SİGORTA ATMASI NASIL OLUYOR? (DENEYLİ ANLATIM)

Elektrik, elektrik yüklerinin akışına dayanan bir dizi fiziksel olaya verilen isimdir. Elektrik sözcüğü Türkçeye Fransızcadan geçmiştir.[1] Elektriğin Türkçe eş anlamlısı çıngı sözcüğüdür.[2][3][4] Ayrıca Anadolu ağızlarında elektrik anlamında yaldırayık sözcüğü tespit edilmiştir.[5] Elektrik, pek çok farklı şekillerde var olabilir. Örneğin, yıldırımlar, durgun elektrik, elektromanyetik indüksiyon ve elektrik akımı gibi. Ek olarak, elektrik elektromanyetik radyasyon, radyo dalgaları gibi oluşumları olduğu bilinmektedir.

Elektrikte, elektrik yükleri diğerleri ile de etkileşime giren Elektromanyetik alanlar yaratır. Elektrik, pek çok fiziksel durumdan dolayı var olabilir :

Elektrik yükü: Atom altı parçacıkların, çeşitli elektromanyetik etkileşimlerinden kaynaklanarak ortaya çıkar. Elektriksel olarak yüklenmiş bir madde, elektromanyetik alandan etkilenir.
Elektrik alan (Elektrostatik): elektrik yükleri tarafından (hareket etmeseler bile) oluşturulan elektromanyetik alanın özel bir şeklidir
Elektrik potansiyeli: Bir elektrik alanın, elektrik yükü üzerinde yapabildiği iş kapasitesi olarak tanımlanır ve genelde volt olarak ölçülür.
Elektrik akımı: Elektrikle yüklenmiş parçacıkların hareketi ya da akışı denebilir, genelde amper olarak ölçülür.
Alternatif akım: Hareket eden parçacıklar manyetik alan oluşturur. Elektrik akımı da manyetik alan yaratabilir ve değişken manyetik alanlar da elektrik akımları oluşturabilir.

Elektrik mühendisliğinde, elektrik şunlar için kullanılır ;

Elektrik gücü: ekipmanlara enerji vermek için kullanılır
Elektronik: Elektrik devreleri ve aktif elektrikle uğraşır

Elektrik olayı, antik çağlardan beri araştırılmaktadır, teorik anlaşılması ise yaklaşık on yedinci ve on sekizinci yüzyıla kadar uzamıştır. Hatta bundan sonra bile, pratik uygulamalar çok az miktarda kalmıştır ve elektriğin endüstride ve yaygın kullanımı için uygun hale gelmesi ancak on dokuzuncu yüzyılda olmuştur. Elektriğin akıl almaz bir yaygınlığı vardır yani diğer bir deyişle ulaşım, ısıtma, aydınlatma, iletişim ve teknolojik aletlerde elektrik yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektriksel güç ise, şu anda endüstrinin kırılmaz kemiklerinden bir tanesidir.

İçindekiler

1 Tarih
2 Kavramlar

2.1 Elektrik yükü
2.2 Elektrik akımı
2.3 Elektrik alan
2.4 Elektrik potansiyeli
2.5 Elektromıknatıslar
2.6 Elektrokimya
2.7 Elektrik devreleri
2.8 Elektrik Gücü
2.9 Elektronik
2.10 Elektromanyetik dalga

3 Üretim ve kullanım

3.1 Üretim ve iletim
3.2 Uygulamalar

4 Elektrik ve doğal dünya

4.1 Fizyolojik etkileri
4.2 Doğada elektrik olayları

5 Kültürel algı
6 Ayrıca bakınız
7 Notlar
8 Kaynakça
9 Dış bağlantılar

Tarih

[A bust of a bearded man with dishevelled hair]
Thales, elektriğin bilinen en eski araştırmacısı

Elektriğin var oluşu ile ilgili insanlar en ufak bir bilgi sahibi değilken bile, Elektrikli yılan balığının şok etkisinin farkındalardı. Antik Mısır’da MÖ 2750 de yazılmış bir yazı bu balığı Nil’in fırtınası olarak tanımlamıştır. Bu balık aynı zamanda diğer balıkların koruyucusu olarak görülüyordu. Elektrik balığıyla ilgili yine Romalı ve Arap bilimciler ve fizikçiler tarafından Antik Yunanistan'da bahsedilmiştir. Pek çok antik yazar, Pliny the Elder ve Scribonius Largus gibi, kedi balığından ve torpidodan gelen elektrik şokunun hissizleştirdiğini onaylamıştır. Bu şoklar, iletken objelerde yayılabilirler. Muhtemelen ışığın kimliği ve elektrikle ilgili doğruya en yakın ve en eski yaklaşım, Araplardan gelmiştir. On beşinci yüzyıldan önce Araplar tarafından ray (ışın) olarak adlandırılmıştır.

Antik kültürlerden Akdeniz taraflarında olanlar belli başlı nesneleri biliyorlardı. Örneğin kehribar parçaları kedinin tüylerine sürüldüğünde, kuş tüyü gibi objeleri çekebiliyordu. MÖ 600 civarlarında Thales of Miletus, durağan elektrikle alakalı bir dizi gözlem yaptı. Magnet gibi maddelerin aksine kehribarın oluşturduğu sürtünmeden dolayı olduğunu düşünüyordu. Thales bu çekimin manyetizmadan olduğunu düşünürken yanılıyordu, ancak daha sonraları bilim Manyetizm ve elektrik arasında bir bağlantı kanıtlayacaktı. Tartışmaya açık bir teoriye göre, Parthianlar elektro taban hakkında bir bilgi sahibi olabilirlerdi.1836’da pilin keşfine bağlı olarak, galvanik hücreler ve onun doğadaki bilinmez etkisi buna olanak sağlıyordu.

Benjamin Franklin yapılan kapsamlı bir araştırma üzerinde elektrik 18. yüzyıl olarak belgelenmiştir tarafından Joseph Priestley (1767) Tarihi ve Mevcut Durumu, Elektrik, kiminle Franklin yapılan uzun yazışmalar.

