Merhaba. Metal malzeme yaklaştırıldığında bunda bir titremenin olması ; AC akımda, bu nüvedeki selenoide (sarıma) uygulanan akımın da 1 sn. ‘de 50 kez yön değiştirmesi, DC akımda ise bu akım tek yönlü olduğundan oluşan mağnetik alandaki bu kutbun da hiç yön değiştirmeden ayni kutupla (N veya S olarak) çok yakınındaki mağnetik, metal malzemeyi hiç titremeden kendine doğru çekebilmesidir.
Cevaplar;
1- Daimi mıknatısa saniyede 50 kez yön değiştirme özelliği verilseydi ne olurdu? Bir alternatör olup AC elektrik akımını sürekli bu değişim olduğu sürece de üretilrdi. Bisiklet dinamosundaki ortadaki daimi (kalıcı) mıknatıs saniyede 50 kez içindeki statorun önünden N-S-N-S- …şeklinde değişimle geçerken 6 volt 0.5 A 50 HZ’lik AC akımı stator sarımlarında üretilir ve bu akım ön ve arka farları yakabilir. Çubuk mıknatısın tam ortasından yataklayıp selenoidli nüvenin önünden bu mıknatısın N ve S kutbunu, mıknatısa saniyede 50 kez N ve S kutbu değişecek devirle döndürürüsek bu selenoidin sarımlarından 50 HZ,lik AC akımını sarımın sarım sayısıyla orantılı elektriği üretmiş oluruz, alternatörlerde ise bu nüveli bobin 3 faz için 3 adet ve dönen mıknatıs ise, üzerinden DC akımı geçerek mıknatıslanan bir elektromıknatıstır.
2- Kalıcı bir mıknatısın veya bir elektromıknatısın N ve S kutbu nasıl oluşur? Atomdaki çekirdeğin etrafında hızla spin atarak dönen elektronların spin (dönme) hareketi (sağdan sola veya soldan sağa doğru) küçük bir mıknatısiyeti oluşturur, Bir atom içinde oluşan bu küçük mıknatısiyet, mıknatısı oluşturan tüm malzeme (tüm mıknatıs atomlarıyla birlikte) içinde tüm bu atomların bileşkesi olarak artarak büyür ve çok kuvvetle çeken bir mıknatıs alanını oluşturmuş olur. Ancak ayni yöne dönen elektronlar, sayıca eğer ters yöne dönen atom yörüngesindeki diğer elektronlarla sayıca tam eşitse bu mıknatıs özelliği tam sıfırlanır, yani ferromanyetik malzemenin elektrik akımıyla veya atom yapısına göre kalıcı mıknatıs (Mıknatıs taşı, mağnetit, Fe3O4, doğal mıknatıs) olabilmesinde, bu ters yönlerde dönen elektronların sayıca az veya hiç bulunmamasıyla, belirli yönde (Sağdan sola veya soldan sağa) spinle dönen elektronların ise her zaman çoğunlukta kalması, ters yönde dönenlerin azınlıkta kalması şartıyla bu malzeme bir mıknatıs özelliği gösterip diğer ferromanyetik malzemeleri kolayca kendine doğru çeker. Çekme nedeni sadece atom etrafında dönen elektronların (- yüklü) ayni yönde dönmesiyle oluşur, ancak nötronların (Nötr) veya atom çekirdeğinin (+ yüklü) bu mıknatısiyetle hiç bir bir ilgisi yoktur.
Dönen her bir elektron buradan hareketle ayni çok düşük güçte mıknatıs gibidir, dönerken ayni mıknatısın kutupları gibi bunların da kuzey ve güney kutupları vardır. Yani mıknatısın N ve S kutbu ; bu elektronun hangi yönde doğru hızla döndüğüyle doğrudan ilişkilidir, sağdan sola doğru dönerse örneğin oluşturduğu ana madde olan mıknatısın ön kutbu N olur, arka kutbu S olur, bu elektron soldan sağa doğru dönerse bu defa da bu mıknatısın ön kutbu S arkasında kalan kutbu N olur,. Yani bu mıknatısın kutuplarının yönünün değişmesi, elektronun atom yörüngesindeyken hangi yöne doğru (Kendi ekseni etrafında) döndüğüyle ortaya çıkabilmiş olur.
