Gerilim

Gerilim, elektrik yüklerinin hareket etmesini sağlayan şeydir. Yüklerin bir tel veya başka bir elektrik iletkeninde hareket etmesine neden olan 'itme'dir. Yükleri iten kuvvet olarak düşünülebilir, ancak bir kuvvet değildir. Gerilim yüklerin hareket etmesine neden olabilir ve yüklerin hareket etmesi bir akım olduğundan, gerilim bir akıma neden olabilir.

Elektrik Potansiyel Farkı gerçek bilimsel terimdir ancak yaygın olarak Voltaj olarak adlandırılır. Gayri resmi olarak, voltaj veya elektrik potansiyel farkı bazen "Potansiyel Farkı" olarak adlandırılır. Voltaj, belirli durumlarda elektromotor kuvvet (EMF) olarak da adlandırılır.

Voltaj bir elektrik potansiyel farkıdır, iki yer arasındaki elektrik potansiyeli farkıdır. Elektriksel potansiyel farkı veya voltaj için birim volttur. Volt, Alessandro Volta'nın anısına adlandırılmıştır. Bir volt, coulomb başına bir joule'e eşittir. Volt biriminin sembolü (9V)'da olduğu gibi büyük V harfi ile yazılır. Uluslararası Birimler Sistemi kurallarına göre, bir kişinin özel isminden türetilmiş bir isme sahip bir birimin sembolü büyük harftir.

Lütfen volt ve voltajın iki farklı şey olduğunu unutmayın. Volt, bir şeyi ölçtüğümüz bir birimdir. Hem elektrik potansiyeli hem de voltaj ölçtüğümüz şeylerdir ve volt her ikisi için de ölçü birimidir. Volt biriminin sembolü V ile yazılır (9 volt veya 9 V). Voltaj bir formülde kullanıldığında, italik olarak yazılabilir, örneğin, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}} $V=9\,{\text{V}}$ ya da el yazısı ile yazılmış. Sadece tek bir harf sembolü varsa, küçük v harfi kullanılabilir, örneğin, voltaj = akım × direnç {\displaystyle {\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}} ${\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}}$ veya v = ir {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}} ${\text{v}}={\text{ir}}$ . Elektrik mühendisleri gerilim için e {\displaystyle e} $e$ sembolünü kullanırlar, örneğin, e = i r {\displaystyle e=ir} $e=ir$ Voltaj ve volt arasındaki farkı çok net bir şekilde ortaya koymak için.

Teknik olarak voltaj, iki nokta arasındaki elektrik potansiyeli farkıdır ve her zaman iki nokta arasında ölçülür. Örneğin, bir pilin pozitif ve negatif uçları arasında, bir tel ile toprak arasında veya bir tel veya bir devrenin bir noktası ile devrenin başka bir bölümündeki bir nokta arasında. ABD'de ev elektriği ile günlük kullanımda voltaj çoğunlukla 120V'tur. Bu voltaj elektrik telinden toprağa kadar ölçülür.

Güç (enerji) aktarımı için hem gerilim hem de akım olması gerektiğini unutmayın. Örneğin, bir tel üzerinde yüksek voltaj olabilir, ancak bağlanmadığı sürece hiçbir şey olmayacaktır. Kuşlar 12kV ve 16kV gibi yüksek gerilim hatlarına ölmeden konabilirler, çünkü akım kuşun içinden geçmez.

DC gerilimi ve AC gerilimi olmak üzere iki tür gerilim vardır. DC voltajı (doğru akım voltajı), bir bataryada olduğu gibi her zaman aynı polariteye (pozitif veya negatif) sahiptir. AC voltajı (alternatif akım voltajı) pozitif ve negatif arasında değişir. Örneğin, duvar prizinden gelen voltaj saniyede 60 kez (Amerika'da) veya saniyede 50 kez (İngiltere ve Avrupa'da) polarite değiştirir. DC genellikle elektronik cihazlar için, AC ise motorlar için kullanılır.

Yüksek gerilim kablosunun bağlanması

Tanım

Gerilim, iki yer arasındaki Elektrik Potansiyelindeki değişim
veya iki yer
arasındaki coulomb başına Elektrik Potansiyel Enerjisindeki değişimdir.

V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}} $V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}$

Burada V=Voltaj, EPE=Elektriksel Potansiyel Enerji, q=şarj, ∆=farklılıktır.

