Meslek veya okul hayatımızda içinde bulunduğumuz yeri borçlu olduğumuz iki temel kavram akım ve gerilimdir. Bu iki kavramın içinde olduğu problemler, projeler çözülerek-tasarlanarak ellerimizin altından akar gider. Peki bu iki kavram nedir?
Zihin Jimnastiği
Akım ve gerilim birbirine bağlı olan birimlerdir. Akım adı üstünde olduğu gibi elektrik yükünün akışıdır. Gerilim ise elektriksel basınçtır. Gerilim akıma neden olur. Bu aynı basınç verilen suyun akmasına benzer. Ne kadar gerilim olursa o kadar akım olur.
Bununla beraber gerilim ve akım aynı zamanda birbirinden bağımsız da kavramlardır. Her akım olan yerde gerilim de olacak diye bir kaide yoktur. Bu ikisini birbirinden bağımsız şekilde oluşturabilirsiniz. Örneğin; Aküde de gerilim vardır fakat akım yoktur. Bir süperiletken halkasında ise akım vardır, gerilim yoktur.
Akım ve gerilim, dirençle birlikte Ohm yasasını oluşturur:
İki nokta arasındaki gerilim=Akan akım miktarı*Direnç
Eğitim hayatımızda kondasatörün iki tabaka arasındaki gerilimini hep hesaplamışızdır. Yani gerilim elektrostatik alanla ilişkilidir. Bir telden akım geçirildiğinde çevresinde oluşan manyetik alanda, akımın manyetik alanla ilişkili olduğunu doğrular.
Voltajı su tankeri üzerinden örneklendirmeye devam edelim. Boş ve dolu su tankerleriniz olduğunu varsayın. Birbirine bağlı olan bu iki tankerin bağlantısını açarsanız su dolu tankerden boş tankere doğru eşitlenene su kadar akar. Gerilim de tam olarak budur. İki nokta arasında potansiyel fark eşitlenene kadar akış olur.
Bir devrede direnç varsa ve gerilim biliniyorsa akım da kolayca hesaplanır. Yukarıdaki iki tankı ortasında bir vanayla birbirine bağlayalım. Bu vana değişik oranlarda sıkıldığında iki nokta arasındaki gerilimin eşitlenme hızı da değişecektir. Yani akan akım bir başka deyişle akış da değişecektir. Ortaya konulan o vana da dirençtir.
Teknik Tanımlar
Akım, elektrik yükünün bir devredeki noktadan geçtiği hızdır. Yani adı üstünde olduğu gibi elektrik yükünün akış hızıdır.
Emk (elektromotorkuvveti) olarak da isimlendirebileceğimiz gerilim ise, iki nokta arasındaki potansiyel farktır.
Gerilimi anlayabilmek daima bir karmaşadır. Çünkü gerilim elektrik alanı tanımlamanın sayısal şeklidir. Herhangi bir elektrik alan oluşturabildiğinizde gerilim de elde edersiniz. Kısa mesafedeki güçlü elektrik alan yüksek bir gerilim demektir.