Ana səhifə » Elektronika dərsləri » Gərginlik, cərəyan, müqavimət və Om qanunu

Gərginlik, cərəyan, müqavimət və Om qanunu

Om qanunu

Elektrik dövrəsində edilən üç əsas ölçüm cərəyan, gərginlik və müqavimətdir. Bu yazıda bu üç anlayış və onlar arasındakı əlaqə haqqında öyrənəcəksiniz.

Gərginlik, cərəyan və müqavimət anlayışlarını həmişə başa düşmək asan deyil. Bu kəmiyyətlər çılpaq gözlə görünməyən miqdarlardır. Müxtəlif yollarla ancaq aşkar edilib ölçülə bilirlər.

Cərəyan, gərginlik və müqavimət anlayışlarını su borusu bənzətməsilə izah edək.

Bu bənzətmədə su miqdarı elektrik yükünü, suyun təzyiqi gərginliyi, suyun axını cərəyanı, borunun diametri müqaviməti təmsil edir.

Elektrik yükü – Suyun miqdarı,

Gərginlik – Suyun təzyiqi,

Cərəyan – Suyun axını,

Müqavimət – borunun diametridir.

Tövsiyə olunan dərslər:
Gərginlik, cərəyan, müqavimət və Om qanunu ‘ haqqında oxumadan əvvəl araşdırmaq istəyəcəyiniz bəzi mövzular:

Elektrik gərginliyi

Yerdən müəyyən hündürlükdə olan bir su çəni düşünün. Çənin ucunda boru var.

cereyan ve gerginlik
Elektrik gərginliyi-su borusu bənzətməsi

Çəndə nə qədər çox su varsa, borunun ucundakı təzyiq bir o qədər çox olar.  

Bu boruya naqil kimi baxaq. Borunun ucunda təzyiq gərginliyi, suyun miqdarı elektrik yükünü ifadə edir. Nə qədər çox su olsa, borunun ucunda o qədər çox təzyiq yaranacaq. Bu o deməkdir ki, naqildə nə qədər çox sərbəst elektrik yükü varsa, naqilin uclarında o qədər çox gərginlik var.

Gərginlik bir dövrənin iki nöqtəsi arasındakı potensiallar fərqidir. İki nöqtə arasındakı yük fərqinə elektrik gərginliyi deyilir.

Xarici ədəbiyyatlarda elektrik gərginliyi voltaj (voltage) olaraq adlandırılır. Vahidi Voltdur və voltmetrlə ölçülür. Voltmetr dövrəyə paralel olaraq yerləşdirilir.Tənliklərdə və sxemlərdə gərginlik V və ya U hərfi ilə göstərilir

Elektrik cərəyanı

Yenə su çəni bənzətməsinə qayıdaq. Yerdən müəyyən hündürlükdə olan bir su çənimiz var. Çənin ucunda boru var.

Elektrik cərəyanı-su borusu bənzətməsi

Çəndəki suyun müəyyən hissəsini boşaldaq. Onda borunun ucunda yaranan təzyiq azalacaq. Az təzyiq, borudan suyun yavaş axması deməkdir. Əksinə, suyun təzyiqi nə qədər yüksəkdirsə, suyun axını o qədər şiddətli olacaq.

Borudakı suyun axınını elektrik cərəyanı, suyun təzyiqini gərginlik kimi düşünə bilərik.  Deməli, gərginlik artdıqca cərəyan şiddəti də artır və əksinə.

Elektrik cərəyanının yaranması üçün gərginlik şərtdir. Gərginlik ( potensiallar fərqi ) elektronların bir istiqamətə hərəkət edə bilməsi üçün lazım olan elektrik sahə qüvvəsidir.

Evdəki kranımızı açdığımızda su həmin an təzyiqlə axmağa başlayır. Cərəyan üçün də eyni şey keçərlidir. Keçiricidə potensial fərqi yaranırsa, cərəyan həmin an axmağa başlayır.

