Bazı maddeler, elektrik yüklerinin içlerinden akmasına izin vermektedir. Bu maddelere iletken adı verilir. İletken olarak en yaygın kullanılan materyallerden biri de bakırdır. Bakır atomlarının elektronları, atomlarından kolaylıkla uzaklaşabilmektedir. Bu sayede iletim çok daha rahat şekilde sağlanmaktadır.
Bir parça bakırda atomlar, kafes denilen düzenli sütunlar ve sıralar halindedir. Atomdan uzaklaşan elektronlar, uzayda serbestçe rastgele şekilde hareket etmeye başlarlar. Bir bakır şeridin ucuna pil bağlanması durumunda, negatif uç bakıra elektron verir. Buna karşın pozitif uçlar elektronları toplar. Sonuç olarak elektronlar pozitif yük tarafından çekilirler.
Elektrik akımının ne olduğunu anlamak adına, bakır tel en güzel örneklerden biridir. Akımın ne olduğunu, akımın birimini ve çeşitlerini inceleyeceğimiz bu yazı, aklınızda birçok soru işaretine cevap olacaktır ve ayrıca malzeme satışı için de sitemize göz atabilirsiniz
Yukarıda verdiğimiz örneği baz alırsak, bakır şerit boyunca hareket eden elektron akışına, elektrik akımı denmektedir. Elektronlar, negatif uçtan pozitif uca doğru hareket ederler.
Elektronikte pozitif uçtan negatif uca doğru hareket eden akım dikkate alınmaktadır. Akım, devre boyunca hareket etmektedir. Bataryanın pozitif terminalinden dışarı akar ve sonra tekrar negatif terminal üzerinden bataryaya dönüş sağlar. Elektrik devrelerindeki tüm parçalardan aynı miktarlarda akım geçer. Bu durum gerçek dünyada yaşanmamasına rağmen, daha kolay anlaşılabildiği için bu şekilde kabul edilmesi genellikle daha faydalı bulunmaktadır.
Klasik akım, akımın pozitiften negatife doğru hareket etmesidir. Elektronlar ise bu işlemde negatif yük taşıyıcılarıdır. Çözelti ya da gaz içerisinde akım dikkate alınırsa, pozitif yük taşıyıcıların varlığını da görebilirsiniz. Bunlar genellikle bakır, sodyum ve neon gibi pozitif iyonlardır. Elektronlar negatif uçtan pozitif uca doğru negatif yük taşımaktadırlar. Bununla birlikte pozitif iyonlar, negatif uca doğru pozitif yük taşır. Bu şekilde iki yönlü yük akışı gerçekleşmektedir.
Elektrik akımının birimi amperdir. Amperin sembolü ise A harfi ile gösterilmektedir. Zaman zaman “Amp” olarak kullanıldığını da görebilirsiniz. Şebekeden beslenen sıradan bir ampulün, parlak bir şekilde yanması 1/3 A oranında alacağı akıma bağlıdır.
Küçük akımlar genel olarak miliamper olarak adlandırılmaktadır. Bir miliamperin sembolü ise mA olarak ifade edilir. Bir miliamper, bir amperin binde biri olarak karşılık bulur. Örnek vermek gerekirse bir el feneri ortalama olarak 60 mA akım çeker. Mikroamper ise çok daha küçük bir akım birimidir. Bu akım uA olarak gösterilmektedir. Bir mikroamper, miliamperin binde biridir. Bir amperin ise milyonda biridir. Mikroamper elektronik duvar ve kol saatlerinde kullanılmaktadır. Bu ürünler yalnızca birkaç mikroamper akım çekmektedir. Bu sayede saat pilleri uzun süreler boyunca kullanılabilmektedir.
Elektrik akımı çeşitleri denildiği zaman genellikle iki farklı tipten bahsedilmektedir. Bunlar doğru akım ve alternatif akım olarak karşınıza çıkacaktır. Elektroniğin temelinde bu iki akım türü vardır.
Bunlarla birlikte kullanıma bağlı olarak bazı akım çeşitlerinden bahsetmek de mümkündür. Bunlar; karışık akım, kaçak akım, zayıf akım ve kuvvetli akımdır.
İngilizcede Direct Current olarak ifade edilen doğru akım, genellikle “DC akım” şeklinde bilinmektedir. DC akım, tek yönlü bir elektrik yükü akışıdır. DC akımda, elektronlar yön değiştirmeksizin negatif yüklü alandan pozitif yüklü alana doğru hareket eder. Bu durum, doğru akım ile alternatif elektrik akımının farklılaştığı noktayı işaret eder.
Doğru akım, iletken tel gibi malzemelerden geçebilmektedir. Bunun yanı sıra yarı iletkenler boyunca da hareket edebilir. Pil, doğru akımın kaynağına ilişkin en iyi örneklerden biridir. Pillerde, elektrik enerjisi depolanan kimyasal enerjiden üretilmektedir. Bir pil devreye bağlandığı zaman, negatiften pozitife doğru elektronların hareketinden doğan bir akış sağlanır.