Antik Yunanlar kürk ile sürtünmesi sonrasında kehribarın küçük nesneleri çektiğini fark ettiler. Bu fenomen, şimşekle birlikte insanlığın elektrikle kayıtlara geçmiş ilk deneyimiydi.[6] William Gilbert, 1600'de yayımlanan De Magnete adlı eserinde, Latincede kehribar anlamına gelen ve Yunancada da aynı anlamı taşıyan ἤλεκτρον (elektron) electrum kelimesinden esinlenerek oluşturulan, sürtülünce küçük nesneleri çekme özelliğini tanımlayan Yeni Latince electricus kelimesini türetti.[7][8] Thomas Browne'un 1646'da yayımlanan Pesudoxia Epidemica adlı eserinde, yine aynı kelimeler esas alınarak ilk defa İngilizcedeki electricity ifadesi kullanıldı.[7][8] Elektrik kelimesi Türkçeye, Fransızcada da aynı anlama gelen électrique kelimesinden geçti.[9]

İlerleyen çalışmalar, Otto von Guericke, Robert Boyle, Stephen Gray ve C.F. du Fay tarafından yapıldı. On sekizinci yüzyılda Benjamin Franklin, elektrik hakkında çok geniş bir çalışma yaptı. Haziran 1752'de fırtınalı bir günde, uçurtma ipine bağladığı metal bir anahtarla deney yaptı ve uçurtmaya yıldırım düşmesini umdu. Anahtardan eline zıplayan sparklardan, yıldırımın da elektriksel bir doğa olayı olduğunu kanıtlamış oldu. Aynı zamanda, paradoks bir olay olarak Leyden Jar‘ı da elektriğin hem pozitif hem negatif yükler içerdiğini kanıtlayarak açıklamış oldu.

[Half-length portrait oil painting of a man in a dark suit]
Michael Faraday'In keşifler kurulan vakfın elektrikli motor teknolojisi

1771’de, Luigi Galvani, biyoelektrik üzerine olan keşfini yayınladı ve elektriğin sinir hücreleri denen hücreler ile kaslara sinyaller yolladığını gösterdi. Alessandro Volta’nın bataryası, ya da Voltaik pili, 1800'lerde bakır ve çinko ile yaptığı deneyle, daha güvenilebilir bir bakış açısı yakalanmış oldu. Elektromanyetizmanın bulunması, elektrik ve manyetizmanın birleşmesi olayı, Hans Christian Ørsted ve Andre Marie Ampere tarafından 1819-1820 yıllarında oldu. Michael Faraday elektrik motorunu 1821'de keşfetti ve Georg Ohm, matematiksel olarak elektriksel devreleri 1827 yılında açıkladı. Elektrik ve manyetizma (ışık) mutlaka James Clerk Maxwell ile de ilişkilidir.

On dokuzuncu yüzyılın başlarında, elektrikte ani bir gelişim meydana geldi ve on dokuzuncu yüzyılın sonunda, elektrik mühendisliğinin en büyük keşifleri yapıldı. Alexander Graham Bell, Ottó Bláthy, Thomas Edison, Galileo Ferraris, Oliver Heaviside, Ányos Jedlik, Lord Kelvin, Sir Charles Parsons, Ernst Werner von Siemens, Joseph Swan, Nikola Tesla ve George Westinghouse elektriği inanılmaz bir bilimsel meraka çevirdi ve bunu modern hayata uyguladılar. Bu uygulamalar, ikinci endüstri devrimini tetikledi.

1887’de, Heinrich Hertz elektrotların, ultraviyole ışıklar ile yaratılan elektrik sparkları ile daha kolay aydınlatıldığını keşfetti. 1905’te Albert Einstein, elektriğin kuantlar halinde küçük paketler olarak taşındığını açıkladığı Fotoelektrik olayın deneysel verilerini incelediği bir kâğıt yayınladı. Bu keşif, kuantum devrimine ön ayak oldu. Einstein, 1921 yılında ‘fotoelektrik yasasını keşfi” nedeniyle, Nobel Ödülü’nü kazandı. Fotoelektrik olayı şu anda güneş panellerinde bulunan foto hücreler tarafından, elektriksel durumlarda çokça kullanılıyor

İlk katı cihaz, kedi fısıltısı detektörü idi. İlk olarak 1900'lerde radyo alıcısı olarak kullanıldı. Katı bir kristale temas eden kablo, radyo sinyallerini belirleme amacına hizmet ediyordu. Akımın aktığını iki şekilde anlayabiliriz. Negatif yüklenmiş elektronlar ve pozitif yüklü elektron eksikliklerine delik denir. Bu yükler ve delikler kuantum fiziğince açıklanır. Yapıda kullanılan nesne genelde, yarı iletken bir kristaldir.

Bu katı hal aletleri, daha sonraları transistörlerin başlı başınca keşif malzemesi olmuştur(1947). Yaygın katı hal cihazlarından bazıları transistörler, mikroproses çipleri ve RAM lerdir. RAM’in özel bir türü, flaş RAMlerdir. Genelde ek bellek olarak kullanılırlar. Katı hal sürücüleri, mekanikse olarak hard diskleri döndüren parçalar yerine de kullanılabilir. Bu cihazlar 1950'lerde ve 1960'larda Transistörlerin vakum tüplerinden yarı iletkenlere değişimi, diyotlar, transistörler, LEDler ve toplu akım için önem arz etmiştir.

Kavramlar
Elektrik yükü

Ana madde: Elektriksel yük

Ayrıca bakınız: elektron, proton, nötron

[A clear glass dome has an external electrode which connects through the glass to a pair of gold leaves. A charged rod touches the external electrode and makes the leaves repel.]
Altın yapraklı bir Elektroskopu yüklersek yapraklar gözle görülebilir bir şekilde birbirini iterler.(Şekildeki gibi aynı türden yükler birbirini iter)

Elektrik yüklerinin varlığı, elektrostatik kuvvetin oluşmasını sağlamıştır: yükler birbirlerine bir kuvvet uygularlar ve bu etki (tamamen anlaşıldığı düşünülmüyor) antik çağlarda da biliniyordu. Bir cam top, kıyafete sürülerek ya da bir çubuk yardımı ile oynatılabiliyordu. Eğer aynı top, cam çubuk ile yüklenirse, önce birbirlerini çektikleri, ardından ittiği gözlemlendi. Fakat, eğer bir top cam çubukla diğeri plastik çubukla yüklenirse, iki topun birbirini çektiği gözlemlendi. Bu olay on sekizinci yüzyılın sonlarına doğru Charles-Augustin de Coulomb tarafından incelendiğinde hepimizin çok iyi bildiği bir sonuca ulaştı: Aynı yükler birbirlerini iterken zıt olanlar birbirlerini çeker.

Yüklü parçacıkların kendileri üzerine de kuvvet uygular, bu nedenle yük kendisini herhangi bir iletken yüzey üzerine ulaştırmak ister. Bu elektromanyetik kuvvetin büyüklüğü yüklerin çarpımının, uzaklığın karesine bölümü ile doğru orantılı bir bağlantısı vardır. Elektromanyetik kuvvet, çok güçlüdür, kuvvetli etkileşimler içerisinde ikinci sıradadır ancak uzaklıksal olarak kıyaslanamaz. Kendisinden çok daha zayıf kütleçekim kuvveti ile kıyaslandığında, elektromanyetik kuvvet elektronları 10^42 kez daha uzağa itebilir.

