Elektrik Nedir? Nasıl Üretilir?

Elektrik Enerjisi Nedir?

Kimyasal bir enerjinin, mekanik bir enerjinin ya da ısı enerjisinin bir takım işlemler sonucunda elektriğe dönüştürülmesi işlemine elektrik enerjisi adı verilmektedir. Elektriğin bir çeşit enerji biçimi olarak tüketicilerin kullanımına açılması, 1800’lü yıllara dayanmaktadır. 1880’de ilk kez bu tip bir kullanımı olan elektriğin o noktaya gelebilmesi için bir çok çalışma yapılmıştır.

Örneğin; milattan önceki tarihlerde Thales’in “elektrostatik” üzerine yaptığı çalışmalar ve keşfettiği buluşlar, fizik profesörü olan H.C Oersted’in magnetizma ve elektrik üzerine yaptığı çalışmaları, 1800’lü yılların başında İtalyan asıllı fizikçi  olan Volta’nın kendi ürettiği pil, mekanik enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesini sağlayan dinamoyu keşfeden Micheal Faraday’in yaptığı çalışmalar ve Ampere ve Arago denilen fizikçi bilim insanlarının elektrik akımıyla meydana gelen magnetik alanı keşfetmeleri gibi daha pek çok çalışma elektrik enerjisi alanında atılan çok önemli ve değerli adımlardır.

Bu gelişmelerden sonra Fransız asıllı Hippolyte Pixli, önceden Micheal Faraday’in keşfetmiş olduğu dinamonun üzerine alternatif akım jeneratörünü icat etmiştir. 1866 yılına gelindiğinde Alman asıllı Weiner von Siemens, elektrikle ilgili olan jeneratör aletlerinde mıknatısların yerine elektromıknatısların kullanılarak daha rahatlama sağlaması nedeniyle jeneratörlerin de güç işlevi dolayısıyla artmış ve daha yüksek güçlü jeneratörler kullanılmaya başlanmıştır.

Son olarak şuanelektrik enerjisinin günümüzde en yaygın kullanım hali olan aydınlatma konusunda da bir icat yapılmış ve Thomas Edison ampulü keşfetmiştir.

Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir?

Elektriğin üretim işlemi, farklı formlarda bulunan enerji biçimlerinin belirli işlemler uygulanarak elektrik enerjisine dönüşmesi esasına dayandırılmaktadır. Elektrik enerjisi üretim koşulları farklılıklar gösterebilmektedir ancak en yaygın üretim sistemi herhangi bir elektrik santralinde yer alan ve “generatör” adı verilen elektrik üreticiyle olmaktadır.

Bunun dışında farklı kaynaklardan kaynak bulan bu türbini, patlamalı motor, buhar türbini ve rüzgar türbini gibi kaynakların elektrik üretecek jeneratörün motorunu döndürecek enerjiyi üretmesiyle birlikte stator sargıları denilen mekanizmalarda elektrik akımının meydana gelmesiyle oluşmaktadır.

Elektriğin aydınlatma amacıyla bir enerjiye dönüştürülmesi için ise başlangıçta dinamolar kullanılmış, dinamoyu aktive edecek olan kaynak olarak ise buhar makinaları olarak sabitlenmiştir.

Zaman geçtikçe devreye buhar türbinleri ve su türbinleri de devreye sokulmuş, bu tip dinamoların yerine alternatif akım jeneratörleri kullanılmaya başlanmıştır. Elektrik enerjisinin ölçü birimi olarak da sabitlenmiş ölçü “kWh” olarak kısaltılan kilovatsaat birimi kullanılmaktadır.

Elektrik Enerjisi İhtiyacına Genel Bakış

Günümüzde bilimin ve teknolojinin her geçen gün geliştirilmesiyle bağlantılı olarak elektrik enerjisine de her geçen gün daha fazla ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebepten ötürü de elektriği üretebilmek adına gereken enerji kaynaklarını çeşitlendirebilmek için pek çok araştırma yapılmakta ve bu araştırmalar esnasında da elde edilen verilen çevre kirliliği yaratmayacak kaynaklar olmasına ve her daim kullanışlı olmasına dikkat edilmektedir.

Su potansiyeli, kömür, güneş, petrol, jeotermal enerji ve nükleer yakıtlar gibi pek çok kaynağın enerji üretiminde kullanılması için çok çeşitli araştırmalar yapılmaktadır. Bu malzemelerle yapılan çalışmalarda bulunan tekniklerin maliyet olarak çok düşük seviyelerde tutulmasına da özen gösterilmektedir.

Tüm bunlar halledilse dahi, bir yandan da üretilin bu enerjinin istenilen yerlere yine düşük maliyetle iletilmesi sorunsalı ortaya çıkmaktadır. Çünkü iletim için kullanılan malzemelerde nakil hatları boyunca belirli noktalarda ortaya çıkan enerji kayıpları (“joule” olarak da adlandırılmaktadır) elektriğin voltajının düşürülmesiyle de ya da yükseltilmesiyle de engellenememektedir.

Kayıpların önüne geçmek adına en sık uygulanması düşünülen yöntem, elektrik enerjisinin iletildiği kabloların süper iletken yapılarda olmasına özen göstermek, “nobium” denilen kaplamaların kullanıldığı ince yapıdaki bakır tellerden faydalanmak ve sıvı helyum soğutması desteğinden yararlanmaktır.

Bahsedilen bu süper iletken özellikli kablolar sadece büyük elektik enerjisi transferlerinde değil, aynı zamanda motorlarda ve jeneratörlerde de kullanılabilinecek özelliklere sahip olmaktadır.

Elektrik Akımının Etkileri Neler Olmaktadır?

Elektrik akımının etkileri kullanım amaçlarına ve kullanım şartlarına göre değişiklik gösterebilmektedir. Bu değişikliklerin yarattığı etkiler şu şekilde özetlenebilmektedir;

Kimyasal etkisi : Akünün şarj edilebilmesi, bir maddenin kaplanması vb. durumlar kimyasal etki sayesinde gerçekleşir.

Isı etkisi : Elektrikli battaniye, elektrik sobası gibi aletler elektrik enerjisini ısı enerjisine çevirebilmektedir.

Manyetik etki : Elektrikli vincin içeriğinde yer alan elektromıknatısın demir parçalarını çekmesi manyetik etki sayesindedir.

Işık etkisi : Elektrik enerjisi ampuller sayesinde ısı enerjisinden ışık enerjisine dönüşebilmektedir.

Fizyolojik etki : Elektrik akımının insanları çarpabilme özelliği fizyolojik etkidir.