Elektrik ve Elektroniğin kavramsal farkı

[binbaşı]

Aslında yazdıklarımda tam anlatmıyor durumu, şimdi bu konuya nereden geldiysek artık biraz daha bahssedelim; Bildiğim kadarıyla + potansiyeli sahip diye birşeyde pek söz konusu değil neden değil, eğer bir noktada pozitif yük yoksa o nokta pozitif potansiyele sahip olamaz, peki nereden geliyor bu pozitif potansiyel kavramı? Aslında potansiyel kavramından geliyor, kelime manasıylada kullandığımız şekildedir potansiyelin anlamı, sen bu işi yaparsın sende potansiyel var demek gibidir, mesela deniz seviyesinden 10 m yukarıda duran bir cimin potansiyel enerjisi deniz seviyesinde duran aynı ağırlıklı bir cisme göre daha fazladır, bu potansiyel tanımı ile elektrikdeki potansiyel tanımı yani tam ifadesiyle Elektrik potansiyeli tanımı doğal olarak paraleldir, bu nedenle potansiyelden bahsetmek için illaki bir referans noktası zorunludur, peki bir noktanın elektriksel pozitif potansiyelde olması için nasıl bir referans noktası gerekir tabiki negatif bir potansiyel noktası gerekmektedir buda zaten bu noktada elektron bulunması demektir, özetle kondansatörü düşünelim, - kutbunu referans alalım, yani bu noktayı sıfır elektrik potansiyelinde kabul edelim, o zaman diğer kutba pozitif elektrik potansiye sahip diyebiliriz çünkü aslında sıfır elektrik potansiyeline sahip kabul ettiğimiz negatif kutupta elektronlar bulunmaktadır ve bu noktada elektronların bulunması bu kutbun negatif yükte olmasına yani negatif elektrik potansiyele sahip olmasına sebep olur bizde herhalde matematiksel olarak kolaylık olsun eksi işareti ile uğraşmayalım diye negatif elektrik potansiyelli bu noktayı sıfır elektrik potansiyelli kabul ediyoruz ve akım yönünüde boşluk akım yönü alıyoruz kolay işlem yapıyoruz.
Ayrıca elektrik akımı ile ilgilide bildiğim kadarıyla tam kesinleştirilmemiş bir durum var, bazı kaynaklar, iletken telin ardısıra dizili atomlarından en baştakinde bir elektron fazlalığı olur (dışarıdan verilir) bu fazla elektron bir yanındakine geçer sonra bir diğerine sonra bir diğerine böylece iletkenin sonundaki atoma kadar ulaşır diyor, diğer bir teoride iletkeni aynı içi su dolu bir hortum gibi düşünür, eğer en başdaki atoma bir fazla elektron verirseniz bu elektron bir yanındaki atomun elektronunu iteler ve bir sonrakine geçmesini sağlar bu geçen elektron aynı etkiyi yanındakine yapar böylece en baştan verilen bir elektronun etkisiyle en sondan bir elektron alınmış olur.
Bu anlattıklarımızı bilmedende elektronikle uğraşabiliyoruz ama nedense bunları bilmenin faydalı olacağını düşünüyorum. Ayrıca bunlar gözle görülmüş elle tutulmuş şeyler değil, böyle olduğunu ancak gözlemlere yani etkilerine dayanarak ve felsefe yaparak söylüyoruz, ama olayları anlamlandırmak güzel şeydir.

Üzerinde hassasiyetle durduğunuz konu gerçekten de çok önemlidir sn.karaapak.Pek çok kaynaktan da araştırma yapsanız aslında elektrik akımının iletken sıvılarda,gazlarda,plazmada ve havada kıvılcım olarak iletilmesinde elle tutulur çok kesin ve mantıklı anlatımlar da mevcuttur.Ama ayni durum elektriğin katı iletken metallerde (Bakır,gümüş,altın,alüminyum,vb.) iletilmesinde aslında mantık zincirimizi ve ön yargılarımızı da göz önüne alarak düşündüğümüzde,çok net ve açık,herkes tarafından kabul edilebilir tek bir açıklamasının da bulunmadığını,bilgi olarak insanlara verilirken,sadece tüm kesimleri tatmin etmeyecek dar bir çerçeve bandında açıklama mahiyetinde kalınarak,herkesçe ciddi olarak düşünülen bu konunun biraz da geçiştirilebildiğini görmekteyiz.

Elektroliz olayında suya katılan elektrolitin anyon ve katyonlar halinde elektrik yüklü köklere kolayca ayrıştığı,ters yüklü köklerin elektriğin ters kutupları tarafından çekileceği,diğer ayni kutbu tarafından itileceği,elektrolitten akan akımın bu şekilde olduğu,çok net olarak açıklanmakta.Bu nedenle aküdaki asitli sudaki elektrik olaylarını elektrokimyasal olarak analizlemek daha kolaydır,herkese de açıklanması daha basit gibi görünür.Flüoresan ışığının ve katot ışığının üreteci olarak kullanılan cam deşarj tüplerinde de,elektroliz kaplarındaki olayın benzeri yine net şekilde anlatılır.Gaz içindeki + ve - yüklü kısımların iyonlaşması,yani iyonlaşmış bu köklerin,elektrik akımının ters kutupları tarafından,kulon çekim kanunu uyarınca kolayca çekileceği,ayni işaretli kutuplar tarafından da itilebileceği ve bu şekilde hava basıncı seyreltilmiş olan cam tüplerden elektrik akımının kolayca aktığı açık olarak anlatılır bildiğimiz gibi.

