Elektronik temelleri: Akımda Neler Değişmeli? - mankenler

Alternatif akım, elektronikte basit bir nedenden ötürü hayati öneme sahiptir: Devreyi duvar prizine takarak erişebileceğiniz elektrik akımı, alternatif olarak geçerli.

Tek bir yönde kesintisiz olarak akan elektrik akımı, doğru akım veya DC olarak adlandırılır. Doğru akım devresinde akım, tümü aynı doğrultuda olan ve bir yönde hareket eden elektronlardan kaynaklanır.

Doğru akım taşıyan bir tel içinde, elektron atomdan atoma doğru tek bir yönde hareket ederken atlama yapar. Böylece, telin bir ucunda trk yapmaya başlayan belirli bir elektron sonunda telin diğer ucunda olacak.

alternatif akımda, elektronlar yalnızca bir yönde hareket etmez. Bunun yerine, bir süre atomdan atoma doğru bir yönde atlar ve sonra tersine dönerek atomdan atoma atlarlar. Her zaman, elektronlar yön değiştirirler. Alternatif akımda, elektronlar sürekli olarak ileriye doğru hareket etmez. Bunun yerine, ileri geri hareket ediyorlar.

Elektronlar alternatif akım anahtarı yönünde, akım yönü ve devrenin voltajı kendiliğinden tersine çevrilir. Birleşik Devletler'deki kamu elektrik dağıtım sistemlerinde (ev akımı dahil) gerilim kendisini saniyede 60 kez ters çevirir. Bazı ülkelerde gerilim kendisini saniyede 50 kez ters çevirir.

Alternatif akımın yönü tersine çevirme oranı, frekansı olarak adlandırılır, hertz cinsinden ifade edilir. Dolayısıyla, Birleşik Devletler'de standart ev akımı 60 Hz'dir.

Alternatif bir akım devresinde voltaj ve dolayısıyla akım, daima değişiyor. Bununla birlikte, voltaj anında kutupları tersine çevirmiyor. Bunun yerine, voltaj, sıfırdan tepe gerilimi olarak adlandırılan maksimum bir gerilime ulaşana kadar sürekli olarak yükselir.

Sonra gerilim tekrar sıfıra düşmeye başlar. Voltaj daha sonra polariteyi tersine çevirir ve sıfırın altına düşer, yine pik gerilimine, ancak negatif polariteye yönelir. Pik negatif voltaja ulaştığında sıfıra gelene kadar tekrar tırmanmaya başlar. Sonra döngü tekrar eder.

Gerilimin salınan değişimi, manyetik alanlar ve elektrik akımları arasındaki temel ilişki nedeniyle önemlidir. Bir iletken (tel gibi) bir manyetik alan boyunca hareket ettiğinde, manyetik alan telde bir akım oluşturur. Ancak iletken, manyetik alana göre sabitse, hiçbir akım indüklenmez.

Fiziksel hareket bu efekti oluşturmak için gerekli değildir. İletken sabit bir konumda kalırsa ancak manyetik alanın yoğunluğu artar veya azalır (yani, manyetik alan genişler veya daralır), iletkende manyetik alan sanki aynı şekilde bir akım akıtılır ve iletken Fiziksel olarak tarla boyunca ilerliyordu.

Çünkü kutupsallık pozitiften negatife ve tekrar geri döndüğünde alternatif akımdaki gerilim her zaman artmaktadır veya azalmaktadır, akımın çevresindeki manyetik alan daima çökmekte veya genişlemektedir. Yani, genişleyen ve çökmekte olan bu manyetik alana bir iletken yerleştirirseniz, iletkenden alternatif akım indüklenecektir.

Sihir gibi görünüyor! Alternatif akımda, teller arasında fiziksel bir temas olmasa bile, bir teldeki akımın komşu teldeki akıma neden olması mümkündür.

Alt çizgi şudur: Alternatif akım, değişen bir manyetik alan yaratmak için kullanılabilir ve değişen manyetik alanlar, alternatif akım oluşturmak için kullanılabilir. Alternatif akım ve manyetik alanlar arasındaki bu ilişki üç önemli cihazı mümkün kılar:

• Alternatör: Akan su veya buhar veya bir rüzgar değirmeni ile çalışan türbin gibi dönen hareket kaynağından alternatif akım üreten bir cihaz. Alternatörler, bir tel bobin içine yerleştirilen bir mıknatısın dönmesi için dönen hareketi kullanarak çalışırlar. Mıknatıs dönerken, manyetik alanı hareket eder, bu da sargı telinde alternatif bir akım oluşturur.

• Motor: Alternatörün tam tersi. Alternatif akımı dönen harekete çevirir. En basit biçiminde, bir motor geriye doğru bağlanmış bir alternatör. Mıknatıs, dönebilen bir mile monte edilmiştir; mıknatıs bir tel bobinin dönüşüne yerleştirilir.

  Bobine alternatif akım uygulandığında, akım tarafından oluşturulan yükselen ve düşen manyetik alan, mıknatısın dönmesine ve milin dönmesine neden olur.

• Transformatör: İki tel sargı telinin yakınına yerleştirilmesinden oluşur. Bobinlerden birine alternatif bir akım yerleştirilirse, çökmekte olan ve genişleyen manyetik alan diğer bobinde alternatif bir akım oluşturacaktır.