Elektrik Cərəyanı (I)
Vahid zamanda bir istiqamətdə baş verən elektronların hərəkətinə elektrik cərəyanı deyilir.
Elektrik cərəyanı keçiricilərə tətbiq edilən potensiallar fərqi keçirici atomun son orbitindəki elektronları öz orbitindən ayırıb onu bir istiqamətə çevirdikdə baş verir. Başqa sözlə, elektrik cərəyanı keçirici material vasitəsilə sərbəst elektronların axınıdır.
Elektrik cərəyanı mənfi (-) yüklərin hərəkəti nəticəsində yaranır.
Elektronlar mənfi (-) istiqamətdən müsbət (+) istiqamətə keçir. Elektronların bu hərəkətinə baxmayaraq, elektrik cərəyanı elektron axınının əks istiqamətində müsbət (+) istiqamətdən mənfi (-) istiqamətə doğru hərəkət edir. Elektronlar arasında bu enerji ötürülməsi cərəyan adlanır.
Elektrik cərəyanı şiddəti nədir?
- Bir keçiricidən keçən sərbəst elektronların miqdarı “cərəyan şiddəti” adlanır.
- Vahid zamanda bir nöqtədən keçən xalis yükün miqdarı “cərəyan şiddəti” adlanır.
- Potensiallar fərqi effekti nəticəsində elektrik yüklərinin keçirici material vasitəsilə hərəkətinə “cərəyan şiddəti” deyilir.
- Vahid zamanda keçiricidən keçən elektronların sayı “cərəyan şiddəti” adlanır.
- Yüksək potensial nöqtədən aşağı potensial nöqtəyə yük axınına “cərəyan şiddəti” deyilir.
Cərəyan şiddətinin ölçü vahidi nədir?
Cərəyan şiddəti fiziki, fundamental və skalyar kəmiyyətdir, yəni ölçülə bilər. Elektrik cərəyanının ölçü vahidi Amperdir. Ohm Qanunu kimi düsturlarda cərəyan “I” ilə işarələnir. Amper saniyədə keçiricinin istənilən nöqtəsindən keçən bir kulon elektrik yükünün yaratdığı elektrik cərəyanının miqdarıdır. Bir kulon 6,25 x 10^18 elektron yükü ilə ifadə edilir. Bundan əlavə, bu ifadə həm də cərəyan şiddəti kimi ifadə edilir. Hesablama su axınının ölçülməsinə bənzəyir: 1 dəqiqə ərzində boruda bir nöqtədən keçən galonlarla (qalon/dəqiqə və ya GPM) suyun miqdarı.
Əgər keçiricinin hər hansı ölçülən hissəsindən saniyədə 1 Kulon elektrik yükü keçərsə, ölçülmüş cərəyan intensivliyi 1A kimi ölçülür.
1 amper = 1 A = 1 K/s (Kulon/san).
Elektrik cərəyanının formulu
I ≡ Δq / Δt
Δq axan elektrik yükünün miqdarını, Δt zaman intervalını göstərir.
1 Amper (A)
1.000.000.000 Nanoamper (nA)
1.000.000 Mikroamper (µA)
1.000 Miliamper (mA)
10-3 Kiloamper (kA)
10-6 Megaamper (MA)
10-9 Gigaamper (GA)
1 Miliamper (mA)
1.000.000 Nanoamper (nA)
1.000 Mikroamper (µA)
10-3 Amper (A)
10-6 Kiloamper (kA)
1 Mikroamper (µA)
1.000 Nanoamper (nA)
10-3 Miliamper (mA)
10-6 Amper (A)
10-9 Kiloamper (kA)
Nümunə:
- Aşağı mərtəbədən yuxarı mərtəbəyə keçərkən minə bölünür.
1000 Amper(A) = 1 kilo amper (kA) dir. ( 1000/1000=1 )
55 Amper(A) = 0,55 kilo amper (kA) dir. ( 55/1000=0,55 )
0,28 Amper(A) = 0,00028 kilo amper (kA) dir. ( 0.28/1000=0,00028 )
- Yuxarı mərtəbədən aşağı mərtəbəyə keçərkən minə vurulur
0,5 kilo amper (kA) = 500 amper (A) dir.( 0,5*1000=500 )
1 amper (A) = 1000 (mili amper) mA.( 1*1000=1000 )
1 amper (A) = 1000000(mikro amper) μA.( 1*1000*1000=1000000 )
Cərəyan Şiddəti ampermetr ilə ölçülür. Ampermetr dövrə ilə ardıcıl olaraq bağlanır.
Amper vahidi 18-ci əsrin əvvəllərində elektrik və maqnetizm sahəsinə mühüm töhfələr vermiş fransız alimi Andre Mari Amperin (1775-1836) şərəfinə adlandırılmışdır. Evlərimizdə istifadə edilən cihazlara sərf edilən elektrik cərəyanı adətən 1 A ətrafında olur. Məsələn, 100 vatt gücündə lampadan 0,85 A cərəyan keçir, yəni bir saniyədə lampanın üzərindən 0,85 C yük keçir. Kompüterlərdə və cib telefonlarında daha az miqdarda elektrik cərəyanı var (milliamperdə təxminən 0.001 A). 200mA-dan yuxarı, insan üçün təhlükəlidir və həyati funksiyalar itirilir.