Ferromanyetik bir malzeme olan ince trafo nüvesi saçlarında örneğin saniyede 50 kez değişen AC akımının yönü, atom çekirdeğinde çoğunluk olarak atom etrafında hızla dönen bu elektronların kendi etrafındaki dönüş yönünü değiştirdiğinden (Tüm elektronları ayni yönde dönmeye üzerinden alaktrik akımı geçen bobinin sihiriyle gerçekleştirdiğinden) ve saç malzemenin histerezis malzeme yapısı bu anlık ve çok hızlı olan kutup yönü değişimlerine çok uygun olduğundan, saç nüvedeki elektromıknatısın yönü de böylece saniyede 50 kez N ve 50 kez S olarak değişmiş olur.
3- Bunu gözümde hiç canlandıramıyorum, çünkü sabit bir mıknatısın saniyede 50 kez N ve 50 kez S olarak kutuplarının nöbetleşe değişmesinin imkanı hiç bulunmuyor, onun tam mağnetik alanı içindeki ve uygun empedanstaki bir ses bobinine küçük voltta AC akımını verirseniz eğer, elektrodinamik, sabit mıknatıslı bu hoparlör bobininden bağlı olduğu koniyi titreştirmesiyle bir honlama AC akımının gürültüsünü) rahatça da duyup dinlersiniz, Amfi çıkışını verirseniz müzik sesi olarak bunu dinlersiniz. Kutuplara dış etkiyle yer değiştirme değil de örneğin daimi bir çubuk mıknatısın tam ortasından bir yataklama yaparak hızla nüveli bir bobinin çok yakınında çevirdiğinizde, bir alternatörü oluşturup devamlı AC’yi böylece de elde edersiniz, bisiklet dinamosu veya santrallerdeki dev alternatörlerdeki çok büyük AC'li (Hem volt, hem amper olarak) elektriklerin üretiminde olduğu gibi.
4- AC akımın oluşmasında ya stator veya rotor sarımları değişken mağnetik alanda 360 derece (bir tam dönüş) yaparak döndüğünden (apsis, ordinat ekseninden , y ekseninin + ve – kısmında kalıp oradaki 0 noktasından da geçen çok düzgün bir sinüs eğrisini oluşturur. Bu sinüs eğrisinin yarım saykılı y ekseninin alt kısmında (-) diğer yarım saykılı (sinüs çevrimi) ise y ekseninin üst kısmında (+) olarak yer alır ve frekansı saniyede 50 HZ. olan AC akımını, iki kutupta 3000 dev/dak hızla mili dönerse oluşur.
Oyuncak fırçalı DC motorları (sabit mıknatıslı) bir jeneratör (üreteç) amaçlı olarak (Sabit mıknatıslı bütün elektrik motorları tersinirdir,, yani hem motor hem üreteç yani jeneratöre dönüşebilir) miliyle hızla çevrildiğinde fırça- kolektör ikilisi olmasa bunun yerine 2 bilezikle bunlara temasta olan fırçalar olsaydı ne olurdu? DC akımı üretemeden sadece AC akımını bu fırçalardan üretip verebilen bir alternatör (Bisiklet dinamosu gibi, ancak burada mıknatıs hareketli değil de rotor sabit mıknatıs içinde hareketlidir) halini olmuş olur? Neden buna dönüşür? Çünkü daiesel olarak 360 dereceyi devamlı periyotlarla tamamlayıp sürekli dairesel olarak dönen tüm alternatörlerin her zaman çıkışlarında bilezik-fırça çifti varsa çıkışta sinüs şeklinde AC akımları oluşur, ancak kolektör- fırça düzeni varsa bu defa AC ’yi DC’ ye çevirip fırçalardan DC akımı olarak bunu doğrultarak çıkışından almamız mümkündür, fırçalı ve bileziklilerin tek farklılıkları budur.
