3 Elektrik Mühendisliğinin Bağlı Olduğu Temel Etkiler

Bu makale, elektrik mühendisliğinin dayandığı üç ana etkiye ışık tutuyor. Etkileri: 1. Manyetik Etki 2. Elektrik Akımının Isıtma Etkisi 3. Kimyasal Etki.

Elektrik Mühendisliği: Etki # 1. Manyetik Etki:

Ne zaman bir elektrik akımı aksa, yolunun hemen etrafındaki alanın manyetik bir alan haline geldiğini deneyimlerimizden biliyoruz. Şekil 3.1, bir elektrik akımının takip ettiği aşağıya doğru dairesel bir telin kesitini göstermektedir.

Noktalı çizgi, iletkeni uzunluğu boyunca saran silindirik bir manyetik alanı temsil eder. Bu manyetik alanın yoğunluğu ve kapsamı, tel içinde akan akımın gücüne göre değişir.

Aslında akım ne kadar güçlüyse, alan o kadar geniş ve yoğun olur. Bu nedenle elektrik akımının önemli bir özelliği manyetik alan üretebilmesidir ve bu elektrik özelliği pratikte motorlarda, transformatörlerde, rölelerde, telefonlarda vb. Kullanılır. Aslında bu manyetik alan nedeniyle ve elektromanyetik indüksiyonla Bir iletkendeki potansiyel fark, manyetik alanın değişim hızı nedeniyle geliştirilmiştir.

e = Blv ……………… (eq. 3.1)

volt olarak e-emf.

B - Metrekare başına webers.

I - İletkenin metre cinsinden uzunluğu.

v - Saniyedeki metrede hız (hareketli).

Elektromanyetik indüksiyon ancak değişiklik devam edene kadar gerçekleşebilir. Bu değişiklik durduğunda indüksiyon da hemen kesilir.

Aslında, indüksiyon koşullarının yerine getirilebileceği iki açık yöntem vardır:

(1) İletken ile alan arasındaki nispi hareketle, iletken alan içinde hareket eder veya alan iletken boyunca ilerler; ve / veya

(2) Manyetik alanın yoğunluğunu değiştirerek. Bu nedenle, bir iletken, örneğin bir tel parçası değişen bir manyetik alana yerleştirildiğinde, bir elektromotor kuvveti, içine emf indüklenir ve bunlar, formül 3.1'de açıklandığı gibi uçları arasında potansiyel bir fark geliştirir.

Bir tel bir devreye bağlıysa, indüklenen emk, manyetik alan değişmeye devam ettiği sürece devre boyunca bir akım çalıştırır. Emf'nin indüklendiği iletken şimdi bağlı olduğu devre için enerji kaynağıdır, böylece akım, iletken boyunca pozitifden negatife doğru akarken, iletken boyunca negatifden pozitifine akar.

Telde indüklenen emfin gücü, manyetik alan boyunca hareket etme hızına ve manyetik alanın yoğunluğuna bağlıdır. Bu aynı zamanda 3.1 temel formülüyle açıklanmaktadır.

Bu, zayıf bir alandaki yavaş bir hareket tarafından sadece küçük bir emkenin indükleneceği ve benzer şekilde daha güçlü bir emk'in zayıf bir alandaki hızlı bir hareket veya daha yoğun bir alandaki yavaş bir hareket tarafından indükleneceği anlamına gelir. Aynı zamanda, hala daha güçlü bir emk, yoğun bir alanda hızlı bir hareket ile indüklenir. Aslında bu çok temel prensip elektrik mühendisliğinin temel prensibidir.

Şimdi iki önemli ilkeye çok basit bir şekilde bakalım:

(a) Jeneratör İlkesi ve

(b) Motor Prensibi.

(a) Jeneratör Prensibi:

Bir jeneratör, bir manyetik alan içinde, buhar veya su ile çalışan türbin veya içten yanmalı bir motor veya bir elektrik motoru ile döndürülen bir armatür üzerine sarılmış bakır iletkenlerden oluşur.

Armatür sürekli döndüğünde, üzerine sarılmış teller manyetik alan boyunca sürekli hareket eder ve bir emf sürekli olarak indüklenir. Bu nedenle, alan boyunca hareket eden her iletken, dönme hızı ve alanın yoğunluğu ile orantılı olarak indüklenen bir emf'ye sahiptir.

Armatürdeki iletkenler seri olarak bağlanmıştır. Çok sayıda iletken kullanılıyorsa, armatürde geliştirilen potansiyel fark, tek bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkın birçok katıdır. Bu nedenle, hız, alan yoğunluğu ve armatürdeki serideki iletken sayısı, bir jeneratör tarafından sağlanan voltajı belirleyen ana faktörlerdir.

Şimdi, armatür döndükçe, her sarım bir kuzey kutbundan ve bir güney kutbundan dönüşümlü olarak geçer. Fleming'in Sağ El Kuralını, Şekil 3.2'de gösterildiği gibi uygulayarak, bir sargıda indüklenen akımın yönünün, zıt bir kutup kutbundan her geçtiğinde tersine döndüğü görülebilir.

Sargılar doğrudan bir devreye bağlanırsa, Şekil 3.3'te gösterildiği gibi alternatif bir akım bu devrede akacaktır. Alternatif bir akım jeneratörüne Alternatör denir.

Bu şekilde, bir jeneratörün doğal olarak alternatif bir emf oluşturduğunu ve her terminalin alternatif olarak pozitif ve negatif olduğunu görebiliriz. Frekans, dönme hızına bağlıdır; gösterilen basit iki kutup alanı ile frekans, saniye başına iletken döngü tarafından tamamlanan devir sayısına eşittir.

Üretilen voltajın frekansı, iletkenlerin zıt kutuplara sahip kutupları geçme hızlarına bağlıdır. Şekil 3.3'de iki kutuplu bir alan gösterilmektedir, ancak jeneratörün alanı daha fazla kutup içerebilir.

Bir jeneratör alanı herhangi bir sayıda kutup içerebilir; genellikle, dört ve altı ve sekiz kutup yaygındır. Herhangi bir dönme hızı için, armatür iletkenleri, kutup sayısıyla orantılı olarak, daha sık zıt kutuplara sahip kutupları geçmektedir.

Örneğin, iki kutuplu bir makinede her iletken, devir başına bir kuzey ve bir güney kutbundan, dört kutuplu bir makinede ise her iletken, devir başına iki kuzey ve iki güney kutbundan geçer.

Dolayısıyla, herhangi bir hız için, dört kutuplu bir makine tarafından üretilen alternatif akım, iki kutuplu bir makine tarafından üretilen frekansın iki katına sahiptir; sekizinci kutuplu bir makinenin dört kutuplu bir makinenin iki katı frekansı vardır, vb. Bu nedenle frekans, jeneratörün kullanıldığı hız ve alandaki kutup sayısı ile belirlenir. Bu her zaman hatırlanmalı.

