Əsas Fərq – Cari və Gərginlik
Elektrik sahəsində elektrik yüklərinə onlara təsir edən qüvvə təsir edir; beləliklə, elektrik sahəsinin bir nöqtəsindən digər nöqtəyə keçmək üçün yüklü hissəcik üzərində iş görülməlidir. Bu iş bu iki nöqtə arasındakı elektrik potensialı fərqi kimi müəyyən edilir. Elektrik potensial fərqi iki nöqtə arasındakı gərginlik də adlanır. Potensial fərqin təsiri altında elektrik yüklərinin hərəkəti və ya axını elektrik cərəyanı kimi tanınır. Cərəyan və gərginlik arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, cərəyan həmişə elektrik sahəsi altında elektrik yüklərinin hərəkətini əhatə edir, gərginlik isə yük axınını əhatə etmir. Gərginlik yalnız balanssız yükün olması səbəbindən baş verir.
Gərginlik nədir?
Atomda eyni sayda proton və elektron olduğu üçün kainatdakı bütün sabit maddələr elektrik balanslıdır. Bununla belə, müsbət və ya mənfi yüklü hissəciklər xarici fiziki və kimyəvi təsirlərə görə protonlardan daha çox və ya daha az elektrona malik ola bilər. Bənzər yüklərin toplanması altında ətrafındakı hər nöqtəyə elektrik potensialı və ya gərginlik verən elektrik sahəsi yaranır. Gərginlik elektrikdə ən əsas xüsusiyyət kimi qəbul edilə bilər. Bir voltmetrdən istifadə edərək voltla (V) ölçülür.
Bir nöqtədəki elektrik potensialı həmişə iki nöqtə arasındakı fərq kimi qəbul edilir və ya müəyyən bir nöqtədə potensialın sıfır olduğu sonsuzluğa uyğun olaraq gərginlik nəzərə alınır. Elektrik dövrəsi baxımından torpaq sıfır potensial nöqtə kimi qəbul edilir; deməli, dövrənin hər bir nöqtəsindəki gərginlik yerə (və ya yerə) görə ölçülür.
Bir çox təbii və ya məcburi hadisələr nəticəsində gərginlik yarana bilər. İldırım təbii hadisə nəticəsində yaranan gərginliyə misaldır; sürtünmə səbəbiylə buludda yüz milyonlarla gərginlik meydana gəlir. Çox kiçik bir miqyasda, batareya müsbət (Anod) və mənfi (Katod) terminallarında yüklənmiş ionları toplayan kimyəvi reaksiya ilə bir gərginlik yaradır. Günəş panellərinə daxil olan fotovoltaik elementlər günəş işığını udan yarımkeçirici materialdan elektronların ayrılması nəticəsində gərginlik yaradır. Oxşar effekti ətrafdakı işıq səviyyəsini aşkar etmək üçün kameralarda istifadə olunan fotodiodlarda da görmək olar.
Cərəyan nədir?
Cərəyan dəniz suyu və ya atmosfer havası kimi bir şeyin axınıdır. Elektrik kontekstində elektrik yüklərinin axını, ən çox bir keçirici vasitəsilə elektronların axını elektrik cərəyanı kimi tanınır. Cərəyan ampermetrlə (A) ölçülür. Amper saniyədə kulon kimi müəyyən edilir və cərəyanın axdığı iki nöqtə arasındakı gərginlik fərqinə mütənasibdir.
Şəkil 01: Sadə Elektrik Dövrü
Şəkil 01-də göstərildiyi kimi, cərəyan təmiz R müqavimətindən keçdikdə, gərginliyin cərəyana nisbəti R-ə bərabərdir. Bu Ohm Qanununda verilmişdir və belə verilir:
V=I x R
Gərginlik dV induktor kimi də tanınan bobdə dəyişirsə, bobindən keçən dI cərəyanı aşağıdakılara uyğun olaraq dəyişir:
dI=1/L∫dV dt
Burada L bobinin induktivliyidir. Bu, bobin üzərindəki gərginliyin dəyişməsinə davamlı olduğu və əks gərginlik yaratdığı üçün baş verir.