Doğru akım sabit bir akımdır. Bu sebeple doğru akımın sembolü düz bir çizgidir.
Düzenli bir zaman aralığında yönü ve büyüklüğü değişen elektrik akımlarına, alternatif akım adı verilmektedir. İngilizcesi Alternating Current olan alternatifin akımın kısaltması ise AC ile ifade edilmektedir. Alternatif akımda dalga formu kare, üçgen ya da sinüzoidal şeklinde olabilmektedir. Bunun yanı sıra bazı dalga forumları düzensiz bir yapıya da sahip olabilir. Alternatif akımda yaygın olarak sinüzoidal dalga formuyla karşılaşmanız mümkündür.
Alternatif akım, düzenli olarak yön değiştiren şarj akışlarını ifade etmektedir. Bu durum gerilim seviyesinin, akımla paralel olarak tersine dönmesi anlamına gelir. Alternatif akım cadde ve sokak aydınlatmalarından sanayiye, iş yerlerinden konutlara kadar birçok farklı alanda kullanılmaktadır.
Alternatif akım, alternatör adı verilen cihazlar kullanılarak üretilmektedir. Bu cihaz, mekanik enerjiyi, alternatif akım şekline dönüştürmektedir. Özel olarak tasarlanan bu elektrik jeneratörü sayesinde, alternatif akım elde etmek mümkündür. Çoğu alternatör sabit bir armatürle dönen manyetik alanı kullanmaktadır. Herhangi bir alternatif akım elektrik jeneratörü, alternatör olarak adlandırılabilmektedir. Bu alternatörler özellikle elektrik santrallerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Enerji santrallerinde 50 ya da 60 Hz’lik üç fazlı alternatörler, dağıtılan elektriğin büyük bir bölümünü oluşturmaktadır.
Doğru akıma kıyasla alternatif akım kullanmanın bazı avantajları ve dezavantajları olabilir. En büyük avantaj ise, alternatif akımda yüksek gerilim seviyesinden alçak gerilim seviyesine dönüşümün çok kolay yapılabilmesidir. Alternatif akım, transformatör yardımıyla, alternatif gerilim değeri açısından kolayca yüksek seviyelere çıkarılabilir ya da aynı biçimde alçak gerilim seviyelerine kolayca indirilebilir.
Bir devrede hem doğru akım hem de alternatif akım etkili olabilmektedir. Bu tip devrelerdeki akım tipine karışık akım adı verilmektedir. Karışık akımda elektrik yükü aynı yönde fakat bir yavaş bir hızlı biçimde hareket ederler.
Kullanılan elektrik hatlarında istemsizce gerçekleşen elektron kayıplarına ya da akım kaybına, kaçak akım adı verilmektedir. Kaçak akımlar nedeniyle yangın ya da yaralanma gibi risklerin ortaya çıkabileceği bilinmelidir. Bu sebeple, bu tip kazaların engellenmesi amacıyla topraklanma yapılması son derece önemlidir. Buna karşın kaçak akımın çok büyük olduğu durumlarda topraklanma yetersiz kalabilmektedir.
Elektrik tesisatlarında zil, anten, telefon ya da yangın ihbar düzenleri gibi aygıtları çalıştırmak için düşük gerilime sahip kaynaklara zayıf akım adı verilmektedir. Ev ya da iş yeri gibi günlük kullandığınız elektrik tesisatlarında genellikle trafo kullanımıyla birlikte zayıf akım kaynağı elde edilmektedir. Zayıf akım tesisatları ise genel olarak 12V ile çalışmaktadır. Bunun yanı sıra 15V olan zayıf akım tesisatlarıyla karşılaşmanız da mümkündür. Bu tesisatta gerilim çok düşük olduğu için insanlar açısından herhangi bir risk yaratmamaktadır.
Elektrik tesisatlarında motor ve aydınlatma için kullanılan kaynak yapılarına genel olarak kuvvetli akım tesisatı adı verilmektedir. Kuvvetli akım tesisatları 220V gerilim ile çalışmaktadır. Bunun yanı sıra bu akımlar 50Hz frekansa sahiptir. Kuvvetli akım, insanlar açısından çarpma etkisinin güçlü olduğu bir akım şiddeti ile çalışır. Bu sebeple bu tip tesisatlar dikkatli biçimde kullanılmalıdır. Kuvvetli akımın bulunduğu yerlerde, yetkinliğiniz yoksa deneyimli ve bilgili kişilerden yardım alınması gerekir.
Elektrik akımı ampermetrelerle ölçülmektedir. Elektrik devresindeki iletken üzerinden saniyede geçen yüklerin hareket miktarını ölçen ampermetre, elektrik devresine paralel bağlanarak kullanılır.
Gerilimin 2 Volt olduğu bir devrede elektriksel güç 8 Watt ise, akım 4 Amper olarak belirlenir.