Doğru Akım Jeneratörü:

Jeneratörün bir doğru akım sağlaması gerektiğinde, sarım ve devrenin geri kalanı arasındaki bağlantıyı sarımda indüklenen emf yönü değiştiğinde tersine çevirmek için bir cihaz kullanılmalıdır. Böyle bir cihaza komütatör denir.

Bir komütatör, armatür sarımlarının şaftına monte edilmiş bir tamburdur. Tamburun yüzeyi, her biri diğerlerinden yalıtılmış metal parçalara ayrılmıştır. Doğrudan dış devreye bağlı fırçalar adı verilen sabit temaslar, komütatörün silindirik yüzeyine dayanır, böylece her biri tambur döndükçe sırayla metal parçalarla temas eder.

Armatür sarımı, komütatörün parçalarına bağlanır, öyle ki, armatür sarımında indüklenen potansiyel farkın polaritesi ne olursa olsun, akımın dış devre etrafında aynı yönde akması sağlanır. Şekil 3.4'te çok basit bir komütatör görüyoruz.

Şekil 3.4 (a) 'da, iletken A kuzey kutbu boyunca hareket eder ve iletken B güney kutbu boyunca hareket eder; bu nedenle akım, B bölümlerinden komütatörün A bölümüne, yani negatif fırçadan armatür içindeki pozitif fırçaya doğru akar. Armatür Şekil 3.4 (b) 'de olduğu gibi 180 ° döndüğünde, A iletkeni güney kutbundan geçerken B iletkeni kuzey kutbundan geçmektedir.

Bu nedenle, akım, A bölümünden B bölümüne akar. Fakat armatür 180 ° döndüğü için, B bölümü şimdi pozitif fırçayla ve A bölümü negatif fırçayla bağlanır, böylece önceki gibi, akım negatif akımdan akar. armatürdeki pozitif fırçaya ve pozitif fırçadan dış devrede negatif fırçaya fırçalayın.

Jeneratör Alanı:

Bir jeneratör sabit bir manyetik alanla çalışabilir, böylece kalıcı mıknatıslar veya alan sargıları (sabit bir enerji akımının sabit bir manyetik alan ürettiği) kullanılabilir.

Jeneratörlerin çoğu alan sargılarını kullanır, ancak sabit mıknatıslı alanlar, örneğin telefon devrelerinde kullanılanlar gibi yalnızca düşük bir çıktı vermeyi amaçlayan bazı küçük üreticiler için kullanılır. Kalıcı mıknatıs alanı kullanan jeneratörlere genellikle manyeto denir.

Döner Alan Alternatörü:

Bazı alternatörlerde ve ac mıknatıslarda, dönen ve sabit parçaların rolleri tersine çevrilir, enerjilendirilmiş mıknatıs armatürün içindedir (veya bir ac makinesinin dönen parçası olarak adlandırılır). Rotor yuvarlak sürüldüğünde, manyetik alan, makine statorunun sabit kısmındaki tüm iletkenleri geçer.

Etki, kablo bobinlerinin, Şekil 3.5'te gösterilen manyetik alanda döndürülmüş olması ile aynıdır.

(b) Motor Prensibi:

Tecrübelerimiz ve teorik bilgilerimizden, elektrik akımı, manyetik alan ve hareket arasındaki yakın bağlantının elektrik akımı üretimi ile sınırlı olmadığını biliyorduk. Bu yakın bağlantı aynı zamanda, tüm elektrik motorlarının çalıştığı, yani elektrik enerjisinin sürekli olarak harekete dönüştürülmesini sağlayan ilke olan motor prensibine de yol açar.

Aslında, motor prensibi, jeneratör prensibinin tersidir. Bir iletken, Şekil 2'de gösterildiği gibi manyetik alana yerleştirilmişse. 3.6 ve akım içinden akar, iletken manyetik alan boyunca hareket etme eğiliminde olacaktır.

Tel, dönmesi serbest olan bir armatür üzerine monte edilmişse, iletken üzerine etkiyen kuvvet rotoru döndürme eğilimindedir. Ve bu manyetik hareket art arda devam ettikçe, rotor hareket etmeye devam eder ve buna motor hareketi denir.

Bununla birlikte, bir motor neredeyse bir jeneratöre benzer bir şekilde inşa edilmiştir, iletkenler bir armatür üzerine sarılmış ve manyetik bir alana yerleştirilmiştir. Akım, armatür sargısından geçer ve armatür döner. Her iletken manyetik alandan geçerken, içinde akan akım armatürü döndüren kuvveti korur, böylece sürekli bir tork (buna dönme kuvveti olarak adlandırılabilir) korunur.

Akım taşıyan bir iletkenin manyetik alanda hareket yönü, Şekil 3.7'de gösterildiği gibi, Fleming'in Sol El Kuralı ile gösterilebilir. Jeneratörler alternatif veya doğru akım besleyebildikleri gibi, motorlar alternatif akım veya doğru akım beslemesinden çalışacak şekilde tasarlanabilir.

(c) Alan Yoğunluğunun değişmesi ile indüksiyon:

Bir iletken, güçlenen veya zayıf olan bir manyetik alan içinde sabit tutulduğunda, bu iletkende bir emf indüklenir. Eğer iletken daha sonra bir elektrik devresine bağlıysa, akım akar.

Kalıcı bir mıknatısın alanının yoğunluğu değişmezdir, böylece böyle bir alanda durağan olan bir iletkende hiçbir emf indüklenemez. Ancak, bir bobin tarafından üretilen manyetik alanın yoğunluğu, onu akan akımın gücü değiştirilerek arttırılabilir veya azaltılabilir.

Dolayısıyla bir emf, alanı üreten bobinde akan akımın gücü değiştirilerek elektromanyetik bir alana yerleştirilen bir iletkende indüklenebilir. Bu nedenle emf, yalnızca mevcut güç gerçekten değiştiğinde uyarılır.

Karşılıklı İndüksiyon:

Eğer emf'nin indüklendiği iletken, sarmal devreden elektriksel olarak bağımsız bir devreye bağlanırsa, bir akım akar. Akım devrenin geri kalanında negatiften pozitifine akar. Akımın, bir devrede akımın gücünü değiştirerek bir devrede akması için yapılabilecek işlem karşılıklı indüksiyon olarak adlandırılır.

Endüklenen emfin gücü, alanı üreten akımın değişme hızına bağlıdır. Değişim hızı arttıkça, indüklenen emf daha büyük olur. Doğru akım devresinde mümkün olan en büyük değişim oranı, bir bobine verilen besleme açıldığında veya kapatıldığında gerçekleşir, çünkü bu anlarda, akım akışı neredeyse anında hiçbir şey maksimum değerine veya maksimum değerden hiçbir şey olmayacak.