Çalışmalar belli atom altı parçacıkların, elektrik yükleri gibi davranabildiğini gösterdi. Elektrik yükleri, elektromanyetik kuvvetle etkileşir ve bu doğanın dört temel kuvvetinden Bizim en aşina olduğumuz elektrik taşıyıcıları proton ve elektrondur. Deneyler, yükün korunan bir nicelik olduğunu göstermiştir diğer bir deyişle, izole edilmiş bir sistemde yük miktarı aynı kalmak zorundadır. Sistem içerisinde yük, direkt temas yoluyla veya bir iletken yardımıyla ,kablo gibi, bir nesneden diğerine geçebilir. Durgun elektrik terimi bir yükün bir nesnede bulunuşu anlamına gelir.

Elektron ve Protonun işaretleri zıttır bu nedenle de enerjinin miktarı pozitif ya da negatif olarak ifade edilir. Varsayımla, elektronların taşıdığı yük negatif, protonlar ise pozitif kabul edilmiştir. Sahip olunan yük miktarı Q ile gösterilir ve Coulomb ile ifade edilir, her elektron yaklaşık −1.6022×10−19 coulomb yük taşır. Proton da buna eşit miktarda fakat ters işaretli yük taşır. Yük sadece madde tarafından oluşturulmaz. Aynı zamanda anti madde, anti parçacık da birbirlerine göre eşit miktarda fakat ters işaret taşımaktadır.

Yük, pek çok çeşit yolla ölçülebilir. En erken ölçümlerden biri ise altın yapraktır ve bazen sınıflarda gösterim amaçlı kullanılabilmektedir.

Kütle gibi, elektriksel yük de soyut bir özellik olup, fizikçiler tarafından maddenin davranışlarını tanımlamak için kullanılır. Bir diğer deyişle, hiç kimse doğrudan bir elektriksel yük görmemiştir, ancak bazı parçacıkları inceleyerek benzerliklerin varlığı saptanmıştır.

Kütlenin tersine, biri diğerinin tersi davranışlar sergileyen iki tür elektriksel yükten söz edilir ve uzlaşımsal (konvansiyonel) olarak, artı (veya pozitif) ve eksi (veya negatif) diye adlandırılırlar.

[Elechargepm.svg] [Elechargepp.svg]
farklı türden iki yük ise birbirini çeker aynı türden iki yük ise birbirini iter

Eşit miktarda artı ve eksi yüke sahip parçacıklar ise, biri diğerini elediğinden, yüksüz veya nötr olarak adlandırılırlar. Parçacıklar arasındaki bu gücün nicel değerlendirilmesi ise Coulomb yasası ile hesaplanmaktadır.

Elektrik akımı

Elektrik yüklerinin hareketi, elektrik akımı olarak bilinir ve niceliği genelde Amper ile ifade edilir. Akım, hareket eden herhangi bir yük yardımı ile sağlanabilir fakat bunların en yaygını elektrondur. Ancak hareket halindeki herhangi bir yük, akım yaratmaya yeter.

Tarihsel varsayım ile, pozitif akım sahip olduğu artı yüklerin akış yönünde ilerleyen akım olarak ya da devrede en artı yerden en eksi yere akan akıştır. Bu davranışa sahip akıma, varsayımsal akım denir. Elektrik devresindeki negatif yüklü elektronların hareketi, ki bu akımın en yaygın şeklidir, elektronların akış yönünün tersi yönde olunca pozitif kabul edilir. Fakat, şartlara bağlı olarak, bir elektrik akımı iki yönde hatta ve hatta bir anda iki yönde birden olabilir. Bahsettiğimiz varsayım, bu tarz bir durumu basitleştirmek için kullanılmaktadır.

[Two metal wires form an inverted V shape. A blindingly bright orange-white electric arc flows between their tips.]
Bir elektrik ark sağlar bir enerjik gösteri elektrik akımı

Elektrik akımının bir metalden diğerine iletilmesi olayına elektrik iletimi denir ve bu olayın doğası yüklü parçacığa ve bu parçacığı ileten materyalin cinsine bağlıdır. Metalik iletkenlik ve elektroliz elektrik akımının bu ilerleyişine örnektir. Her ne kadar parçacıklar aslında yavaş bir hızla hareket etse de, bazen ortalama bir dönme hızı sayesinde elektrik alan içerisinde ışık hızına yakın bir hıza ulaşırlar ve bu nedenle uzun kablolar boyunca sinyalleri oldukça kısa zamanda taşıyabilirler.

Elektrik akımı, tarihte de kendi varlığının farkına varılmasını sağlayan pek çok gözlemlenebilir etkiye sahiptir. Örneğin su, elektrik akımı ile galvanik pillerin 1800 yılında Nicholson ve Carlisle tarafından bulunmasını sağlamıştır. Bu olaya elektroliz adı verilir. Bu girişim, 1833 yılında Michael Faraday tarafından bayağı ilerletilmiştir. Üzerinden akım geçen bir direnç tarafından üretilen elektrik 1840 yılında James Prescott Joule tarafından matematiksel olarak ispat edilmiştir. Elektrik akımı ile ilgili en önemli keşiflerden bir tanesi 1820 yılında Hans Christian Orsted tarafından kazara yapılmıştır. Dersi için hazırlanırken, içinden akım geçen bir telin, bir iğne üzerindeki etkisini gözlemlemiştir. Bu olayla, elektrik ve manyetizma arasındaki etkileşimleri açıklayan temel bir olay olan elektromanyetizmayı keşfetmiştir.

Mühendislikte veya gündelik hayatın uygulamalarında akım doğrudan akım veya alternatif akım olarak ikiye ayrılır. Bu kavramlar, akımın zaman içerisindeki değişimine göre yapılır. Örneğin doğrudan akım, bir batarya tarafından üretilir ve pek çok elektrik devresince kullanılır. Doğrudan akımın bir yönü yoktur ve devrenin pozitif tarafından negatif tarafına doğru akar. Genel tanıma göre elektronlar tarafından taşınır, elektronlar akıma zıt yönde hareket eder. Alternatif akım ise doğrultusunu belli aralıklarla değiştiren ve neredeyse bir Sinüs fonksiyonu gibi davranır. Dolayısı ile Alternatif akım, bir iletkende, net yükü değiştirmeden ve net bir uzaklık kat etmeden ileri ve geriye doğru gider. Alternatif akımın zaman ortalaması değeri sıfırdır, ancak bu akım enerjiyi ilk önce bir doğrultuda sonra diğer doğrultuda yayar. Alternatif akım, durgun akım altında gözlemlenemeyen, Kapasitör ve İndüktör gibi elektrik niceliklerinden etkilenir. Fakat bu nicelikler, transistorler söz konusu olduğunda önem kazanır.

