-
Kısa Devre: Kırmızı, sarı, mavi, nötr ve toprak hatlarının en az ikisinin birbirine temas ederek elektriksel akımın bu yolla devresini tamamlamasıdır. Elektrik akımı taşıyan devrelerde kısa devre olması olağandır. Özellikle yüksek gerilim ihtiva eden sistemlerde mümkündür. Böyle bir durum çok büyük tehlikeler arz eder. Bugün gerek sistemi, gerekse sistemde görev yapan elemanları korumak için çeşitli önlemlerin alınması başlıca yaptırımlar arasına girmiştir.
-
Sigortalar: Alternatif ve doğru akım devrelerinde kullanılan cihazları ve bu cihazlarda kullanılan iletkenleri, aşırı akımlardan koruyarak devreleri ve cihazı hasardan kurtaran elamanlardır. Sigortalar; evlerde, elektrik santrallerinde, endüstri tesislerinde kumanda panolarında, elektrikle çalışan bütün aletlerde kullanılır.
-
Topraklama: Binanın elektrik sistemi kurulurken binanın dışında toprağa belirli bir büyüklükte bir bakır çubuk veya bakır levha gömülür. Bu bakır çubuğa bağlı bir kablo, binanın girişindeki faz ve nötrün binaya ilk girdiği ana elektrik kutusuna kadar getirilir. Bu noktadan itibaren tüm binaya, tüm dairelere bir faz, bir nötr ve bir de toprak hattı gider. Topraklı prizlerde ortadaki iki delik faz ve nötr' e bağlı iken, dış taraftaki metal çıkıntılar da toprak hattına bağlanır.
-
Elektrik Enerjisinin Özellikleri: Birim zamandaki elektrik enerjisi, elektrik gücü olarak tanımlanır. Bu nedenle güç ile zamanın çarpımından elektrik enerjisi miktarı hesaplanabilir.
W = P.t
W: Elektrik enerjisi [Ws] veya [J]
P: Elektrik gücü[W]
T: Zaman[s]
Enerji birimi olarak [Ws] veya [J] kullanılmaktaysa da bazen ifade edilmek istenen enerji miktarı çok daha büyük olabilmektedir. Günlük hayatta daha çok [Wh] ya da [kWh] birimleri kullanılmaktadır.
Örnek: Evimizde kullandığımız 100[W]’lık lambayı günde 4 saat yaktığımızda 30 gün için bu lambanın harcadığı toplam enerji miktarını hesaplayınız.
Çözüm: En kolay hesaplama için kullanılacak birim [Wh]’dir. Buna göre:
W=100[W]x4[h] x 30= 12000[Wh] (30 günde harcanan toplam enerji)
1[kWh] = 1000[Wh]
W=12000/1000=12[kWh] (30 günde harcanan toplam enerji)
Zamanı saniye cinsinden kullanırsak enerji miktarı [Ws] olarak ifade edilir.
t=4[h]=4x60x60[s]
W=100[W]x4x60x60[s]=1440000[Ws] (1 günde harcanan toplam enerji)
W=100[W]x4x60x60[s]x30=43200000[Ws] (30 günde harcanan toplam enerji)
1[Ws]=1[J] W=1440000[J] W=43200000[J]
-
İletkenler, Yalıtkanlar ve Yarı İletkenler
Elektrik ileten tüm maddelere iletken madde denir. Elektrik akımını iyi iletirler.
Elektrik iletmeyen maddelere yalıtkan madde denir. Yalıtkan maddeler iletken maddelerin yalıtımında kullanılır. Yalıtkan maddelere örnek olarak tahta, cam ve plastiği verebiliriz.
Elektrik iletkenliği bakımından, iletken ile yalıtkan arasında kalan maddelere ise yarı iletken madde denir. Elektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdir.
-
Ölçme: Her hangi bir büyüklüğün kendi cinsinden tanımlı bir birimle karşılaştırma işlemidir.
Ölçü Aletlerine Ait Semboller ve Anlamları: Elektrik elektronik alanında en çok kullanılan ölçü aletleri aşağıda belirtilmiştir. Bu ölçü aletlerinin tamamının dijital ve analog modelleri mevcuttur.
Ø Ampermetre: Doğru veya alternatif akım devrelerinde alıcının çektiği akımı ölçen ölçü aleti olup devreye seri bağlanır. Ampermetreler (A) harfi ile belirtilir.
Ø Voltmetre: Doğru ve alternatif akım devresinin ya da devreye bağlı bir alıcının uçlarındaki gerilim değerini ölçmeye yarayan ölçü aleti olup devreye paralel bağlanır. Voltmetreler (V) harfi ile belirtilir.
Ø Lcrmetre: Elektrik devrelerinde değişik amaçlar için kullanılan ve alıcı olarak görev yapan direnç, bobin ve kondansatörün; direnç, endüktans ve kapasite değerlerini ölçen ölçü aletleridir. Lcrmetre ile doğru ölçüm yapabilmek için uygun kademe seçimi yapılmalıdır.