Tüm bu anlarda, bobine yakın yerleştirilmiş bir iletkende ölçülebilir bir emf indüklenir. Şimdi, eğer bir bobin değişen bir manyetik alana yerleştirilirse ve her bir turda emf ayrı ayrı uyarılırsa, bobinde indüklenen toplam emf, tek bir turda indüklenenden daha büyüktür, çünkü bobindeki tüm dönüşler seridir. Bu prensibi izleyerek, yüksek voltajın indüklenmesi için çok sayıda dönüşlü bir bobin kullanılabilir.

İndüksiyon bobini:

Karşılıklı indüksiyon, Şekil 3.8'de gösterildiği gibi, düşük voltajlı bir kaynaktan çok yüksek voltajda darbeler üretmek için bir cihaz olan endüksiyon bobininin prensibidir. İndüksiyon bobini, yumuşak bir demir çekirdeğe sarılmış ve bir anahtar aracılığıyla düşük voltajlı bir kaynağa bağlı olan bir birincil bobinden oluşur.

Şalter kapatılarak besleme primer sargıya bağlandığında, sargı enerjilenir ve sekonder sargıda anlık olarak çok yüksek bir voltaj tetiklenir. Benzer şekilde, primer sargıya devre kesildiğinde, sekonderde çok yüksek bir voltaj da anlık olarak indüklenir, ancak bu sefer ters yönde etki eder.

Bu nedenle, endüksiyon bobininin ikincil sargısı, çok yüksek bir potansiyelde art arda dürtü geliştirmek için yapılabilir. Aslında, bu çok basit bir prensiple, motorlu araç motorlarındaki ateşleme kıvılcımları, araç aküsünden çalışan bir endüksiyon bobini tarafından üretilir. Birincil devre, motor devrinde zamanında yapılır ve arızalanır.

Alternatif Akımla Karşılıklı İndüksiyon:

Alternatif bir akımın gerçek kuvveti, özelliği nedeniyle, andan ana sürekli olarak değişmektedir. Alternatif bir akım tarafından üretilen manyetik alan bu nedenle sürekli değişen bir alandır. Alanın içine bir iletken yerleştirilirse, içine sürekli olarak bir emf indüklenir.

Eğer iletken bir elektrik devresine bağlıysa, akım o devrede sürekli akacaktır. Endüklenen akım uygulanan akımla çok kesin bir şekilde ilişkilidir.

Bir döngünün ilk çeyreğinde, uygulanan akımın gücü sıfırdan maksimuma çıkar. Bu nedenle alanın yoğunluğu sıfırdan maksimuma artar ve bobinin 'A' ucu kuzey kutuplara sahiptir. Bu nedenle iletkeni akımın soldan sağa doğru yönelmesine neden olan bir emf indüklenir.

Alan yoğunluğundaki değişim oranı (eğrinin eğimi ile temsil edilir) bir döngünün başlangıcında en yüksektir ve maksimum akım gücünün ulaştığı noktada sıfıra çıkar. Bu nedenle değişim hızına bağlı olan uyarılmış emf, döngünün başında maksimumdadır ve döngünün ilk çeyreğinin sonunda sıfıra düşer.

Bir döngünün ikinci çeyreğinde, uygulanan akımın gücü maksimumdan sıfıra düşer. İlk çeyrekte olduğu gibi, bobinin A ucunun kutupsallığı kuzeydir. Bu nedenle iletkende bir emf tekrar tetiklenir, ancak bu sefer akımı sağdan sola doğru sürükleme eğilimindedir.

Döngünün bu çeyreğinde, alan yoğunluğunun değişim oranı, alan en yoğun olduğunda sıfırda başlar ve yoğunluk azaldıkça kademeli olarak artar. Bu nedenle iletkendeki emf, ikinci çeyrek döngüsünün başlangıcında sıfırdan, ikinci çeyrek döngüsünün sonunda maksimuma yükselir.

Döngünün ikinci yarısı, ilk yarıya benzer bir patern izler, ancak her yöne ters yönde uygular. Üçüncü çeyrekte, alan güney kutuplarına sahip olan bobinin A ucuna kadar yükselir. İndüklenen emk, maksimumdan sıfıra düşer ve akımın sağdan sola doğru gitmesine neden olur.

Dördüncü çeyrek boyunca, alan şiddeti, bobinin 'A' ucu güney polaritesine sahip sıfıra düşerken, indüklenen emk, akımın soldan sağa doğru akmasıyla sıfırdan maksimuma yükselir.

İletkende indüklenen emf bu nedenle uygulanan akımla aynı frekansta alternatif bir emf'dir. Uygulanan akım sinüs dalga formuna sahipse, indüklenen emk tam olarak aynı dalga formuna sahiptir.

Endüklenen emk'nin tepe noktaları, uygulanan akımın tepe noktalarından sonraki bir döngünün tam olarak dörtte birinde meydana gelir, yani uygulanan akımın 90 ° gerisinde kalır. Alternatif bir akımın bir manyetik alan boyunca elektriksel olarak bağımsız bir devrede alternatif bir emf indükleyebilmesi, Transformatör ilkesine yol açar.

Sinüs dalgasının, karşılıklı olarak tümevarımla çoğaltılan tek dalga formu olduğunu not etmek önemlidir. Bobine başka bir dalga formuna sahip alternatif bir akım uygulanmışsa, karşılıklı indüksiyon sürekli bir işlem olarak gerçekleşir, ancak indüklenen eminin dalga formu uygulanan akımınkine benzemez.

Kendinden İndüksiyon:

Bir akımın elektromanyetik bir alan ürettiği herhangi bir bobin, bu alanın içinde bulunur. Bu nedenle, bobin içinde akan akımın gücü değiştiğinde ve alan yoğunluğunda bir değişiklik meydana getirdiğinde, bobinin kendisinde bir emf uyarılır. Bobinde yalnızca akım gücü değiştiğinde bir emf indüklenir.

Aslında, indüklenen emk, onu indükleyen akım gücünün değişmesine her zaman karşı çıkar ve geciktirir. Eğer akım arttığında ve indüklenen emk, artışı önleme eğilimindeyse, bobine uygulanan emf'e karşıdır ve bu nedenle bir geri emf Akım azalırsa, indüklenen emf eğilimi gösterir; uygulanan emf ile aynı yönde uygulanmakta olan akım akışını sürdürmek

Devre kesildiğinde ani akımın sıfıra düşmesi, kopma gerçekleştikten sonra akımın akmasını sağlama eğiliminde olan büyük bir emf oluşturur. Aslında akım, anlık olarak tüm boşluklardan akarken gördüğümüz kıvılcımın nedenidir.