Elektrik alan

Elektrik alan konsepti Michael Faraday tarafından oluşturuldu ve tanıtıldı. Bir elektrik alan, kendini çevreleyen uzayda yüklü bir parçacık tarafından yaratılır ve alandaki diğer yüklü parçacıklara bir kuvvet uygular. Bir elektrik alan iki kütle arasında, kütleçekim etkisine benzer bir şekilde oluşur. Aynı bunun gibi, sonsuza kadar gidebilir ve uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Ancak aralarında önemli bir fark vardır. Kütleçekimi her zaman çekim etkisi üzerine çalışır, iki kütleyi birbirine çeker, ancak elektrik alan aynı zamanda itim etkisi de yaratabilir. Genelde büyük kütleler net bir yüke sahip olmadıklarından, elektrik alan bu uzaklıklarda sıfırdır. Bu nedenle evrende kütleçekim kuvveti elektrik alan kuvvetinden daha zayıf olmasına rağmen baskın olan kuvvettir

Alan çizgileri pozitif yük uçak iletken üstünde yayılan

Elektrik alan, genelde uzayda değişkenlik gösterir ve büyüklüğü bir noktada bulunan birim yüke uyguladığı kuvvet olarak ölçülür. Konsept yükü ya da diğer bir deyiş ile test yükü, kendi alanı ana alanı tahrip etmeyecek kadar küçük ve aynı zamanda manyetik alanın etkisinden kurtulabilecek kadar da durağan olmalıdır. Elektrik alan kuvvet kavramı ile ifade edildiği ve kuvvet bir vektör büyüklüğü olduğu için elektrik alan da vektörel bir niceliktir. Yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Özelleştirirsek, vektör alanıdır.

Durağan elektrik yükleri ile ilgilenen çalışma alanına elektrostatik. Bu alan, diğer alanlarla aynı hayali çizgileri olan bir dizi gibi hayal edilebilir. Bu konsept Faraday tarafından tanıtılmış ve "kuvvet çizgileri" terimi hala bazen hala kullanılmaktadır. Alan çizgileri terimi, pozitif yükü o yönde hareket ettiren patikalar olarak düşünülebilir. Ancak bu konseptler hayal ürünüdür ve fiziksel bir varlıkları yoktur. Bu alan çizgilerinin belli başlı özellikleri vardır. Öncelikle bu alan çizgileri pozitif yükten başlar ve negatif yükte biter. İkincisi, bu alan çizgileri iyi bir iletkene doksan derece ile girmelidir. Son olarak bu çizgiler asla birbirlerini kesmezler veya kendi üzerlerine kapanmazlar.

İçi boş bir iletken, bütün yüklerini dış yüzeyinde taşır. Bu nedenle iletkenin içindeki elektrik alan sıfırdır. Bu prensip Faraday kafesi olarak adlandırılır ve buna göre metal bir iletken kendi içini, dış etkilerden izole eder.

Yüksek voltajlı ekipmanları tasarlarken, elektrostatiğin prensipleri önemli olmaktadır. Her elektrik alanın kendine göre sonlu bir limiti vardır. Bu limitin ötesi elektrik kırılma elektriği olarak yorumlanır. Uzun boşluklarda, bu değer hala küçüktür. Bu durumun doğada en kolay gözlemlenebilir hali yıldırımlardır ve bu durum bulutlar arasındaki elektrik alanın, havanın kaldırabileceği seviyeyi aşmasıyla oluşur. Yıldırımların yaklaşık değeri 100MV a kadar ulaşabilir

Alan kuvveti, etrafındaki nesnelerden çok etkilenir özellikle köşeli noktasal objeler tarafından bükülmeye zorlandığında, örneğin, yıldırımların sivri yerlere düşmesinin nedeni budur.

Elektrik potansiyeli

[Two AA batteries each have a plus sign marked at one end.]
Bir çift AA hücreleri. + İşareti gösterir kutupları arasında potansiyel farkı arasındaki pil terminalleri.

Elektrik potansiyeli konsepti, elektrik alan ile çok yakından alakalıdır. Elektrik alan içerisine yerleştirilen yüklü bir parçacık bir kuvvet hisseder. Bu nedenle, parçacığın yerini değiştirebilmek için hissedilen kuvvete karşı koyulabilmesi gerekir ve bu bir iş yapılmasını gerektirir. Herhangi bir noktanın elektrik potansiyeli, bu test yükünü sonsuz uzaklıkta belirli bir noktaya getirmek için yapılması için gereken enerji miktarıdır. Genelde bu nicelik, voltla ölçülür. Bir Volt, bir coulomb yükü sonsuzdan getirmek için yapılması gereken bir joul iş yapma miktarıdır. Bu potansiyel tanımı, daha pratik bir uygulama olarak ve daha kullanışlı bir tanı olarak elektrik potansiyel fark olarak da kullanılır ve bu yükü iki nokta arasında hareket ettirmek için gereken enerjidir. Elektrik alan "korunur" olması ile özel bir karaktere sahiptir. Yani bir test yükünün hangi yol üzerinde taşındığı önemli değildir. İki nokta arasında yer alan bütün yollar aynı anlama gelir aynı enerjiyi gerektirir. Bu nedenle potansiyel fark tek bir değerdir. Volt doğru bir kullanım olmasına rağmen genellikle voltaj elektrik potansiyelini açıklamak ve ölçmek için kullanılır.

Daha pratik olması amacıyla, potansiyelin ifade edilebilmesi ve karşılaştırılabilmesi için ortak bir referans noktası seçmek gereklidir. Bu sonsuzluk da olabilirken, daha kullanışlı bir referans Dünya'nın ta kendisidir. Dünya'da her yerde potansiyel aynı kabul edilir. Bu referans noktası Dünyada yeryüzü olarak kabul edilir. Dünya, sonsuz miktarda artı ve eksi yükler barındırıyor olarak kabul edilir bu nedenle elektriksel olarak yüksüzdür veyahut yüklenemez.

Elektrik potansiyeli skaler bir niceliktir. Sadece büyüklüğü vardır, herhangi bir yöne sahip değildir. Yükseklikle analog olarak görünebilir; aynı objeleri yüksekten kütleçekim alanına bırakırsak, düşecektir aynı elektrik alanda voltajdan kaynaklanan farkta olduğu gibi. Aynı haritalarda eşit yükseklikte olan noktaların işaretlendiği gibi, elektrik potansiyelinde de aynı potansiyele sahip yüzeyler işaretlenebilir bunlara da eş potansiyel yüzeyler denir. Eş potansiyel çizgileri ile elektrik alan çizgileri birbirlerine diktir. Aynı zamanda bir iletkenin yüzeyine de paralel olmaları gerekir. Aksi halde, bu durum yükleri hatta eş potansiyel yüzeyleri dahi hareket ettirecek bir kuvvete neden olur.

