Potansiyel Fark (Gerilim) Nedir?
Elektrik devrelerindeki elektrik enerjisi kaynağının işleyişini su pompasının işleyişine benzetmiştik.
* Yukarıdaki şekilde su akışı, su seviyesinin yüksek olduğu koldan düşük olduğu kola doğru olur. Su akışı, su seviyeleri her iki kolda da eşit oluncaya kadar devam eder ve su seviyeleri eşitlenince durur. Su seviyeleri arasında fark olduğu sürece su akışı devam eder. Şekildeki gibi uygun bir pompa kullanarak bu akışın sürekli olarak devam etmesi sağlanabilir. Suyun akışı elektrik devrelerindeki elektrik akımına benzer.
* Elektrik akımı da, devrenin iki ucu arasındaki yüklerin enerjileri arasında fark olduğu sürece olur. Bu enerji farkı gerilime sebep olur. Sonuç olarak gerilim enerji farkının bir göstergesidir. Su tesisatında suyun akışının devam etmesini sağlayan bir pompa bulunduğu gibi, elektrik devrelerinde de elektrik akımının devamlı olmasını sağlayan elektrik enerjisi kaynakları yer alır.
* Yani piller bir elektrik devresinde gerilim sağlayarak elektrik akımına neden olurlar. Devredeki elektrik akımını, ampermetre kullanarak ölçmüştük. Bir devredeki gerilimi de voltmetre adı verilen araçla ölçeriz. Gerilimin birimini ise volt olarak ifade ederiz ve kısaca “V” ile gösteririz. Aşağıdaki fotoğrafta, bir voltmetre ve voltmetrenin devre içindeki gösteriminde kullanılan sembol görülmektedir.
* Pil gibi elektrik enerjisi kaynaklarının elektrik akımının devreden geçmesini sağladığını öğrendik.
* Resimlerdeki araçların çalışabilmeleri için farklı gerilimlere sahip elektrik enerjisi kaynaklarının kullanılması gerekir. Bir devre elemanının (ampulün) uçları arasındaki gerilimin, üzerinden geçen akıma olan oranının her durumda sabit kaldığı deneylerde gözlemlenmiştir. Bu sabit oran devre elemanının (ampulün) direncidir.
* Gerilim/akım oranının birimleri volt/amper olarak yazılır. Bu değer direncin birimi olan ohm ile eş değerdir. Yani direncin birimini volt/amper olarak da ifade edebiliriz. Bu oranı George Simon Ohm (Geork Simon Om) adındaki bir bilim insanı bulduğundan direnç birimi için genellikle volt/amper yerine ohm kullanılır.
* Aşağıdaki resimde elektrik akımı ve gerilim ile ilgili olarak çalışmalar yapan bilim insanları görülmektedir.