İndüksiyon Devresinde Enerji:

Bir bobin tarafından oluşturulan manyetik alan, elektrik devresi tarafından sağlanan bir enerji deposudur; Bobinden geçen akım arttığında, manyetik alanın yoğunluğu da artar.

Akü veya jeneratör tarafından sağlanan enerjinin bir kısmı, indüklenen geri emenin üstesinden gelmek için kullanılır ve bu enerji manyetik alana geçer. Bobinde sürekli kuvvet akımı varken, manyetik alan korunur ve kendisine verilen enerjiyi tutar.

Bobinde akan akım azaldığında, manyetik alan yoğunluğunu kaybeder ve enerji verir. Bu enerji, indüklenen emk akım akımını sürdürme eğiliminde olduğu için devreye geri döner. Bu geri dönen enerjinin etkisi, devre kırılırsa bir kıvılcım oluşmasına neden olabilir.

Endüktif bir devreden enerjinin serbest bırakılmasından kaynaklanan kıvılcım, bir madende yeraltındaki potansiyel bir tehlikedir. Eğer böyle bir kıvılcım, atmosferde patlayıcı miktarda yangın rutubeti veya kömür tozu mevcutsa, konsantrasyonun tutuşması muhtemeldir ve bir patlama çok kolay bir şekilde gerçekleşebilir.

Bu nedenle, yeraltında kullanılan her elektrikli ekipman parçası, kıvılcımların ateşi nemli veya kömür tozunu tutuşturmasını önleyecek şekilde tasarlanmalıdır. Bunlar, kıvılcımlanma tehlikesini aşmanın iki yöntemidir ve bunlar Aleve Dayanıklı Ekipman ve Kendinden Güvenli Devre ile ilgili bölümlerde açıklanmıştır.

İndüktans:

Kendiliğinden indüksiyon işlemi, her bobinde, ister solenoid isterse küçük veya transformatör sarımında olsun, içinde akan akımın gücü değiştiğinde gerçekleşir. Her durumda indüklenen emk onu indükleyen akım gücünün değişimini geciktirir. Herhangi bir bobinin, bağlı olduğu devre üzerindeki etkisi, bir sinek tekerleğinin mekanik bir sistem üzerindeki etkisi gibidir.

Bir bobinin devresi içinde geciktirici değişikliklere sahip olduğu bu özelliğe endüktansı denir. Her devrenin bir miktar hafif endüktansı vardır, ancak çoğu pratik amaç için sadece bobinlerin endüktansı dikkate alınmalıdır. Bobin içeren bir devre bir endüktif devre olarak adlandırılır.

Bir bobinin indüktansı, öncelikle sahip olduğu dönüşlerin sayısına bağlıdır. Çok sayıda dönüşe sahip bir bobin, güçlü bir manyetik alan yaratır, böylece her bir turda nispeten güçlü bir arka emf indüklenir. Bobinin tüm dönüşleri seri olduğundan, bobinde indüklenen toplam geri emf hatırı sayılır derecede önemlidir.

Diğer taraftan yalnızca birkaç tur bobin yalnızca zayıf bir manyetik alan üretebilir ve toplam geri emf, tek bir dönüşte yalnızca birkaç katıdır, böylece endüktansı çok küçük olur. Endüktans, dönüşlerin yakınlığı ve büyüklüğü gibi diğer faktörlerden ve bobinin sahip olabileceği herhangi bir çekirdeğin özelliklerinden de etkilenir. Bununla birlikte, genel olarak, güçlü bir manyetik alan üretmek üzere tasarlanan herhangi bir bobin, yüksek bir endüktansa sahiptir.

(d) Alternatif Akım Devresi ve Öz Endüktans:

Alternatif bir akım sürekli olarak değişir, böylece alternatif bir akımın aktığı herhangi bir bobinde, arka emf sürekli olarak uyarılır. Kendinden uyarılmış emf (karşılıklı olarak uyarılmış bir emf gibi), alternatif bir emf'dir ve Şekil 3.9 (a) 'daki uyarıcı akım eğrileri A & B'nin tam olarak 90 ° gerisinde kalmaktadır.

Bir döngünün ilk çeyreğinin başında, akım pozitif yönde en hızlı şekilde artar, böylece negatif yönde maksimum bir emf indüklenir.

Akım maksimuma yükseldikçe, değişim hızı düşer ve indüklenen emk sıfıra düşer. Bir döngünün ikinci çeyreğinde, pozitif yönde akım azalırken, arka emf de pozitif yönde hareket eder (akımın değişmesine karşı, yani akımın akmasını sağlama eğiliminde). Değişim hızı arttıkça, indüklenen emk artar ve akım gerçekten sıfır olduğu anda maksimumda olur.

Döngünün ikinci yarısı ilk yarısına benzer, ancak her yöne ters olarak. Üçüncü çeyrekte, negatif yöndeki akım artar ve pozitif yönde geri emf uyarılır. Akım değişim hızı azaldıkça, indüklenen emk sıfıra düşer.

Dördüncü çeyrekte, negatif yöndeki akım sıfıra düşer ve emf negatif yönde uyarılır. Akım değişim hızı arttıkça, indüklenen emk maksimuma çıkar.

Alternatif Akım davranışı:

Endüktif bir devreye alternatif bir voltaj uygulandığında ve alternatif bir akım aktığında, iki alternatif emf aynı devrede aynı anda çalışır, yani emf beslemesi ve kendinden kaynaklı emf

İki emf ters yönlerde çalıştığı herhangi bir zamanda, devre boyunca akım akımını sürdürme eğiliminde olan emf, o anda iki emf arasındaki farktır. Yine, herhangi bir anda, iki emf aynı yönde çalıştığında, devre akım boyunca dolaşmaya meyilli olan emf, o anda iki emk'nin toplamıdır.

Bu nedenle, iki alternatif sinüsün sinüs dalga formuna sahip olduğu bir devre içinde birlikte çalıştığında, ortaya çıkan emk her zaman bir sinüs dalgası formunda da alternatif bir emf olmaktadır. Bununla birlikte, tek istisna, iki değişken eminin eşit ve tam olarak anti-fazda olması durumudur.

O zaman hiçbir sonuç emf yok. İki alternatif emf tam olarak fazda veya anti-fazda değilse, ortaya çıkan emf hem emf hem de kendinden kaynaklı emf ile faz dışı kalır.

Ohm yasasına göre herhangi bir devrede, herhangi bir anda akan gerçek akım, o anda akımın etrafında dolaşmaya meyilli olan gerilim ile orantılıdır. Kendiliğinden endüktans meydana geldiğinde, aslında devrenin etrafındaki akımı çalıştırma eğiliminde olan voltaj, sonuçta ortaya çıkan emf olduğundan, bir endüktif devredeki alternatif bir akım, sonuçta ortaya çıkan alternatif bir emf ile fazda olmalıdır.