- Cərəyan keçiricidən keçdikdə onun ətrafında bir maqnit sahəsi yaranır.
- Bu sahənin gücü axan cərəyanın miqdarı ilə düz mütənasibdir.
Keçiricidən elektron ötürülməsi (adətən metal məftil; adətən mis) elektrik dövrəsində iki şərt yerinə yetirildikdə baş verir:
Dövrə gərginlik yaradan enerji mənbəyini (məsələn, batareya) ehtiva etməlidir. Gərginlik olmadıqda, elektronlar naqildə təsadüfi və kifayət qədər bərabər şəkildə hərəkət edir və cərəyan keçmir. Gərginlik elektronların bir istiqamətdə hərəkətini təmin edən “təzyiq” yaradır.
Açar, elektronların hərəkət edə bildiyi qapalı keçirici dövrə yaratmaqla dövrəyə qoşulmuş bütün qurğular (bir yük) üçün enerji təmin edir. Açar ON və ya bağlandıqda, dövrə bağlanır (tamamlanır)
Elektrik enerjisi mənbələri (batareya, akkumulyator) dövrəyə cərəyan verir. Yəni yükləri hərəkət etdirir.
Elektrik cərəyanının istiqaməti (+) qütbündən (-) qütbünə doğrudur.
Elektronlar generatorun (-) qütbündən (+) qütbünə keçir.
Elektrik cərəyanının dövrədən keçməsi üçün həmin dövrə Qapalı Dövrə olmalıdır.
Dövrə açıqdırsa, heç bir elektrik cərəyanı axmayacaq, çünki sərbəst elektronlar havadan keçə bilməz. Belə dövrələrə açıq dövrələr deyilir.
Elektrik cərəyanı ampermetrlə ölçülür.Ampermetrin müqaviməti çox kiçik olduğundan dövrə ilə ardıcıl ilə birləşdirilir.
Elektrik enerjisini başqa bir enerji formasına (işıq, fırlanma hərəkəti, istilik) çevirən hər hansı bir komponent (lampa, mühərrik, qızdırıcı element) cərəyandan istifadə edir.
Dövrəyə əlavə yüklər qoşulduqda, dövrə daha çox cərəyan təmin etməlidir. Keçiricilərin, qoruyucuların və komponentlərin ölçüləri dövrədən nə qədər cərəyan keçəcəyini müəyyənləşdirir.
Amper ölçmələri, adətən dövrədə yükün miqdarını və ya yükün vəziyyətini göstərmək üçün edilir. Cərəyan ölçmə, problemlərin aradan qaldırılmasının standart hissəsidir.
Cərəyanın axını yalnız gərginlik elektronların hərəkətinə səbəb olmaq üçün lazımi təzyiqi təmin etdikdə baş verir. Müxtəlif gərginlik mənbələri müxtəlif miqdarda cərəyan yaradır. Standart məişət batareyaları (AAA, AA, C və D) hər biri 1,5 volt istehsal edir, daha böyük batareyalar isə daha çox cərəyan təmin edə bilər.
Cərəyanın Növləri
Sabit Cərəyan (DC)
Sabit Cərəyanın istiqaməti və intensivliyi zamanla dəyişməyən cərəyan növüdür. Ən ideal sabit cərəyan mənbəyi sabit çıxış verə bilməlidir. Buna görə də yer üzündə ən ideal sabit cərəyan mənbəyi kimi batareyaları göstərmək mümkündür.
Rəqəmsal multimetrlərdə sabit cərəyan (DC)
və ya
simvolu ilə göstərilir.
Sabit Cərəyan yalnız bir istiqamətdə hərəkət edir.
Ümumi resurslar: Batareyalar,DC generator və s.
Dəyişən Cərəyan (AC)
Dəyişən cərəyan zamandan asılı olaraq istiqamətini və intensivliyini dəyişən cərəyan növüdür. Bu, ümumiyyətlə yüksək güclü elektrik dövrələrinin idarə edilməsində və yüksək güclü elektrik mühərriklərini idarə etmək üçün istifadə olunan cərəyan növüdür.
Rəqəmsal multimetrlərdə, dəyişən cərəyan (AC)
və ya
simvolları ilə göstərilir.
Axın sinus dalğası şəklindədir (yuxarıda göstərilmişdir); zamandan asılı olaraq istiqaməti dəyişir.
Ümumi mənbələr: Məs., Məişətdə istifadə etdiyimiz elektrik yuvaları (rozetkaları).
Keçirici materiallar
Elektrik enerjisinin (elektrik yüklərinin, yəni elektronların) sərbəst keçə bildiyi (axan) materiallar keçirici materiallar adlanır. (Elektrik cərəyanını keçirə bilən maddələr keçirici materiallar adlanır). Metallar (qızıl, gümüş, mis, dəmir, sink, alüminium), mismarlar, alüminium folqa, duzlu su, turşulu su, sirkə (əsaslı su, insan bədəni) keçirici maddələrdir.
mənbə: məqalənin hazırlanmasında diyot.net saytınakı oxşar məqalədən istifadə edilmişdir.