Elektrik ark kaynağındaki elektrik olayı bize zamanında şöyle anlatılmıştır:Maddenin dördüncü hali kabul edilen plazmada yine hava içinde(4N2+O2)çok yüksek plazma sıcaklığıyla iyonlaşan,artı yüklü çekirdek ve elektronların,iyonlarına tamamıyle ayrışıp iletken olmuş(Elektroliz kabındaki bir elektrolit gibi) plazma ortamından kolayca iletilip geçerken,elektrodu da geçen akımın yüksekliği nedeniyle kolayca da erittiği anlatılmıştır.Elektronların çok daha küçük kütleleri nedeniyle,çok daha yüksek hızla (100 m/sn) çekirdeklerin ise (Dikkat edilirse tüm kitaplarda bu çekirdek hareketi (Kütlesi çok daha büyük olan + yüklü olan bu kök kısmı) yalnızca plazma-kaynak,eletroliz ve seyreltilmiş gazlardaki hareketinde geçerli tutuluyor,bir bakır iletken kaboda bundan çok açıkça da bahsedilmiyor,yalnızca elektronların hareketidir şeklinde,üstü biraz daha kapalı şekilde ifade edilmekte.) daha düşük (1 m/sn. gibi) bir hızla plazma ortamındaki aşırı,kızgın iyonlaşmış olan havadan iletildiği anlatılmıştır.Havada atlayan bir kıvılcımın anlatılması da iletken sıvı,gaz ve plazmadaki gibi yine çok nettir.Havadaki oksijen ve azot molekülleri,gaz halinde elektrik belirli bir değere geldiğinde kısmen iyonlaşır,iletken bir gaz ortamı oluşur,kıvılcım atladığı sırada hava molekülleri tamamen iyonlarına ayrışıp,iletken olan anyon ve katyon şeklinde köklerine bölünmüş olur,yani elektrik akımı elektrik kıvılcımı şeklinde,havadan da bu şekilde kolayca geçmiş olur.Havanın nemi de bu atlamayı ayrıca kolaylaştırır.

Elektrik akımının metallerden geçerken çok net yapılan bir açıklaması halihazırda da bulunmamakta,elektrik akımının elektron hareketinden ibaret olduğu(Çekirdeğe göre daha yüksek olan hızı yüzünden) ve elektronların eksiden artıya doğru olduğu,elektrik akımının ise tersine, + dan - ye doğru olduğu elektrik derslerine giriş kısımlarında anlatılır.

Elektron kaybeden metaldeki + yüklü çekirdekleri(Metalik bağda birbirine uzun polimer zinciri gibi bağlanmış uzun,monoblok,tek bir yapı olarak farzederiz.Metali bir yerinden kopardığımızda,kopan metal kısmı,aslında bu uzun metalurjik yapıdan ayrılan bağımsız metal atomlarıdır,örneğin bir çekiçle dövdüğümüzde biçim değiştirip yeni bir dizilime de girerler.) P-N yarıiletken yapıdaki boşluklara(Delik) olarak benzetirsek,aslında çekirdeklerin stabil kaldığını,elektronların,elektronca zengin - kutuptan gelerek bu sanal boşlukalrı doldurduğunu düşünebiliriz,bu iletim olayını daha iyi anlamamızı da sağlar aslında.

Metalik bağda uzun zincirler şeklindeki yapıyla ve birbirine tıpkı bir arı peteği gibi bağlı olan,yine tek bir yapı olarak en baştan varsayar,elektronları da bu çekirdek üzerinde serbestçe hareket eden bir bulut (Elektron bulutu) olarak düşündüğümüzde,elekron fakiri kısmın,yalnızca buluttaki bu elektronlarını geçici olarak kaybettiğini, - yük zengini diğer kutupla temasında ise,bu bulutsuz olan kısmın,diğer taraftan gelecek elektronlarca sarılarak,yine tek bir metal nötr yapının tekrar sağlanabildiği düşünülebilir.

Yani iletken katı içindeki iletimde mantıken 2 farklı varsayım da yine bizler tarafından yapılabilir.(Aslında her ikisi de ayni kapıya çıkmaktadır sonuç olarak bakılırsa tabi) Ama esas olan her ikisinde de elektron fakiri olan kısmın (Boşluk,delik) kısmının,diğer elektronca zengin kısma göre otomatik olarak,birbirlerine göre bir elektrik potansiyelinin (İş yapma gücünün) doğmuş bulunmasıdır.Aslında çekirdeklerin de düşük bir hızı,(Plazmadaki 1 m/sn civarında varsayılan hızının) katı iletken metalik bir yapıda,YMK (Yüzey merkezli kübik),HMK (Hacim merkezli kübik) gibi çok değişik kristal yapılarda,hiç mi hiç hareket etmediği de varsayılarak,elektrik akımının katı metal iletkenlerde,sadece bir elektron hareketinden ibaret olduğu yıllardır devamlı olarak bizlere izah edilip anlatılmaktadır.Kolay gelsin.