Kendiliğinden indüklenen emk'nin indükleme akımını tam olarak 90 ° 'ye getirdiği, sonuçta ortaya çıkan emk'in indüklenen emf'yi 90 °' ye yönlendirdiği gösterilmiştir. Aynı zamanda, sonuçta ortaya çıkan emf, sadece kendiliğinden endüklenen emf tam olarak fazda veya anti-fazda olduğunda, emf ile fazda olabilir.

Sonuçta ortaya çıkan emf, kendi kendine indüklenen emf ile fazın 90 ° dışı olduğundan, sonuçta ortaya çıkan emf'nin, emf ile zorunlu olarak faz dışı olduğunu takip eder. Devrede akan alternatif akım, bu nedenle, besleme emf ile faz dışındadır.

İncirde. 3.9 (b) yukarıdaki noktalar gösterilmektedir. Elde edilen emf (kavisli) akım ile aynı fazda çizilir (A eğrisi). Kendi kendine uyarılan emf (B eğrisi) akımın 90 ° gerisinde kalıyor. Şemada görülebileceği gibi, mevcut döngünün tepeleri, tedarik emf döngüsündeki tepelerden sonra meydana gelir.

Bu nedenle herhangi bir endüktif devrede, alternatif akım, kaynağın alternatif voltajının gerisinde kalır. Devredeki akım ve besleme gerilimi arasındaki ilişki, Şekil 3.10'daki ile aynı eksen kullanılarak her ikisinin de eğrileri çizilerek gösterilebilir. Akımın geciktiği miktar, endüktans miktarına ve devre içindeki direnç miktarına bağlıdır.

Her devrede endüktans artışı veya direnç azalması akım gecikmesini arttırır. Tersine, endüktansın azalması veya direnç artışı, mevcut gecikmeyi azaltır. Saf endüktans içeren ve hiç direnç bulunmayan aşırı teorik devre durumunda, akım, Şekil 30.10 (b) 'de gösterildiği gibi, besleme voltajının 90 ° gerisinde olan tam bir çeyrek döngü geciktirir.

Bununla birlikte, herhangi bir pratik devrede, her zaman bir direnç vardır (en azından iletkenlerin direnci), böylece akım, Şekil 3.10 (c) 'de açıklandığı gibi her zaman 90 °' den daha az kalır.

Reaktans:

Alternatif bir akım beslemesi bir endüktif devreye bağlandığı zaman, akmakta olan akımın rms değeri, meydana gelen kendinden indüksiyon işlemiyle herhangi bir dirençten bağımsız olarak sınırlandırılır. Teoride, direnci olmayan fakat sadece endüktansı olan bir devrenin olabileceğini varsaymak mümkündür.

Eğer böyle bir devreye bir dc potansiyel farkı uygulanmış olsaydı, akacak doğru akımın gücünde bir sınır olmazdı. Elektriğin ilk prensibinden bunu biliyoruz,

Akım = Gerilim / Direnç,

fakat dirençten beri = 0 Ohm,

Akım = Gerilim / 0 Veya sonsuzluk.

Alternatif bir akım beslemesinin bağlanmış olması durumunda, akım, kendinden kaynaklı emf ile sınırlandırılırsa Akım, uygulanan voltajın tam arkasında 90 ° geriler ve indüklenen emk, uygulanan voltaj ile tam olarak anti-fazda kalır.

İndüklenen emf asla uygulanan voltajdan daha büyük olamaz, aksi halde indüklenen akım akamaz. Döngüdeki her andaki indüklenen emk'nin büyüklüğü o andaki akımın değişim hızına bağlıdır. Endüklenen emk sınırlı olduğundan, akımın değişim oranı sınırlıdır ve böylece akımın maksimum ve rms değerleri de sınırlıdır.

Şimdi, devrede akan akımın gerçek gücü şu ana kadar:

(a) devrenin endüktansı; ve biliyoruz ki, endüktans ne kadar büyük olursa, herhangi bir mevcut akım değişim hızı için indüklenen emk o kadar büyük olur ve

(b) frekans; ve ayrıca, frekans arttıkça, devir içinde belirli bir rms değeri için gerekli olan değişim oranının da arttığını biliyoruz.

Şekil 3.11, yukarıdaki ifadeleri göstermektedir. Bir bobinin (veya bir bütün olarak bir endüktans devresinin) içinde akan alternatif bir akımın gücünü sınırlandırma özelliğine, reaktansı denir.

Empedans:

Bir bobini içeren herhangi bir pratik devre, reaktansın yanı sıra dirence de sahiptir ve devrede akmakta olan alternatif bir akımın değeri, iki özelliğin birleşik etkisi ile belirlenir. Bu birleşik etki empedans olarak adlandırılır.

Örneğin bir bobin, yüksek bir endüktansa ama çok düşük bir dirence sahip olacak şekilde imal edilebilir. Öyleyse, üzerine 100 voltluk bir dc potansiyeli uygulanırsa, ağır bir doğru akım akacaktır.

Öte yandan, 100 volt rms'lik bir alternatif voltaj uygulanırsa, bobinin reaktansı alternatif akımı çok düşük bir değerle sınırlandırır. Devre bu nedenle yüksek bir empedansa sahiptir. Yüksek direnç ve sadece az miktarda endüktans içeren bir devre aynı zamanda sadece küçük bir alternatif akımın akmasına izin verecek ve eşit derecede yüksek bir empedansa sahip olacaktır.

Her ne kadar reaktans gibi bir devrenin empedansı, alternatif arzın frekansına bağlı olarak değişse de, herhangi bir frekans için empedans, sadece tek başına dirençle aynı şekilde mevcut ve potansiyel farkla ilgilidir, yani

Bu formüller tam olarak Ohm Kanunu tarafından belirtilenlere benzer olduğundan empedans, ohm olarak ölçülür. Aslında, bunlar herhangi bir elektrik mühendisliği uygulama problemini çözmek için her zaman gerekli olacak temel ilkelerdir.

kapasitans:

Bir kondansatör veya kondansatör, belirli bir elektrik yükünü korumak için tasarlanmış bir elektrikli bileşendir. Kondenserler elektrik devrelerinde birçok amaç için kullanılır. Madenlerde ve endüstrilerde bunlar en yaygın olarak güç faktörü düzeltmesi ve içsel güvenlik için kullanılır.

Aslında, basit bir kondansatör birbirine yakın tutulmuş, ancak Şekil 3.12 (a) 'da gösterildiği gibi birbirlerinden izole edilmiş iki metal plakadan oluşmaktadır. Plakaları ayıran yalıtkan malzemeler dielektrik olarak bilinir.