Elektrik alan, resmi olarak birim yüke uygulanan kuvvet olarak tanımlansa da potansiyel konsepti daha kullanışlı ve geçerli bir tanım yapma olanağı sağlar.

Elektromıknatıslar

[A wire carries a current towards the reader. Concentric circles representing the magnetic field circle anticlockwise around the wire, as viewed by the reader.]
Etrafında manyetik alan daireler mevcut

Ørsted, 1821'de akım taşıyan bir telin etrafında manyetik alanın var olduğunu bulmuştur. Böylece elektrik ile manyetizma arasında direkt bir ilişki olduğu keşfedildi. Dahası, bu etkileşim doğada bilinen iki temel kuvvetten, elektrostatik kuvvetlerden ve kütleçekim kuvvetlerinden farklıydı. Bu kuvvet bir iğneyi, 90 derece ile itiyordu.

Ørsted keşfettiği şeyi tam olarak anlamamıştı ancak gözlemlediği etki karşılıklıdır. Akım magnetlere, manyetik alanlar da akım üzerine kuvvet uygulayabiliyordu. Bu olay daha sonra Andre Marie Ampere tarafından incelendi. Ampere akım taşıyan iki paralel telin birbirine kuvvet uyguladığını, akım paralelse birbirlerini çektikleri, akımlar zıt yöndeyse birbirlerini ittiklerini keşfetti. Bu etkileşim ,ardından, uluslararası olarak Amper tanımı diye bilinir.

[A cut-away diagram of a small electric motor]
Elektrik motoru elektromanyetizma önemli bir etkisi patlatır: bir manyetik alan içinde akım hem de alan için geçerli dik bir kuvvet ve

Manyetik alan ve akım arasındaki ilişki çok önemlidir. Michael Faraday 1821 yılında bu ilişkiyi kullanarak elektrik motorunu icat etmiştir. Bu tek kutuplu motor içinde permanant bir magnet vardır ve cıva havuzunun iki ucuna yerleştirilmiştir. Magnete kablo tarafından tanjant bir kuvvet uygulanır. Magnet, akım var olduğu müddetçe bir çember çizmeye devam eder.

1832 yılında Faraday yapılan deneylerde, kablo, uçları tarafından oluşturulan potansiyel farka paralel olarak hareket eder. Daha sonraları yapılan analizler, Elektromanyetik indüksiyon olarak bilinir, bu prensibi oluşturmasına imkân tanımıştır. Bu prensip bugün Faraday İndüksiyon Yasası olarak bilinir kapalı devredeki potansiyel fark, bu devrede değişen manyetik akıyla orantılıdır. Bu keşif, 1831 yılında ilk elektrik jeneratörünün yapılmasına olanak sağlamıştır. Bu jeneratörde bir bakır disk mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Faraday diski pratik bir jeneratör oluşturmak için elverişli değildi. Fakat bu durum, manyetizmayı kullanarak elektrik gücü üretmenin mümkün olduğunu gösterdi

Elektrokimya

İtalyan fizikçi Alessandro Volta gösteren "pil" için Fransız İmparator Napolyon Bonaparte da erken 19. yüzyıl.

Kimyasal reaksiyonların elektrik üretebilmesi çok geniş kullanım alanlarına sahiptir.

Elektrokimya, elektriğin her zaman önemli bir parçası olmuştur. Galvanik pillerin ilk icadından itibaren, elektrokimya hücreleri de pek çok farklı bataryaları var etmiştir. Alüminyum bu yolda çok farlı nicelikler oluşturmuştur ve elektrik gücü ile çalışan, tekrar şarj edilebilen hücreler üretilmiştir.

Elektrik devreleri

Temel elektrik devresi. Bu gerilim kaynağı V üzerindeki sol diskler mevcut ben etrafında devresi, teslim elektrik enerjisi içine direnç R. Direnç, akım kaynağına döner, devre tamamlanıyor.

Elektrik akımı, elektrik bileşenleri arasında elektrik yükleri akışı tarafından oluşturulan bir bağlantıdır, kapalı bir devrede oluşur. Genellikle, çok yararlı işler için kullanılmaya elverişlidir.

Elektrik devresinin bileşenleri pek çok farklı şekillerdedir örneğin bu bileşenlerden bazıları transistorler, dirençler, Kapasitörler, düğmelerdir. Elektrik devreleri, bazı aktif bileşenler de içerir, yarı iletkenler buna örnektir. En basit devre elemanları pasif ve doğrusal olarak nitelendirilir.

Direnç, pasif devre elemanları içinde belki de en basit olanıdır. Adından da anlaşıldığı gibi, geçen akıma direnir. Enerjiyi, ısı olarak açığa çıkartır. Direnç, yüklerin hareketinin bir sonucudur örneğin metallerde direnç elektronlar ve iyonlar arasında meydana gelen çarpışmaların sonucudur. Ohm yasası, devre teorisinin basit bir yasasıdır. Bu yasa, direncin üzerinden geçen akımın, potansiyel farkla direkt alakalı olduğunu söyler. Pek çok maddenin direnci, büyük bir sıcaklık aralığında ve belli bir akımda sabittir. Bu tarz maddelere, ohmik maddeler denir. Ohm, direncin birimi olarak George Ohm'un anısına verilmiştir. Bir ohm, bir amp akımla bir volta karşılık gelecek potansiyel farka eşittir. 

Kapasitör, Leyden şişesinin bir gelişimidir. Bu şişe, yükleri depolayabilir. Arada bir dielektrik madde ile iki iletken levhadan oluşur. Böylece, birim hacimdeki alan arttırılmış olur ya da kapasite oluşturulur bu da kapasitörü oluşturur. Kapasitörün birimi Farad'dır. Michael Faraday'ın hatırasına verilmiştir. Sembol olarak F ile gösterilir. Bir Farad, bir coulomb yükle yüklenmiş bir kapasitörün bir voltluk potansiyel fark üretebildiği değerdir. Kapasitör, bir güç kaynağına bağlandığı anda yük depolamaya başlar, kapasitör zamanla doldukça bu akım da zamanla azalır. Kapasitörün olduğu bir devrede bu nedenle sabit bir akım olmaz.

İndikatör de bir iletkendir. Genelde bir bobine satılı tellerden oluşur ve üzerinden geçen akıma karşılık olarak manyetik alanda enerji depolar. Akım değiştiğinde, manyetik alan da değişir böylece iletkenin uçları arasında bir gerilim indüklenir. İndüksiyon gerilimi, akımda zamanla meydana gelen değişimle orantılıdır. Bu sabit oran indüktans olarak adlandırılır. Birimi Henry'dir ve Joseph Henry'nin adına ithaf edilmiştir. Henry, Faraday'ın çağdaşıdır. İndüktansta bir Henry, eğer akım saniyede bir amper değişiyorsa bir volttur.