Toprak gerilimi

Gerilim her zaman iki nokta arasında ölçülür ve bunlardan biri genellikle "toprak" veya sıfır volt (0V) noktası olarak adlandırılır. Çoğu AC elektrik tesisatında toprağa bir bağlantı vardır. Bir su borusu, toprağa gömülü veya çakılmış bir topraklama çubuğu veya yeraltına gömülü uygun bir metal iletken (gaz borusu değil) aracılığıyla gerçek toprağa bağlantı yapılır. Bu bağlantı, elektrik sisteminin bir binaya giriş noktasında, sokakta bir transformatörün bulunduğu her direkte (genellikle bir elektrik direğinde) ve sistemin diğer yerlerinde yapılır. Tüm Dünya gezegeni voltaj ölçümü için referans noktası olarak kullanılır. Bir binada bu toprak, her bir elektrikli cihaza iki kablo üzerinde taşınır. Biri 'topraklama iletkeni'dir (yeşil veya çıplak tel) ve ekipmanın metal parçalarını toprağa bağlamak için bir güvenlik toprağı olarak kullanılır. Diğeri ise sistemin devrelerindeki elektrik iletkenlerinden biri olarak kullanılır ve 'nötr iletken' olarak adlandırılır. Toprak potansiyelinde olan bu tel, herhangi bir elektrikli ekipmandan gelen akımı binalara giriş noktasına ve daha sonra genellikle sokaktaki trafoya geri taşıyarak tüm devreleri tamamlar. Binaların dışındaki birçok yerde devreleri tamamlamak ve akımı binalardan jeneratörlere taşımak için bir kabloya gerek yoktur. Tüm akımı geri taşıyan dönüş yolu toprağın kendisidir.
DC devrelerinde, toprağa bir bağlantı olsa da olmasa da, bir
jeneratörün veya akünün negatif ucu genellikle "toprak" veya sıfır volt (0V) noktası olarak
adlandırılır. Aynı baskılı devre kartı (PCB) üzerinde birkaç topraklama olabilir, örneğin hassas analog devrelerde, devrenin bu kısmı bir "analog topraklama" kullanabilir ve dijital kısım bir "dijital topraklamaya" sahip olabilir.
Elektrikli ekipmanlarda 0 volt noktası, şasi topraklaması olarak adlandırılan metal şasi veya topraklama olarak adlandırılan gerçek toprağa bir bağlantı olabilir, her birinin elektrik şematik çizimlerinde (devre çizimleri)
kullanılan kendi sembolleri vardır.

Ölçme araçları

Voltajı ölçmek için kullanılan araçlardan bazıları voltmetre ve osiloskoptur.

Voltmetre iki nokta arasındaki voltajı ölçer ve DC moduna veya AC moduna ayarlanabilir. Voltmetre, örneğin bir pilin DC voltajını (tipik olarak 1,5V veya 9V) veya duvardaki güç prizinden gelen AC voltajını (tipik olarak 120V) ölçebilir.

Daha karmaşık sinyaller için, DC ve/veya AC voltajını ölçmek için bir osiloskop kullanılabilir, örneğin bir hoparlör üzerindeki voltajı ölçmek için.

Potansiyel farkı

Voltaj veya a noktasından b noktasına potansiyel farkı, 1 coulomb pozitif yükü a noktasından b noktasına taşımak için gereken joule cinsinden enerji miktarıdır (elektrik alanının bir sonucu olarak). a ve b noktaları arasındaki negatif voltaj, negatif bir yükü a noktasından b noktasına taşımak için 1 coulomb enerjinin gerekli olduğu voltajdır. Yüklü bir nesne etrafında düzgün bir elektrik alanı varsa, negatif yüklü nesneler daha yüksek voltajlara doğru çekilecek ve pozitif yüklü nesneler daha düşük voltajlara doğru çekilecektir. İki nokta arasındaki potansiyel fark/Voltaj, a noktasından b noktasına ulaşmak için izlenen yoldan bağımsızdır. Bu nedenle, a'dan b'ye olan voltaj + b'den c'ye olan voltaj her zaman a'dan c'ye olan voltaja eşit olacaktır.

Sorular ve Yanıtlar

S: Voltaj nedir?

C: Voltaj bir elektrik potansiyel farkıdır, iki yer arasındaki elektrik potansiyeli farkıdır. Yükleri bir tel veya başka bir elektrik iletkeni içinde hareket etmeye iten kuvvet olarak düşünülebilir.

S: Voltajı ölçmek için hangi birim kullanılır?

C: Voltajı ölçmek için kullanılan birim volttur. Bu birimin sembolü büyük harf V (9V) ile yazılır.

S: Gerilim nasıl akıma neden olur?

C: Gerilim yüklerin hareket etmesine neden olabilir ve hareket eden yükler bir akım oluşturduğundan, gerilim bir akıma neden olabilir.

S: Alessandro Volta kimdi ve volt neden onun adıyla anıldı?

C: Alessandro Volta 1800 yılında ilk pili icat eden İtalyan bir fizikçiydi. Volt, bilime yaptığı katkıları onurlandırmanın bir yolu olarak onun adını almıştır.

S: Volt ve voltaj iki farklı şey midir?

C: Evet, volt bir şeyi ölçtüğümüz birimlerdir, voltaj ise bu birimleri kullanarak ölçtüğümüz şeyi ifade eder.

S: İki tür voltaj nedir?

C: DC (doğru akım) ve AC (alternatif akım) olmak üzere iki tür gerilim vardır. DC her zaman aynı polariteye sahipken, AC pozitif ve negatif polariteler arasında değişir.

S: Kuşların zarar görmeden yüksek gerilim hatlarına konması mümkün müdür?

C: Evet, kuşlar 12kV ve 16kV gibi yüksek gerilim hatlarına ölmeden konabilirler çünkü gücün (enerjinin) aktarılabilmesi için hem gerilim hem de akımın mevcut olması gerekir - sadece bir unsur mevcutsa hiçbir şey olmaz.