Ø Wattmetre: Doğru ve alternatif akım devrelerinde alıcıların çektikleri elektriksel gücü ölçen aletleridir. Wattmetreler akım ve gerilim bobinlerine sahip olup akım bobini devreye seri, gerilim bobini devreye paralel bağlanır. Güç hesaplamalarda (P) harfi ile ifade edilir.
Ø Frekansmetre: Alternatif akım devrelerinde elektrik enerjisinin frekansını ölçen aletlerdir. Frekansmetreler devreye paralel bağlanır ve (Hz) şeklinde ifade edilir.
Ø Multimetre: Elektrik veya elektronik devrelerinde akım, gerilim, direnç, frekans endüktans ve kapasite ölçümü yapar. Bunların yanı sıra elektronik elemanların sağlamlık kontrolü ve uç tespiti işlemleri yapabilen tümleşik ölçü aletleridir.
Ø Osilaskop: Elektrik ve elektronik devrelerinde akım ve gerilimin değeri, frekans ve faz farkı ölçümlerini dijital veya analog ekranda grafiksel olarak gösteren aletlerdir.
Ø Elektrik Sayacı: Elektrik devrelerinde alıcıların harcadığı elektrik enerjisini, yani harcanan güç ile zaman çarpımını ölçen ölçü aletleridir. Sayaçlarda akım ve gerilim bobini olmak üzere iki bobin bulunur. Akım bobini devreye seri, gerilim bobine devreye paralel bağlanır.
DOĞRU AKIM
Elektrik Devreleri: Üreteçten çıkan akımın alıcı üzerinden geçerek tekrar üretece ulaşması için izlediği yola elektrik devresi denir. Elektrik enerjisi ile çalışan herhangi bir aygıtın çalıştırılabilmesi için; içinden sürekli akımın geçmesi gereklidir. Bu da ancak aygıtın devresine bağlanan elektrik enerji kaynağı (pil, akü, batarya, alternatör vb.) ile temin edilir.
Elektrik Devrelerinde Kullanılan Elemanlar
Besleme: Herhangi bir enerjiyi (kimyasal, mekanik, ısı, ışık), elektrik enerjisine dönüştüren devre elemanına üreteç veya kaynak denir. Kısaca elektrik enerjisi üreten devre elemanıdır.
Direnç: Dirençler, üzerlerinden geçen akıma karşı zorluk gösteren devre elemanlarıdır. Devre uygulamalarında dirençler, akım sınırlayıcı, gerilim düşürücü, devre yükü, akım ayarlayıcısı olarak kullanılır. Hemen hemen her elektrik-elektronik devresinde direnç kullanılmaktadır.
İletken: Elektrik devre elemanlarının birbirine bağlantısının yapıldığı ve elektrik akımını ileten metal tellere(bakır, alüminyum vb.) iletken veya kablo denir.
Sigorta: Devreyi normal çalışma akımının üzerindeki daha büyük akımlara karşı koruyan bir devre elemanıdır. Devrenin güvenliği için kullanılır.
Devre çeşitleri: Elektrik devreleri, devreden geçen akımın, alıcıdan geçmesine göre; açık devre, kapalı devre ve kısa devre olarak adlandırılır.
Açık Devre: Eğer bir devrede anahtar açık olduğu için ya da akım yolunda bir kopukluk olduğu için üreteçten almaca enerji aktarılamıyorsa bu devrelere açık devre denir. Alıcı çalışmaz.
Açık devrenin oluşması için gerekli koşullar:
Ø Anahtarın açık olması,
Ø Sigortanın devreyi açmış olması,
Ø İletkenlerde kopukluk olması,
Ø Alıcının arızalı olması,
Ø Ek yerlerinde veya elemanların bağlantısında temassızlık olması.
Açık Devre Şeması
Kapalı Devre: Bir elektrik devresinde anahtar kapalı, iletkenler sağlam ve üreteçteki enerji alıcıya ulaşıyorsa bu tür devreye kapalı devre denir. Alıcı çalışır.
Kapalı Devre Şeması
Kısa Devre: Anahtar kapalı olmasına rağmen herhangi bir nedenle elektrik akımı, alıcıya gitmeden devresini daha kısa yoldan veya direnci yok denecek kadar az olan yoldan tamamlıyorsa, bu şekildeki devrelere kısa devre denir. Alıcı çalışmaz.
Üreteç gerilimi karşısında direnç sıfır olduğundan devreden büyük değerde akım geçmek ister. Böyle durumda koruma elemanı olarak kullanılan sigorta devreyi açar.
İletkenlerin, yalıtkan kısımlarının özelliğini kaybetmesi sonucunda, iletkenlerin birbirine teması kısa devreye neden olur. Bu, arıza çeşitlerinden biri olup, arzu edilmeyen bir durumdur. Bunu önleyebilmek için devreye uygun değerde sigorta bağlanmalıdır.
Kısa Devre Şeması
fiogf49gjkf05