Elektrik Gücü

Elektrik gücü, elektrik devresi tarafından transfer edilen elektrik enerjisinin miktarıdır. Gücün SI birimi, watt'dır ve saniyedeki joule miktarıdır. 

Elektrik gücü, mekanik güç gibi, yapılan iş miktarıdır. Watt olarak ölçülür ve P harfi ile gösterilir. Wattage terimi, "bir watt'daki elektrik gücü" anlamına gelir. Bu güç, bir elektrik devresi tarafından, elektrik potansiyeli(voltaj) üzerinden her t saniyede Q yükü geçiriyorsa

P = birim zamanda yapılan iş = Q V t = I V {displaystyle P={text{birim zamanda yapılan iş}}={frac {QV}{t}}=IV,} [{displaystyle P={text{birim zamanda yapılan iş}}={frac {QV}{t}}=IV,}]

Q elektrik yükü
t zaman
I ise elektrik akımı amper
V elektrik potansiyel veya gerilim volt

Elektrik üretimi genelde elektrik jeneratörleri tarafından yapılsa da, bazı kimyasal kaynaklar tarafından mesela elektrik bataryaları tarafından sağlanabilir. Elektrik gücü genelde iş ve evler için, elektrik santrallerince sağlanır. Elektrik genelde kilowatt saat olarak satılır, yani bir saatte üretilen kilowatt cinsinden güçtür. Fosil yakıtlardan farklı olarak, elektrik düşük bir entropidir. Yüksek verimlilik ile harekete çevrilebilir.

Elektronik

Yüzeye monte elektronik bileşenler

Elektronik, elektrik devreleri ile uğraşır ve aktif elektrik bileşenleri ile beraber olur örneğin transistorler ve Diyotlar gibi. Aktif bileşenlerin lineer olmayan davranışları, elektronların akışını kontrol edebilmeyi sağlar. Bilgi sistemlerinde, telekomünikasyonda ve sinyal sistemlerinde kullanılır. Elektronik cihazların aç, kapa özellikleri dijital bilgiler sağlar.

Günümüzde, çoğu elektronik cihazlarda, elektriğin kontrolünü sağlamak için yarı iletken bileşenler kullanılır. Yarı iletken cihazlar ve bunlarla alakalı teknolojinin branşları Katı hâl fiziği olarak geçer.

Elektromanyetik dalga

Faraday'ın ve Amper'in yasası, zamanla değişen bir manyetik alanın, bir elektrik alan oluşturabileceğini gösterdi. Bu nedenle, iki alan da zamanla değiştiğinde, bir alan diğerini indüklemiş olmak zorundadır. Bu olay dalga özelliğidir ve doğal olarak elektromanyetik dalgaya karşılık gelir. Elektromanyetik dalgalar, teorik olarak James Clerk Maxwell tarafından 1864 analiz edilmiştir. Maxwell elektrik alan ve manyetik alan arasındaki ilişkiyi bir dizi denklemle ifade etmiştir. Hatta bu tarz dalgaların ışık hızında hareket etmesi gerektiğini de kanıtlamıştır. Bu nedenle, ışık kendisi bir elektromanyetik radyasyondur. Maxwell Yasası bunu söyler. Bu fiziğin dönüm taşlarından birisidir.

Üretim ve kullanım
Üretim ve iletim

20. yüzyılın başlarında alternatör yapılan Budapeşte, Macaristan, güç üreten hall bir Hidroelektrik istasyonu (fotoğraf Prokudin-Gorski, 1905–1915).

İsa'dan önce 6. yüzyılda ünlü Yunan düşünür Thales, amber çubukla yaptığı deneyler, elektrik enerjisi hakkındaki ilk çalışmalardır. Bu yöntem sürtünme ile elektriklenme olarak bilinir ve hafif objeleri kaldırabilir ve sparklar yaratabilir. Çok verimsizdir. 18. yüzyıla kadar galvanik piller icat edilemedi ve bu tarihten sonra elektrik kullanılabilir hale geldi. Galvanik piller, elektrik bataryalarını oluşturdu ve enerji kimyasal olarak depolandı. Bataryalar, pek çok ortak çalışmaya uyum sağlayabilir. Ancak, barındırabileceği enerji miktarı sınırlıdır. Bir kez boşaldığında, tekrar yüklenmesi gerekir. Çok büyük elektrik gereklilikleri için, elektrik enerjileri transit olarak yaratılmalı ve iletken olarak devam etmelidir.

Elektriksel güç genelde elektro-mekanik jeneratörler tarafından fosil yakıtlarla üretilir. Ya da nükleer reaksiyonlar sonucu oluşan ısı kullanılır. Diğer bir şekilde de, rüzgâr ya da suyun kinetik enerjisi kullanılarak üretilebilir. Modern buhar türbini Sir Charles Algernon Parsons tarafından 1884'te icat edildi ve bugün dünyada kullanılan elektik gücünün yaklaşık yüzde 80'ini üretiyor. Bu tarz jeneratörler, Faraday'ın 1831 yılında ürettiği disk jeneratörünün prensipleri ile hiç alakası yoktur ancak bu cihazların prensipleri hala elektromanyetik bilgilere dayanır. On dokuzuncu yüzyılda transformatörlerin icadı, elektrik gücünün daha verimli ve daha yüksek voltajla fakat daha düşük akımla taşınabilmesine imkân tanıdı. Verimli bir elektrik transmisyonu, yerleşik güç istasyonlarında yaratılabilir. Ekonomik boyutta bu kazançlıdır. Aynı zamanda ihtiyaç duyulduğunda çok uzaktaki yerlere de taşınabilir.

[A wind farm of about a dozen three-bladed white wind turbines.]
Rüzgâr enerjisinin artan önemi ise birçok ülkenin kullanması ve kullanımının giderek artması

Elektrik enerjisi uluslararası ihtiyacı karşılayabilecek kadar büyük boyutlarda kolayca depolanamadığı için, her zaman ihtiyacı karşılayacak kadarının üretilmesi gerekiyor. Bu nedenle elektriği kamuya sunan kuruluşların birikimle ilgili doğru öngörüler yapabilmesi, güç istasyonlarında koordinasyonu sürdürmeleri gerekir

Uluslar modernleştikçe ve ekonomi geliştikçe, elektriğe olan talep de artmaya başladı. Yirminci yüzyılın ilk üç on yılında, Amerika Birleşik Devletlerinde her yıl elektriğe duyulan ihtiyaç yüzde 12 arttı. Bu artış şu anda da ekonomisi gelişmekte olan Çin ve Hindistan gibi ülkelerde deneyimleniyor. Tarihsel olarak, elektriğe duyulan ihtiyacın artışı diğer enerjilere duyulan ihtiyaçtan daha fazladır.