Yani sonuç olarak dairesel olarak dönen tüm elektrik jeneratörleri (üreteçleri) kendi doğaları gereği veya bu özel geometrileri nedeniyle selenoidlerinde çok düzgün sinüs elektrik akımının şeklini oluşturup AC elektrik akımını bize üretirler. Alternatörün frekansını 50 HZ. Sabit kalmasını isteyerek bu deviri düşüreceksek eğer, motor kutup sayısını artırmak yoluna gideriz, çünkü kutup sayısıyla üretilen AC akımın frekansı ters oratılıdır, yani biri artarken diğeri düşer, AC asenkron motorlarında ise bu defa devirinin daha düşük olarak motor milinden çıkmasını biz istersek, bu defa da kutup sayısını daha fazla tutarak motorun çıkışındaki devri (uygulanan AC akımının frekans sürekli sabitken) düşürmüş oluruz. Dehlander sarımlı 3 fazlı asenkron motorlarda 2 farklı sarımla 2 farklı devir çıkışını böylece motorun çıkış milinden alırız.
AC akımda elektrikteki AC sinüs grafiği şeklindeki değişim, faz ve nötr kısmında olmaz, sinüs çıkış eğrisinde, y ekseninin üst (+) kısmında ve Y ekseninin alt (-) kısmında oluşurken bir saykılda 2 defa olunca 50 saykılda (frekansta ise) 100 defa bu ortadaki 0 noktasından geçmiş yani akım değeri 2 defa her sinüs eğrisi çevriminde tam sıfırlanmış olur. AC elektrik çıkışı faz ve nötr şeklinde 2 çıkışlı da değildir, iki ucu da ayni olan AC akımı (bisiklet dinamosundaki gibi) şeklindedir. Topraklanmış ucu olarak bu ortak uçta aslında 2 uç kompakt olarak içten (gizli) birleşiktir. Faz ucu dediğimiz uç da aslında topraklanmış jeneratörün 1. sargı ucunun topraklanamamış (kendi, ilk orijinal) halindeki ucudur, nötr ve faz arasındaki çok ince ayrımı sadece bundan ibarettir.
AC akımın görülmesi (farkedilmesi) olayı: Jeneratörlerdeki topraklanmış nötr ucu bisiklet dinamosunda çıkışlardan birinin iletken bisiklet gövdesi (nötr görevli) olarak iletilmesine de çok benzetilebilir. Hem alternatörler, hem enerji iletim trafoları hem de bisiklet dinamosu (bisiklet metal gövdesini bir kablo gibi kullanarak) alternatör /trafo çıkışlarından birini topraklayarak (dünya yani yaşadığımız yer toprağından kablo gibi ileterek) kablo kullanımını her 2 uygulamayla bir ölçüde azaltmış olur. AC akımın bir AC akımı olduğu dijital veya analog osiloskoplarla görsel olarak görülebilir, hoparlör bobinine uygulandığında işitsel yani sesli olarak vınlamayla (honlamayla) veya müzik sesi olarak duyulabilir, AC olmasından dolayı hareketsiz elektrik makinesi olan transformatör sarımlarından birine uygulandığında, diğer (karşı) sarımda AC akımını (volt/amper değişimiyle, izolasyon trafosu değilse eğer) oluşturabilir, DC akımda ise bu değişim olmaz, DC akımın bir transformatörde akım oluşturması için onu kesikli olarak DC palsleri şeklinde (klasik, çanlı kapı ziil tertibatındaki zili çalan ve paleti sürekli çeken ve bobinine oluşan elektromknatısla bu şekilde verilen kesikli akımlar şeklinde) girmeniz (Platinli oto buji ateşleme sistemlerindeki bobine uygulandığı gibi) gerekir. Bu durumda sekonder sarımdan da ayni ayni AC akımla trafolara girildiği gibi daha yüksek gerilimler böylece alınabilir. Düz (doğru) akımla bu akım alınamaz, ancak kesikli (palsli) DC akımla 2. sarımdan daha yüksek veya düşürücü trafoysa ise daha düşük gerilimler alınır.
Kesikli DC akımını alma işlemi DC>DC boost/buck konvertörlerde de aynidir, elektrik akımı bu defa bir anahtarlama elamanıyla (transistör, mosfet,vb.) su pompalanır gibi seri diyotla, tek yönde palsler halinde bobine uygulanır ve daha yüksek veya daha düşük DC’ler böylece bu elektronik DC>DC prensipli çalışan konvertörlerle, anahtarlamayla oluşan bobin öz-indüktansıyla (selfle) (bu sihirle) üretilip konverter çıkışından alınmış olur. Kolay gelsin.