Böyük elektrik şəbəkələrinin, elektrik qızdırıcılarının, mobil telefonların, komputerlərin və ya başqa hər hansı bir cihazın işləməyi elektrik cərəyanının varlığı ilə baş tutur.

Elektrik cərəyanı hərəkətdir, axındır. Elektrik cərəyanı, gərginliyin təsirilə elektrik yüklərinin bir istiqamətə hərəkətindən yaranır.

Maddədən nə qədər cərəyan axacağı maddənin elektrik keçirmə qabiliyyətinə görədir. Dielektriklərə nisbətdə keçiricilər elektronların daha yaxşı hərəkət etməsinə imkan verir. Ona görə, o materiallarda cərəyan yaxşı axa bilir.

Keçiricidən keçən cərəyanın miqdarını hesablamaq üçün cərəyan şiddəti adlanan kəmiyyətdən istifadə olunur. Cərəyan şiddəti I hərfi ilə işarə olunur. Düsturu aşağıdakı kimidir:

Cərəyan şiddəti keçiricidən (naqildən) müəyyən zamanda  nə qədər elektrik yükünün axmasını ifadə edir:

I = q / t

q – elektrik yükünün miqdarı ( vahidi Kulondur )

t – zaman ( vahidi saniyədir )

I – cərəyan şiddəti ( vahidi Amperdir )

Cərəyan şiddətinn vahidi Amperdir. Qısaca A şəklində yazılır. Bir Amper bir saniyədəki bir kulon miqdarına bərabərdir.

„Atomların quruluşu. Kulon qanunu“ dərsində 1 Kulon`nun (və ya Coulomb´un) 624×1016  ədət elektrik yükünə bərabər olduğunu qeyd etmişdik. Bunu bildiyimiz halda 1 Amper´in nə demək olduğunu aydınlaşdıraq:

I = q / t = Kulon / saniye = 1 Kl / 1 san =

= 6,24·1018 ədət elektron / 1 san = 1 A

Naqilin en kəsiyindən bir saniyədə 6,24·1018 elektron keçirsə, naqildən  1 A cərəyan keçib deməkdir.

I = q / t = Kulon / saniye = 2 Kl / 1 san =

= 1,25·1019 ədət elektron / 1 san = 2 A

Naqilin en kəsiyindən bir saniyədə 1,25·1019 elektron keçirsə, naqildən  2 A cərəyan keçib deməkdir.

Cərəyan şiddəti ampermetrlə ölçülür. Ampermetr dövrəyə ardıcıl olaraq qoşulur.

Elektrik müqaviməti

İndi biri dar, digəri geniş borusu olan iki su çənini nəzərdən keçirək. Hər iki çəndə eyni qədər su var. Su hər iki borudan eyni təzyiqlə axır.

Elektrik müqaviməti-su borusu bənzətməsi

Bu halda dar borudan geniş boruya nəzərən daha az su axdığını müşahidə edəcəyik. Çünki dar boru içindəki su axınına daha çox ‘müqavimət’ göstərir.

Bizim bənzətməmizdə suyun axını cərəyan, təzyiqi gərginlik və borunun diametri elektrik müqavimətidir. Diametrin azalması elektrik dövrəsində müqavimətin artmasına bənzəyir.

Boru daraldıqca su axını azalır. Deməli, elektrik dövrəsində müqavimətin artması ilə cərəyan şiddəti azalır.

Materialdakı gərginlik elektronların axışını təşviq edir. Elektrik müqaviməti isə elektronların axışına maneə olur. Yəni gərginlik artdıqca cərəyan şiddəti artır. Əksinə, müqavimət artdıqca cərəyan şiddəti azalır. Mexaniki sistemlərdəki sürtünmənin hərəkəti azaltdığı kimi müqavimət də cərəyan şiddətini azaldır.

Elektrik müqavimətinin əsas vahidi Omdur. Om ölçüsü çox vaxt yunan hərfi omeqa () ilə işarə olunur. Ancaq bir Omdan daha böyük və kiçik müqavimətlər də var. Sıfırların sayında səhvlik yaranmasın deyə, yunan hərfi omega yerinə bu müqavimətlər R, k, M prefiksləri ilə göstərilir.