Kondensator vəziyyətində onun üzərində cərəyanın dəyişməsi dI aşağıdakı kimidir:
dI=C (dV/dt)
Burada C tutumdur. Bu, gərginliyin dəyişməsinə uyğun olaraq kondansatörün boşaldılması və doldurulması ilə bağlıdır.
Şəkil 02: Fleminqin Sağ Əl Qaydası
Bir dirijor maqnit sahəsində hərəkət edərkən Fleminqin sağ əl qaydasına uyğun olaraq keçiricidə cərəyan və sonra gərginlik yaranır.
Bu, bir sıra keçiricilərin maqnit sahəsi boyunca sürətlə fırlandığı elektrik generatorunun əsasını təşkil edir. Əvvəlki hissədə izah edildiyi kimi, yüklərin yığılması batareyada gərginlik yaradır. Bir məftil iki terminalı birləşdirdikdə, naqil boyunca cərəyan axmağa başlayır, yəni terminallar arasındakı gərginlik fərqinə görə naqildəki elektronlar hərəkət edir. Telin müqaviməti nə qədər böyükdürsə, cərəyan bir o qədər böyükdür və batareya daha tez boşalır. Eynilə, daha yüksək enerji istehlak edən yük, tədarükdən daha yüksək bir cərəyan çəkir. Məsələn, 230V təchizatına qoşulmuş 100W lampa, onun çəkdiyi cərəyan belə hesablana bilər:
P=V ×I
I=100W ÷230 V
I=0,434 A
Burada güc daha yüksək olduqda, istehlak cərəyanı yüksək olacaq.
Gərginlik və Cərəyan arasındakı fərq nədir?
Gərginlik və cərəyan |
|
| Gərginlik elektrik sahəsindəki iki nöqtə arasındakı elektrik potensial enerji fərqi kimi müəyyən edilir. | Cərəyan elektrik sahəsində potensial enerji fərqi altında elektrik yüklərinin hərəkəti kimi müəyyən edilir. |
| Baş vermə | |
| Gərginlik elektrik yüklərinin mövcudluğuna görə çıxır. | Cərəyan yüklərin hərəkəti ilə yaranır. Statik elektrik yüklü cərəyan yoxdur. |
| Asılılıq | |
| Gərginlik cərəyan yaratmadan mövcud ola bilər; məsələn, batareyalarda. | Cərəyan həmişə gərginlikdən asılıdır, çünki potensial fərq olmadan yük axını baş verə bilməz. |
| Ölçü | |
| Gərginlik Voltla ölçülür. Həmişə başqa bir nöqtəyə, ən azı neytral yerə görə ölçülür. Buna görə də, gərginliyin ölçülməsi asandır, çünki ölçmə terminallarını yerləşdirmək üçün dövrə pozulmayıb. | Cərəyan Amperlə ölçülür və keçirici üzərində ölçülür. Cərəyanı ölçmək daha çətindir, çünki ölçmə terminallarını yerləşdirmək üçün keçirici sındırılmalı və ya mürəkkəb sıxıcı ampermetrlərdən istifadə edilməlidir. |
Xülasə – Gərginlik və cərəyan
Elektrik sahəsində istənilən iki nöqtə arasındakı potensial fərqə gərginlik fərqi deyilir. Bir cərəyan yaratmaq üçün həmişə bir gərginlik fərqi olmalıdır. Fotosel və ya batareya kimi bir gərginlik mənbəyində terminallarda yüklərin yığılması səbəbindən gərginlik yaranır. Bu terminallar bir tel ilə birləşdirilirsə, terminallar arasındakı gərginlik fərqinə görə bir cərəyan axmağa başlayır. Ohm qanununa görə, keçiricidəki cərəyan gərginliklə mütənasib olaraq dəyişir. Cərəyan və gərginliyin müqavimətlə bir-birinə bağlı olmasına baxmayaraq, cərəyan gərginlik olmadan mövcud ola bilməz. Bu, cərəyan və gərginlik arasındakı fərqdir.