Elektrik üretimi ile ilgili endişeler, yenilenebilir enerji kaynaklarına duyulan ilginin artmasına neden oldu; özellikle rüzgâr enerjisi ve hidrolik santraller. Elektrik üretiminin çevreye olan etkisi üzerine yapılan tartışmalar devam etse de, son durum eskisine nazaran oldukça temizdir.

Uygulamalar

Bu ampul, bir erken uygulama elektrik, işleten tarafından Joule ısıtma: geçit akım ile direnç üreten ısı

Elektrik enerjiyi transfer etmek için oldukça elverişli bir yöntemdir ve pek çok şekilde kullanıma uygundur. Akkor lambanın 1870'te icat edilmesi ile, ışıklandırma halka açık bir hale geldi. Elektriklenme tehlikelere sahip olsa da, açık alevler ve gaz lambaları yerine kullanılması yangınları oldukça önledi.

Elektrik aynı zamanda ısıtma için de kullanılır. Örneğin klimalar ve ısı lambaları. Elektrikle ısınma kontrol edilebilirken, israf olarak görünebilir çünkü pek çok elektrik güç istasyonunun, ısı üretebilmesi için zaten belirli bir miktar elektrik kullanması gerekir.

Elektrik iletişimde kullanılır, örneğin elektrik telgrafları. 1860'larda telgrafın icadının ardından, dünya çapında iletişim için kullanılır bir hale gelen elektrik, daha sonraları optik fiberler ve uydu iletişimi ile de bir iletişim marketi oluşturmuştur.

Elektromanyetizmanın etkileri en açık şekilde elektrik motorlarında gözlemlenebilir.

Yirminci yüzyılın en önemli icatlarından transistor de elektronik cihazların kullanımıyla oluşmuştur. Modern devrelerin temel bir yapısıdır. Modern eklemeli devreler birkaç santimetre karede milyarlarca transistör barındırabilir.

Elektrik aynı zamanda taşımada da bir yakıt olarak kullanılabilir; özellikle elektrikli otobüsler ve trenler.

Elektrik ve doğal dünya
Fizyolojik etkileri

İnsan bedenine uygulana bir gerilim, dokulardan elektrik akımı geçmesine neden olur ve ilişki her ne kadar doğrusal olmasa da, daha büyük gerilim daha büyük bir akım yaratır. Eşik değeri, frekans kaynağına ve akımın yoluna göre değişiklik gösterse de, 0,1mA'den 1mA'e kadar çıkabilir. Eğer akım yeterince yüksekse, kas kasılmalarına, kalp çarpıntılarına ve doku yanmalarına neden olabilir. Elektriğin neden olduğu acı şok edici olabilir. Bu nedenle elektrik, bazı zamanlarda bir işkence yöntemi olarak da kullanılmaktaydı. Elektroşok, elektrik şoku ile ölüme verilen isimdir. Elektroşok, son zamanlarda azalmış olsa da, hâlâ bazı yargı hükümlerinde idam için kullanılmaktadır.

Doğada elektrik olayları

Elektrikli yılan balığı Electrophorus electricus

Elektrik, insanoğlunun icadı değildir ve doğada da pek çok farklı şekilde gözlemlenebilir. Önemli bir olay olan yıldırımlar buna örnektir. Makro boyutta, dokunma, sürtünme ve kimyasal bağlar, elektrik alanların atomik boyutlardaki etkileşimlerinden kaynaklanır. Dünya'nın manyetik alanı doğal bir dinamodur. Gezegenin çekirdeğinde meydana gelen çembersel akımdan kaynaklanır. Belli kristaller, kuartzlar ve hatta şeker bile dış baskıya maruz kaldığında, yüzleri arasında fark oluşturur. Piezoelektrik, 1880 yılında Pierre ve Jacques Curie tarafından keşfedilmiştir. Etki karşılıklıdır ve piezoelektrik madde, elektrik alana maruz kalan maddedir ve fiziksel boyuttaki ufak değişimler yer alır

Köpekbalığı gibi bazı organizmalar, elektrik alandaki değişimleri algılayabilirler bu olay elektro perspektif olarak bilinir. Bu tarz organizmalar, kendilerini yırtıcı olarak ya da savunma silahı olarak voltaj yaratabilirler. Bütün hayvanlar, hücreleri arasında bilgi taşımak için elektrikten yararlanır ve böylece sinir sistemlerinde nöronlar ve kaslar arasında bilgi taşıyabilirler. Bir elektrik şoku bu sistemi uyarır ve kaslar kasılmasına neden olur. Bazı bitkilerde de bu döngü, hareketlerin oluşumunda görev alır. 

Kültürel algı

1850 yılında William Ewart Gladstone, bilim adamı Faraday'a "Elektrik neden bu kadar değerli?" diye sordu. Faraday da "Bir gün efendim, bunu ödeyebilirsiniz" demiştir.

On dokuzuncu yüzyıl ve yirminci yüzyılın başlarında, elektrik günlük hayatın bir parçası değildi. Hatta endüstriyel Batı bile buna sahip değildi. Popüler kültür, ilk zamanlarda bunu gizemli ve sihirli bir olay, yaşama ve ölüme karar veren bir mekanizma olarak görerek doğanın bir yasası olduğuna karar verdi. Bu tutum 1771 yılında Luigi Galvani'nin yaptığı deneylerle başladı. Bu deneyde Galvani, ölmüş kurbağaların bacaklarındaki oynamaları keşfetmesi ile oldu. Revitalizasyon veya ölmüş ya da boğulmuş insanların dirilme hikâyeleri Galvani'nin çalışmalarından sonra başladı. Bunlardan biri Mary Shelley'in Frankenstein(1819) isimli eseridir. Halbuki bu kitapta, yazar yaratığın diriliş yönteminden bahsetmemiştir. Daha sonraları, yaratıkların diriltilme hikâyeleri, korku filmlerinin ana öğelerinden biri haline geldi.

Elektrikle birlikle gelen durmadan yenilenme ve elektriğin gündelik hayatın vazgeçilmez bir bütünü olması yirminci yüzyılın yarısına kadar uzadı. Popüler kültür tarafından sadece akışı durduğu zaman dikkat çekti hatta genelde felaket sinyali olarak yorumlandı. Bu akışı sağlayan kişiler, Jimmy Webb'in, Wichita Lineman (1968) şarkısındaki gibi, kahraman ve büyücü gibi figürler olarak düşünülür.

Türkiye'de her yıl yaklaşık 300 TWs elektriği, yani Türkiye'nin birincil enerjisinin miktar karşı beşte bir, kullanılır. Türkiye'de elektriği çok kömür yakıyor, hem yerel hem ital. O yüzden Türkiye'nin sera gaz emisyonlarının en büyük kaynağı Türkiye'nin kömür yakan termik santralleri. Onlar'dan çok hükûmet sübvansiyon veriyor.