Məsələn, on Om bir rezistor üçün 10R, on min Om rezistor üçün 10k, on meqa Om üçün 10M yazılır.

Elektrik müqaviməti düsturlarda R hərfi ilə qeyd olunur.

Gərginlik, cərəyan və müqaviməti ölçmək üçün multimetrdən istifadə olunur.

Om qanunu

Gərginlik, cərəyan şiddəti və müqavimətin nə olduğunu bildik. İndi elektrik və elektronika mühəndisliyi sahəsində dövrələrdə açar rolunu oynayan formuladan bəhs edək.

Bu riyazi formulanı bilməklə dövrədə tələb olunan müqaviməti hesablaya biləcəksiniz. Eləcə də müəyyən bir müqavimətə malik keçiricidən müəyyən bir gərginlikdə nə qədər cərəyan axacağını bilməyiniz mümkün olacaq.

Bu riyazi formula gərginlik, cərəyan şiddəti və müqavimət arasındakı əlaqəni ifadə edir.

Bu əlaqəni alman alimi George Simon Ohm təcrübədə yoxlayaraq isbat edib. Ona görə də bu üç kəmiyyət arasındakı əlaqə Om qanunu kimi tanınır.

Om qanununa görə, bir dövrə üzərindəki gərginliyi iki dəfə artırsaq, cərəyan şiddəti də iki dəfə artacaqdır. Əksinə müqavimət iki dəfə artırılarsa, cərəyan şiddəti iki dəfə azalacaq.

Om qanunu riyazi olaraq aşağıdakı kimi ifadə olunur:

U = IR

Burada U və ya V – voltlarla ölçülən elektrik gərginliyi,

I – amperlə ölçülən cərəyan şiddəti,

R – Omla ölçülən elektrik müqavimətidir.

Bir çox mənbədə gərginlik V hərfi ilə işarə edilir: V = IR

Bu üç kəmiyyətdən ikisi məlum olduqda, üçüncüsünü hesablamaq mümkündür:

I = U / R
R = U / I

Məsələn, bir ədət lampamız və bir ədəd 9V olan batareyamız var. Lampa 9V ilə işləyir. Ancaq lampanın nə qədər cərəyan çəkəcəyi haqqında heç bir fikrimiz yoxdur.

9V batareyamız olduğu üçün gərginlik dəyərimiz 9V- dur. Lampanın cərəyan dəyərini tapmaq üçün 9 – u lampanın müqavimət dəyərinə bölürük. Nəticədə lampadan nə qədər cərəyan axdığını bilmiş olacağıq.

Om qanunu

Digər bir misal göstərək.

2V / 20mA ( 0,02 A) göstəricisi olan bir LED`in 5V – luq dövrədə yanmalıdır. Bunun üçün nə qədər müqavimət dəyərində rezistordan istifadə olunur? Bunu Om qanunu ilə hesablaya bilərik.

R = U / I = ( 5 – 2 ) / 0,02 = 150 Om

Deməli, 2V / 20mA göstəricisi olan bir LED üçün 150 Om`luq rezistordan istifadə olunmalıdır.

Bu nümunələrdən də göründüyü kimi Om qanunu elektronika dövrələrinin bütün növlərində – cərəyanın axdığı hər yerdə köməyimizə çatır.

Sıfırdan elektronika dərsləri

Növbəti dərs: Əsas anlayışlar

Gərginlik, cərəyan, müqavimət və Om qanunu” mövzusunu yararlı hesab edirsinizsə, sosial şəbəkələrdə paylaşmağı unutmayın.

Ülviyya Atakishiyeva
5 2 səslər
Qiymətləndir
Subscribe
Notify of
guest
0 Şərh
Inline Feedbacks
Bütün şərhləri göstər
error: Məzmun qorunur !!
0
Şərhiniz önəmlidir!x
()
x