Eğer bir pil, Şekil 3.12 (b) 'de gösterildiği gibi iki plakaya bağlanacaksa, pil pozitifine bağlı plaka pozitif bir şarjı kabul ederken, pil negatifine bağlı plaka negatif bir şarjı kabul edecektir.

Her plaka yüklendiğinde, iki plaka arasında, aralarındaki yalıtım nedeniyle azaltılamayan potansiyel bir fark yaratılır. Ancak tamamen şarj olduğunda, iki plaka arasındaki potansiyel fark, batarya terminallerindeki potansiyel farkla eşittir.

Kapasite Birimi:

Kapasitans ölçülebilir ve temel birim faraddır. Bir nesnenin potansiyelini bir volt değiştirmek için bir saniye boyunca bir amperlik bir akım akışı gerektiriyorsa, bir nesnenin kapasitesi bir kapasiteye sahiptir.

Bununla birlikte, temel kapasitans birimi, pratik ölçümler için çok büyüktür, çünkü hiç kimse bir faradın küçük bir kesirinden daha fazla kapasitansa sahip bir nesne inşa etmedi. Nitekim, eğer bir metal kürenin bir kapasiteye sahip olması durumunda, dünyanın kendisinden birçok kez daha büyük olacağı hesaplanmıştır.

Pratik amaçlar için kullanılan kapasitans birimleri, bir faradın milyonda birine eşit olan mikrofarad; ve mikrofaradın bir milyonuncu bölümüne eşit olan Pico farad (veya mikro mikrofarad). Bununla birlikte, bir iletken bir tedarik kaynağından bir ücret aldığında, akımın akımın enerjiyi üretmek için aktarıldığını gösterir.

İletken statik yükü koruduğu sürece güçlü elektrik enerjisi olarak kabul edilebilir. İletken boşaldığında enerji harcanır. Statik yükü kabul edebilme ve elinde tutabilme özelliği kapasitans olarak adlandırılır.

Bir Kondansatörün Kapasitesi:

Bir kondansatörün kapasitansı, plakaların izole edilmiş nesneler olarak kapasitansından birçok kez daha büyüktür. Kapasitanstaki bu büyük artış, iki yüklü plakanın üst üste binmesiyle ortaya çıkar. Şimdi kondansatör dolmaya başladığında ne olduğunu görelim, bir plaka negatif yük alırken diğeri pozitif yük alıyor.

Olumlu yüklü plaka, negatif plakanın karşı yüzeyine bir başka negatif yük çekmeye meyillidir ve benzer şekilde, negatif yüklü plaka, pozitif plakaya bir ek pozitif yük çeker. Etki, akımın, yüklerin yoğunlaşması veya yoğunlaşması (aslında yoğunlaştırıcının adı yoğunlaşmadan kaynaklandı) plakaların yüzeyleri üzerinde birbiri ardına geldiğinde akmaya devam eder.

Bu şekilde birbirine zıt yüklerin konsantrasyonuna elektrostatik indüksiyon denir. Etkisi, plakalar arasında potansiyel bir fark yaratılmasına karşı koymaktır, çünkü plakalara çekilen yükler, birbirlerini nötrleştirme eğilimindedir.

Bu nedenle, bir yoğunlaştırıcı yüklendiğinde, levhalara verilen yükün çoğu nötrleştirildiği karşı yüzlere çekilir ve levhalar arasındaki potansiyel farkı yaratmak için sadece çok küçük bir oran mevcuttur.

Bu nedenle, levhalar arasında küçük bir potansiyel farkı üretmek için yoğunlaştırıcı levhalara büyük miktarda bir şarj sağlanmalıdır, yani yoğunlaştırıcının kapasitansı büyüktür.

10 mikrofarad kapasiteye sahip bir kondansatör kolayca imal edilir, plakaları ayrıldığında ölçülemeyecek kadar küçük olan bir kapasitansa sahiptir. Aslında, bir kondansatörün gerçek kapasitansı birçok faktöre bağlıdır.

En önemli faktörler:

(i) Plakaların toplam alanı:

Kondenserdeki nötrleştirilmiş yükler, plakaların karşılıklı yüzlerine yoğunlaştığından, emilebilen ve nötrleştirilebilen yük miktarı, yüzeyin doğrudan birbirine zıt olduğu alana bağlıdır.

Bu alan ne kadar büyük olursa, kondansatörün kapasitansı o kadar büyük olur. Uygulamada, plakaların bir bobine sarılmasıyla, plakaların sıraları oluşturularak, alternatif olarak pozitif ve negatif olarak geniş plaka alanları yerleştirilir.

(ii) Plakalar arasındaki mesafe:

Plakalar arasına uygulanan elektrostatik indüksiyon kuvveti, birbirine yaklaştırıldıkça artar. Bu nedenle, plakalar ne kadar yakınsa, yüzeyleri üzerinde konsantre olabilen ve nötrleştirilebilen yük miktarı o kadar büyüktür ve kondansatörün kapasitansı o kadar büyüktür.

Levhalar arasındaki dielektrik, kalın ve elektriksel olarak uygulanan gerilime dayanacak kadar güçlü olmalıdır, aksi takdirde her şey çok daha önce başarısız olur.

(iii) Dielektrik'in Mülkiyeti:

Şekil 3.12 (a) 'da gösterildiği gibi basit bir kondansatör, dielektrik olarak havaya sahip olabilir. Mika, mumlu kağıt veya yalıtkan yağ gibi bazı katı dielektrikler, benzer boyuttaki bir kondansatöre daha büyük bir kapasitans verir. Bunun nedeni, plakalar üzerindeki yükün, temas ettikleri dielektrik yüzeyinde yük oluşturma eğiliminde olmasıdır.

Dielektrik maddenin pozitif plaka ile temasta olduğu yüzey negatif yük alır ve bunun tersi de geçerlidir. Dielektrik yüzeyleri üzerindeki yükler, bu nedenle, plakaların yüzeylerinde yüklenmeye karşı ek bir nötrleştirme kuvveti görevi görür, böylece kondansatör, plakalar arasında belirli bir potansiyel farkı oluşturmak için daha fazla yükü emmelidir.

(e) Doğru Akım Devresindeki Kondenserler:

Bir kondansatörün plakaları arasında elektrik bağlantısı olmadığından, doğru akım devresi bunun üzerinden tamamlanamaz. Akü boyunca bir lamba ile seri olarak bir kondansatör bağlanırsa, hiçbir devre tamamlanmamıştır ve lamba çalışmaz. Bununla birlikte, eğer kondansatör bağlantılar yapıldığında şarj edilmezse, kondansatör şarj edilinceye kadar iletkenlerde bir akım akacaktır.

