Elektrik gözle görülemeyen bir enerji türü olup, bir iletkenden geçtiğinde de beraberinde birçok etkiyi meydana getirir. Çevreye yaydığı elektromanyetik etkiden ısı etkisine kadar farklı sonuçları, olumlu ya da olumsuz olması durumuna göre minimize etmeye çalışırız. Bu yazımızda elektrik akımının oluşturduğu 3 etkiyi inceleyeceğiz.
1) Akımın Isı Etkisi
İletkenden geçen elektrik akımı, iletkeni ısıtır ve ısı olarak enerji yayılımına sebep olur. Bunun derince ifadesi telden gelen elektronlar enerjilerinin bir kısmını teldeki atomlara aktarırlar. Atomdaki bu enerji de ısı olarak açığa çıkar. Elektrik enerjisinin bir kısmının ısı enerjisine dönüşmesine akımın ısı etkisi denir. Problemlerde, hesaplamalarda veya sistemlerde bu kayıp olarak hesaplanır. Çoğunlukla elektrikli ev aletlerinde ise akımın ısı etkisi olumlu olarak bir kullanım şeklidir. Sigortanın aşırı akım nedeniyle eriyen teli, su ısıtıcılar, saç kurutma makinesi, ütü gibi ev aletleri ısı etkisinde olumlu örneklerdendir.
Isı kayıp formülü nedir?
Yapılan iş yani üretilen ısı W=V.i.t ‘dir. Burada potansiyel fark olan V=i.R’dir.
Gerilim formülü, iş formülüne yerleştirildiğinde Q=(i.R).i.t
Q=i2.R.r
Bu formülden çıkarılabilecek en önemli sonuç akımın ısıtma etkisinin akım, direnç ve zamana bağlı olarak değişebildiğidir. Bu 3 değişkenin artması veya azaltılması durumunda ısı enerjisi de atar veya azalır.
2) Akımın Manyetik Etkisi
İçerisinden akım geçen bir telin çevresinde manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan yapılan birçok testte ve deneyde manyetik alan çizgileriyle anlaşılır. Oluşan manyetik alanın yönü Maxwell’in sağ el kuralı kullanılarak bulunur. Akımın temel prensiplerinden olan manyetik alan, akımın en temel ve istenen etkisidir. Manyetik kuvveti etkileyen faktörler; akımın büyüklüğü, bobinin dönüş sayısı, iletken çekirdeğinin değişmesidir.
Akımın etkisiyle oluşan manyetik alanın özellikleri nelerdir?
- Manyetik alanın büyüklüğü, akımla doğru orantılıdır. Elektrik akımının artmasıyla artar, azalmasıyla azalır.
- Manyetik alanın büyüklüğü uzaklık ile ters orantılıdır. Akım kaynağından uzaklaştıkça azalır, akım kaynağına yakınlaştıkça artar.
- Manyetik alan çizgileri daima birbirine paralel birbiriyle eş merkezli ve birbirine değmeyecek şekildedir.
Akımın manyetik etkisine verilecek örneklerden bazıları;
-Yüksek hızlı çalışan maglev trenler,
-Bazı hastalıkların saptanmasında kullanılan elektromanyetik cihazlar,
-Güçlü manyetizmaya sahip hoparlörler,
-Büyük demir hurdalarını toplamak için kullanılan asansörler,
-Elektrik motorlar, kapı zilleri, fanlar ve birçok alan…
3) Akımın Kimyasal Etkisi
Akımın kimyasal etkisi sıvıları etkileyen olaylardandır. Nasıl ki bakır, alüminyum gibi malzemeden yapılan teller elektriği iletiyorsa, sıvılar da yapısına göre elektriği iletir.
Bir çözeltiden bir elektrik akımını geçirildiğinde, sıvı içerisinde kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Buna elektrik akımının kimyasal etkisi denir. Çoğunlukla kimya derslerinde anot ve katotta oluşan çözdüğümüz karmaşık problemler, elektrik akımının etkisidir.
Yukarıdaki gibi kurulan bir devrede, elektrik akımı çözeltiden iyonlaşma ve iyonlara ayrılma gibi kimyasal tepkimeler olur. Çözeltinin ve elektrotların özelliklerine bağlı olarak, devrede şu gibi etkiler gözlenir;
-Elektrotlarda metalik tortular,
-Çözelti renginde değişiklik,
-Elektrotlarda gaz salınımı veya kabarcık üretimi
Elektrik akımının kimyasal etkisine örnek olarak kullanılan en yaygın uygulamalardan biri elektrokaplamadır. Elektrokaplama endüstride kullanılan, metal nesneleri ince bir metal tabakayla kaplama yöntemidir. Nesnelerin, parlak olmasını, korozyona, çizilmeye karşı dayanıklı olmasını sağlar.
Ayrıca nesnelerin süslenmesi amacıyla gümüş altınla kaplanması da elektrolizle yapılır. Reaktif metalleri daha dayanıklı yapmak için, daha az reaktif metallerle kaplanabilir.
