Elektrik devreleri cep telefonlarımızda, bilgisayarlarımızda, kullandığımız tüm elektriksel ekipmanlarda mevcut. Hepimiz çevremizdeki bu karmaşık devrelere bağımlıyız. Bu nedenle elektrik devresinin ne olduğunu, tiplerini ve elamanlarını bilmeniz iyi olur diye düşünüyoruz. Hemen başlayalım. Elektrik devresini tanımlayalım.
Elektrik devresi nedir?
Elektrik devresi, elektrik akımının aktığı ve üzerinde elektrik bileşenlerinin olduğu bir yoldur. Bir elektrik devresi bataryalar (piller), dirençler, indüktörler, kapasitörler, anahtarlar veya transistörlerden oluşur.
Bir elektrik devresi elektronların bir iletken (çoğunlukla bakır bir kablo) içinde aktığı kapalı bir yoldur. İletken kendisine izin verildiği sürece, elektronlar atomlar arasında kaymaktadır ancak hiçbir zaman iletkenden ayrılmamaktadır.
Ancak, bu iletken kabloyu bir pile bağladığımızda, serbest elektronlar pilin artı ucuna doğru hareket eder. Bu itme kuvvetine Elektromotor kuvveti (EMK) denir . EMK, volt olarak ifade edilir ve genellikle, gerilim olarak adlandırılır. Bu gerilimin bir sonucu olarak, bir elektron hareketi gerçekleşir. Bu hareket, elektron akımı veya elektrik akımı olarak bilinir . Bakır kablo ile gerilim kaynağı arasında bir ampermetre bağlayarak akımı ölçebiliriz.
Tam bir devre hiç bitmeyen bir elektron döngüsüdür. Bir iletken ile devreyi örer ve devre elemanlarının hepsini bağlayıp kapalı bir döngü oluşturursak, elektronların sürekli akabileceği bir yol oluştur. Bu, bir devrenin ana konseptidir.
Elektrik devresi elamanları
Bir elektrik devresi çoğunlukla aşağıdaki elemanlardan oluşur:
- Akü gibi gerilim ve akım sağlayan elektrik kaynağı. (Aynı zamanda elektronların da kaynağı)
- Elektriği kontrol etmek için kullanılan anahtarlar, dirençler, potansiyometreler, kapasitörler.
- Yüksek gerilim devrelerinde koruma cihazları. Sigorta, şalter vb..
- Bir devrede elektrik akımını bir noktadan diğerine taşımak için yol oluşturan iletkenler
- Devredeki yükü oluşturan motor, LED, lamba vb.
Elektrik devresi özellikleri
Elektrik devrelerinin bazı temel özellikleri vardır ve bunlar:
- Devre her zaman kapalı bir yoldur.
- Bir devrede her zaman bir enerji bulunur.
- Akım akış yönü, pozitif uçtan kaynağın negatif ucuna doğrudur.
- Elektron akışının yönü, negatif uçtan kaynağın pozitif ucuna doğrudur.
Elektrik devre şeması nedir, tipleri nelerdir?
Elektrik devre şeması, bir elektrik devresinin görsel bir gösterimidir.
Temel olarak iki tip devre şeması vardır:
Resimli devre şeması
Resimli diyagramlar ve temel resimler kullanılarak yapılmıştır. Bu tür bir şema, daha az teknik olan izleyicilere görsel bir temsil sağlar.
Şematik devre şeması
Standart endüstriyel semboller kullanılarak çizilir. Bu şemalar bir devrenin bir elektrik teknisyenine veya herhangi bir teknik kitleye gösterilmesi için kullanılır.
Elektrik devresi elemanları ve görevleri
Basit bir devrenin temel kısımlarını ve bunlarla ilgili sembolleri bilmek çok önemlidir. Basit bir devrede iletkenler, bir anahtar, bir yük ve bir güç kaynağı (pil) bulunur. İşte her devre elemanının görevi:
İletkenler
Yalıtımsız bakır tellerdir. Elektriğin aktığı yolu açarlar. İletkenin bir ucu akımı güç kaynağından (pilden) yüke bağlar. Diğer ucu, yükü tekrar güç kaynağına bağlar.
Anahtar
Anahtar, iletkende, devreyi kapatabileceğiniz veya açabileceğiniz küçük bir devre elemanıdır. Anahtar kapatıldığında, devre kapatılır ve elektrik akışı olur.
Direnç
Devre kapalı durumdayken ona atalet gösteren yanan küçük bir ampul, zildir, korna vs..dir. Yük olarak da bilinir.
Pil (Batarya)
Devrenin güç kaynağıdır. Birden fazla pil bir araya getirilerek daha fazla güç elde edilebilir.
Elektrik devresi sembolleri
Devre şeması için yüzlerce simge vardır. Bazı temel semboller şöyledir:
Devre tipleri
Temel olarak dört tip devre vardır:
Açık devre
Basit bir devrede bir terminalin bağlantısı kesilirse veya iletken koparsa bu devre boyunca akım akışı olmaz. Bu tip devrelere açık devre denir.
Kapalı devre
Bir elektrik devresinde bir güç kaynağı ve bir yük vardır. Akım yükün içinden akarsa, kapalı devre olarak kabul edilir. Basit bir devrede, pilin bir terminalinden diğerine herhangi bir kesinti olmadan akım akar ise bu devre kapalı olarak kabul edilir.
Seri devre
Bir devrede bileşenler seri olarak bağlanırsa, devre seri devre olarak adlandırılır. Bir seri devrede, her bir bileşendeki akım aynıdır ve sağlanan gerilim, her bir bileşendeki gerilimin toplamıdır.
Bir iletken pili bir lambaya, bir sonraki lambaya ve daha sonra da tekrar pile bağlarsa, lambaların seri olarak bağlandığı söylenir.
Paralel devre
Bir devrede bileşenler paralel olarak bağlanırsa, devre paralel devre olarak adlandırılır. Paralel bir devrede, her bir bileşendeki gerilim aynı olacaktır ve uygulanan toplam akım, her bir bileşenin içinden geçen akımın toplamıdır.
Bataryaya bir lamba bağlanmışsa ve başka bir lamba ilk lambayla ayrı bir hatta bağlanmışsa, lamba paralel bağlantıyla bağlıdır.