Şarj akımı yeterince güçlüyse lamba anlık olarak yanıp söner. Kondansatörün dielektrikinden hiçbir akım geçmese de, kondenser şarj edilirken kısa bir süre boyunca, akım bir devre tamamlanmış gibi akar. Akünün ilk bağlı olduğu andaki akım gücü en fazladır, ancak kondenserdeki yük arttıkça hızla düşer.

Plakalar arasındaki tam potansiyel fark elde edildiğinde, akımın akışı durur. Akım akışı, akünün kondansatöre elektrik enerjisi sağladığını gösterir. Bu enerji şimdi yükte depolanır. Akü bağlantısı kesilirse, kondansatör şarj edilmiş halde kalır ve elektrik enerjisi deposunu korur.

Şimdi iki plaka arasında bir bağlantı yapıldığında, pozitif yüklü plakadan negatif yüklü plakaya, kondenser boşaltılana kadar bir akım akar ve iki plaka aynı potansiyeldedir. Bu akım, bağlantı ilk kez yapıldığında en büyüktür ve potansiyel fark azaldıkça hızla düşer.

Kondenser ve ac Devresi:

Kondenserin alternatif bir akım devresi üzerindeki etkisi, bir doğrudan akım devresi üzerindeki etkisinden oldukça farklıdır. Lütfen Şekil 3.13'e bakınız. Alternatif akım kaynağının polaritesi sürekli olarak ters çevrilir, böylece kondansatör, bir doğrudan akım devresinde olduğu gibi statik bir yük tutamaz.

Alternatif akım beslemesi ilk kez bağlandığında, ilk döngü kondansatörün plakaları arasındaki potansiyel bir farkı kaynatarak başlar. Doğrudan bir akım kaynağı ilk bağlandığında olduğu gibi, bir anlık bir akım akar ve plakalar arasındaki voltaj yükseldikçe hızla düşer. Bir döngünün çeyreğinin sonunda, voltaj zirveye ulaştı ve akımın akışı durdu.

Döngünün ikinci çeyreğinde, tedarikin voltajı düşüyor. Kaynağın gerilimi, kondenser plakaları arasındaki potansiyel farktan daha düşük bir değere düştüğünde, kondenser deşarj olmaya başlar.

Kondansatör boşaldıkça, akım ilk akımın tersi yönde akmaya başlar. Beslemenin gerilimi hala boşaltma akımına karşı çıktığından, boşaltma akımı ilk önce çok küçüktür: Sadece besleme gerilimi sıfır olduğunda maksimum değere ulaşır.

Ardından, ikinci yarı başladığında, akım aynı yönde akmaya devam eder ve kondansatör ters kutup ile yüklenmeye başlar. Üçüncü çeyrek döngüsünün sonunda, voltaj tekrar zirveye ulaşır ve akım akar. Döngünün dördüncü çeyreğinde, kondansatör tekrar boşalmaya başlar, boşaltma akımı ilk şarj akımı ile aynı yönde akar.

Bir kondansatöre alternatif bir besleme bağlandığında, alternatif bir akım aslında besleme kaynağını kondenserin plakalarına bağlayan iletkenlerde akar. Plakalar arasındaki dielektrikten hiçbir akım geçmese de, devre tamamlanmış gibi davranır ve pratik amaçlar için, bir kondansatörün alternatif bir akımın içinden geçmesine izin verdiği kabul edilebilir.

Şimdi yine Şekil 3.13'ten, voltaj sıfırda olduğunda bunun tersi durumda alternatif bir akım devresi döngüsünün olacağını gösterebiliriz. Bu nedenle akım döngüsü voltaj döngüsünü 90 ° yönlendirir.

Bununla birlikte, herhangi bir pratik devrenin kapasitansın yanı sıra bir miktar direnç içerdiğini de bildiğimiz için, akım gerçekte hiçbir zaman gerilimi 90 ° C'ye kadar yönlendirmez. Akım döngüsünün voltaj döngüsünü yönlendirdiği gerçek miktar, devrenin ne kadar direnç ve kapasitansa bağlı olduğuna bağlıdır. Şekil 3.13'teki vektör diyagramı, yukarıdaki açıklamaları vektörel olarak açıklar.

Kapasitasyon Reaksiyonu ve Empedansları:

Bir kondansatöre alternatif bir voltaj uygulandığında, akan alternatif akımın gücü, kondansatörün kapasitansları ile belirlenir. Herhangi bir voltaj için, büyük kapasitanslı bir kondansatör büyük bir yükü emer, böylece ağır bir akım akar.

Ancak, küçük kapasitanslı bir kondansatör az miktarda şarj emer, böylece sadece küçük bir akım akar. Bir kondansatörün alternatif akımı sınırlayıcı özelliğine kapasitif reaktans denir.

Bir devrenin kapasitansı ve direnci birlikte alternatif akımın geçişine bir empedans sunar. Endüktif empedansta olduğu gibi, herhangi bir frekans için, kapasitif empedans, tamamen saf dirençle aynı şekilde alternatif voltaj ve akımla ilgilidir. Empedans bu nedenle ölçülür ohm.

Kapasitif bir devrenin empedansı, alternatif kaynağın frekansına göre değişir. Kaynağın frekansı ne kadar yüksek olursa, devrenin empedansı o kadar düşük olur. Tedarikin frekansı arttığında, her yarım döngüde kondanserin şarj edilmesi gereken oran da artar, böylece daha ağır bir akımın akması gerekir.

Aksi belirtilmedikçe, kapasitif devrenin empedansı her zaman 50 c / s'de ölçülür, ABD (ve ABD sisteminden etkilenen ülkeler) frekanslarını saniyede 60 döngü olarak alır.

Kapasite ve Endüktansın Karşılaştırılması:

Bir kondansatörün alternatif bir akım devresi üzerindeki etkisi birçok yönden bir bobinin etkisinin tersidir.

Kapasitans ve endüktansın etkisi aşağıdaki gibi karşılaştırılır:

Devre İletkeninin Kapasitansı:

Her elektrik devresinde, bir kondansatörün bağlı olup olmamasından bağımsız olarak belirli bir kapasitans vardır. Bir devrenin kapasitansının ne olacağını hesaplamak genellikle mümkün değildir ve birçok devrenin kapasitansı ölçülmek için çok küçüktür, ancak bir güç devresinin kapasitansı, etkileri korunmadığında bir tehlike oluşturacak kadar büyük olabilir karşısında.

Bu nedenle, elektrik devrelerini, hat üzerinde çalışmaya başlamadan önce, kapatıldıktan sonra da her zaman topraklamanız tavsiye edilir.

Kablo iletkenleri, şalt bağlantıları ve örneğin bir kömür yüzey devresinin motor sargıları birbirine bağlanmış önemli miktarda metal içerir. Bu metal kütlesi, kendiliğinden, bir elektrik yükünü korumak için belli bir kapasiteye sahiptir.

