüksek potensiyele (-Ve) doğru akar, ancak genel geleneksel akım yönü, en yüksek potensiyel noktasından düşük potensiyel noktaya kabul edilir, bu nedenle geleneksel akım yönü, elektronların akış yönünün tam tersidir. Cam, mika, ardoz, porselen gibi metali olmayan malzemelerde, dış orbit tamamlanmıştır ve dış kabuştan elektron kaybetme ihtimali neredeyse yoktur. Bu nedenle, bu tür malzemelerde neredeyse hiç serbest elektron bulunmaz.
Bu nedenle, bu malzemeler elektriği iletmez yani bu malzemelerin elektrik iletkenliği çok düşüktür. Bu malzemelere iletken olmayan veya elektrik yalıtıcı denir. Elektrik doğası, bir iletken boyunca bir elektrik potansiyel farkı uygulandığında akar, ancak yüksek bir elektrik potansiyel farkı uygulanmış olsa bile yalıtıcı boyunca akmaz.

Kaynak: Electrical4u

Açıklama: Orijinali saygılıyın, iyi makaleler paylaşılabilir, ihlal olması durumunda lütfen silme talebinde bulunun.