It is, however, surrounded by the earth screen of the cable and the metal casings of the motor and switchgear. The casing and the conductors together act as a condenser, so that the capacitance of the metal parts of the circuit is greatly increased.

Now when the supply is switched off from the motor after it has been working, the metal parts of the circuit could retain a charge of electricity for a time even though the current is not flowing. The electrical energy contained in the charge would be very little compared with the energy carried by the system when working, but it could be sufficient to give anyone touching a conductor in the circuit a severe shock.

Further, the accidental discharge of the conductor when exposed could cause a spark which might ignite any fire damp present in the atmosphere. It is, therefore, possible to receive a severe shock or produce an incendive spark from a conductor even though the conductor is isolated from the source of supply.

In order to eliminate the danger of shock or sparking from a charged conductor, isolator switches are usually provided with an 'earth' position which enables all the conductors isolated by the switch to be connected directly to earth, so that they can be discharged.

It is therefore must, and important when working on any high or medium voltage electrical equipment, to ensure that any conductor to be exposed have been both isolated and discharged before any cover is removed. Conductors should be connected directly to earth for at least one minute in order to ensure that these are fully discharged.

Electrical Engineering: Effect # 2. Heating Effect of Electric Current:

Whenever an electric current flows it meets with resistances. If the current is flowing in a good conductor, such as copper, the resistance is very slight, but some other materials which conduct electricity offer much more resistance. Whenever an electromotive force drives a current round an electric circuit, energy is expended in overcoming the resistance in the circuit.

The electrical energy expended is given out in the form of heat. The amount of heat produced at any point in an electric circuit depends upon the resistance of the material of which the circuit is made at that point, and upon the strength of the current flowing.

Some heat is produced at every point of every circuit in which current is flowing, but throughout most of the circuit, eg the cables, the amount of heat produced is normally very small and is readily dispersed.

Some parts of a circuit have higher resistance than the rest and, in these parts, more heat is- produced. For that reason, electric motors, generators, transformers and other equipment, have to be cooled while in operation.

Similarly, a bad connection in a circuit eg a poorly made plug, offers a higher resistance, and excessive heat may be produced at that point. The heating could be sufficient to damage the equipment and possibly start a fire.

However, the heating of an electric current is used in electric light bulbs and electric fires. In an electric light bulb current passing through a fine wire produces sufficient heat to raise the temperature wire very high so that it glows brilliantly. This useful aspect of electricity is explained and illustrated in the chapter dealing with Electric Lighting.

Electrical Engineering: Effect # 3. Chemical Effect:

Some liquids also conduct electricity, but when they do so, some chemical reactions occurs. Fig. 3.14 illustrates how such liquids conduct electricity.

A potential difference is applied across the liquid by connecting a source of energy to two solid conductors (called electrodes) immersed in the liquid. The positive electrode is called the anode and the negative electrode is called the cathode. The liquid is called the electrolyte, and the process by which a liquid conducts electricity is called electrolysis.

Most conducting liquids consist of a solution of solid (eg washing soda, or copper sulphate) or liquid (eg sulphuric acid) in water. When the substance dissolves it splits chemically into two electrically charged parts, called ions.

One ion consists of positively charged particles whilst the other consists of negatively charged particles. In its normal state, the solution is electrically neutral, because the negatively and positively charged ions completely neutralize one another.

When a potential difference exists between the electrodes, the positively charged ions (cations) are attracted towards the cathode and the negatively charged ions (anions) are attracted towards the anode. In this way, a two way flow of ions is set up in the liquid. This movement of ions constitutes the passage of current through the liquid.

When the ions reach the electrodes they lose their electric charge and are released, either as a gas, or as a coating on the electrode. Some ions, however, are incapable of existing independently as substances, and they therefore combine chemically with the material of the electrode.

Bir elektrik akımının kimyasal etkisinin kullanımına bir örnek, bakır elektro kaplamadır. Bir bakır anot, bir bakır sülfat çözeltisine daldırılır. Bir solüsyon içinden bir akım geçtiğinde katod bakırla kaplandığından bu çözeltiye batırılan herhangi bir metal nesne. Bakır sülfat, kimyasal olarak bir bakır iyonuna (pozitif) ve negatif bir sülfata (bakır sülfatın sülfat kısmı) ayrılır.

Bakır katotlara çekilir ve biriktirilir, sülfitler bakırla birleştiği anoda çekilir, bakır sülfat yeniden oluşturulur. Genel etki, bakırın anottan katoda, aslında elektrolite değişmeden kalmasıdır.

Elektrik akımının kimyasal etkisi, elektrolizin, elektrikli cihazların korozyona neden olduğu, örneğin kabloların zırhlanması gibi durumlardaki çarpışmalarda sıklıkla karşılaşılmaktadır.

Elektrolitten asitli maden suyu ve cihazdan toprağa sızan hafif kaçak akım durumunda, su ile ekipmanın metalleri arasında kimyasal işlem meydana gelir. Elektroliz işleminin tersine çevrilebildiği de kaydedilmiştir.

Bir elektrolit ve iki elektrot arasındaki kimyasal etki, bir elektrik akımı üretebilir. Kimyasal işlemle elektrik üretimi, ayrıca bataryalarla ilgili bölümde açıklanan ve açıklanan batarya prensibidir.

İletken Gazlar:

Sıvılar gibi gazlar ve buharlar da iki yönlü iyon akışıyla elektrik iletirler. Neon, iletken gaz örneğidir; elektrik ileten buharlar arasında cıva buharı ve sodyum buharı bulunur. Gaz veya buhar genellikle, havanın ilk önce boşaltıldığı bir cam tüp gibi bir mahfaza içinde bulunur.

İki elektrot, bir anot ve bir katot muhafaza içine kapatılmıştır. Elektrotlar arasında yeterli bir potansiyel farkı uygulandığında, gaz iyonize edilir ve pozitif ve negatif iyonlar sırasıyla katoda ve anoda çekilir, böylece gazın çalışmaya başlaması sağlanır.

İki yönlü iyon akışı, bazı gaz ve buharların, iletken olurken parlak bir ışıltı yaymasına neden olur. Bununla birlikte, her bir gaz veya buhar için, iyonlaşma başlamadan önce elektrotlara uygulanması gereken belirli bir minimum voltaj vardır.

Bu voltajın altında hiçbir iyon üretilmez ve gaz hiç iletken olmaz. Bir gazın veya buharın yapacağı asgari voltaj, buna karşılık gelen voltaj olarak adlandırılır. İletken gazlar ve buharlar belirli aydınlatma türlerinde ve bir doğrultucu için kullanılır. Endüstride gaz ileten bazı uygulamalar elektrikli aydınlatma bölümünde gösterilmektedir.