Ekoniminin en büyük ithalat masrafı doğal gazı ve en çok doğal gaz termik santraller kullanılır. Ancak Türkiye'nin güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi yavaşça yükseliyor ve Türkiye'nin mevcut hidroelektrik kolayca dengesi yapabilir.

İçindekiler

1 Tarih
2 Tüketim

2.1 Rasyonel kullanmaya
2.2 Talep tahminleri

3 Üretim
4 Yayın
5 Dağıtım
6 Politika ve kurallar

6.1 Sübvansiyonlar

7 Çevresel etkisi
8 İktisat ve finans

8.1 Şirketler
8.2 Uluslararası ticaret

9 Geleceği
10 Kaynakça
11 Dış bağlantılar

Tarih

Bursada tarihili bir trafosu
Ana madde: Türkiye'de elektriğin tarihi

İlk elektrik santralı 1902'de Tarsus dışında inşa edildi. 1914'de İstanbul'daki Silahtarağa Elektrik Santrali üretmeye başladı. O Osmanlı İmparatorluğun ilk büyük santralıydi.

2015 Türkiye Elektrik Kesintisi neredeyse bütün ülkede 8 saat surdu.

Tüketim

Türkiye elektrik enerjisi tüketimi 2018 yılında bir önceki yıla göre %2,2 artarak 304,2 milyar kWh, elektrik üretimi ise bir önceki yıla göre %2,2 oranında artarak 304,8 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir.

2018'te 303 TWs kullanıldı,[1] zirvesi 50 GW Ağustos'ta oldu.[2]

Rasyonel kullanmaya

2019'dan sonradaki beş yıl 11 milyar dolar enerji verimliliği yatırım planlıyor.[3] Ayrıca 2035'teki %80 akıllı saat hedefi var.[4]

Talep tahminleri

Genelde devletten öncedeki tahminleri daha fazla oldu.

Üretim

Ayrıca bakınız: Türkiye'de yenilenebilir enerji
Mersindeki Greenway güneş kulesi

2018'deki elektriği %37% kömür, %30 doğal gaz, %20 hidrolik,%7% rüzgâr, %3 güneş, ve %2,5 jeotermal dan üretildi.[1] Devletin EÜAŞ yanı sıra özel şirketler de çok var.

Yayın

Türkiye Elektrik İletim A.Ş. yayın yapar.[5] Sabancı Üniversitesinin 2018 araştırmasını göre 2026'te Türkiye'nin elektriğinden %20'si rüzgâr ve güneşten normal yayın yatırımdan üretebilecek. Ayrıca %30'su ağ yatırımlı küçük bir artış.[6]

Dağıtım

Ana madde: Türkiye'de elektrik dağıtımı

Türkiye Elektrik Dağıtım ve bölgesel tekeller elektriği dağıtıyor.[7][8]

Politika ve kurallar
Sübvansiyonlar
Çevresel etkisi

Eski Halfetideki cami Fırat Nehrinin deki Birecik Barajı ve Hidroelektrik Santrali yüzünden su altında

İktisat ve finans

EPİAŞ toptan pazarı yapar[9] ve devletin şirketi EÜAŞ toptan fiyatlar idare eder. Devlet son kullanıcının fiyatlar kural yapar.[10] Yeni rüzgar ve güneş santralleriyle elektrik üretmek, mevcut ithal kömür santralleriyle üretmekten daha ucuz.[11]

Şirketler

Enerji şirketlerin kredisi çoğunun dolar kredisi olarak alınması ancak enerji şirketlerinin gelirinin Türk lirası olması, enerji sektörünün TL'nin değer kaybından etkilenmesine (2019 itibarıyla) yol açıyor.[12]

Uluslararası ticaret

Yaklaşık %1 ithalat veya ihracat var.[13]

Geleceği

Ocak 2019'ta EDPK santralın finanslara tehmin etti ve yayıldı.[14]

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820’lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu, ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

İçindekiler

1 Tarihçe
2 Elektrik üretim yöntemleri

2.1 Türbinler
2.2 Hidroelektrik enerji
2.3 Elektrik enerjisinin üretimi

2.3.1 Alışılmış enerji kaynakları

2.3.1.1 Hidroelektrik santraller
2.3.1.2 Baraj santralleri
2.3.1.3 Akarsu santralleri
2.3.1.4 Termik santraller
2.3.1.5 Nükleer santraller

2.3.2 Alternatif enerji kaynakları

2.4 Fotovoltaik paneller
2.5 Diğer üretim yöntemleri

3 Elektrik oluşturma ve üretmenin maliyeti
4 Üretim

4.1 Elektrik üretiminin tarihsel sonuçları
4.2 Ülkelere göre üretim

4.2.1 2008'de elektrik kaynağının ülkelere göre dağılımı

5 Kojenerasyon
6 Çevresel endişeler
7 Elektrik enerjisinin özellikleri
8 Su tüketimi
9 Ayrıca bakınız
10 Kaynakça
11 Dış bağlantılar

Tarihçe

Bir elektrik sisteminin diyagramı, siyah kuşak sistemi

Merkez santralleri geliştirilmesi ile ekonomik, pratik hale alternatif akım , güç iletimini güç kullanarak transformatörler yüksek gerilim ve düşük kayıpla güç iletimi için. Elektrik üreten ilk santraller, su gücüyle çalışabilir. 1882 yılından bu yana merkezi istasyonlarda üretilen edilmiştir kömür, veya nükleer , doğalgaz , hidroelektrik , rüzgâr jeneratörleri ve petrol ile, küçük bir miktar güneş enerjisi , gelgit güç ve jeotermal kaynaklar güç hatları ve güç direkleri kullanılması elektrik dağıtımında önemli ölçüde önemli olmuştur.

Elektrik üretim yöntemleri

Amerika'da 2013'te elektrik üretim türü.[1]
'006 yılında Fransa'da elektrik kaynakları.;[2]

Doğrudan elektrik enerjisine çeviren diğer enerji formlarında yedi temel yöntem vardır:

Statik elektrik , fiziksel ayırma ve şarj taşınması (örnekler: triboelektrik etkisi ve yıldırım )
Elektromanyetik indüksiyon , elektrik jeneratörü , dinamo veya alternatör dönüşümleri kinetik enerji elektrik enerjisine (hareket enerjisi). Bu elektrik üretmek için en çok kullanılan şeklidir ve dayalı Faraday kanunu . Bu sadece bir iletken malzemenin kapalı halkalar (örneğin bakır tel) olan bir mıknatıs döndürerek deneyler edilebilir
Elektrokimya , doğrudan dönüşüm kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine, bir pil, yakıt hücresi
Fotovoltaik etki olarak, elektrik enerjisine çeviren ışık dönüşümü, güneş pilleri
Termoelektrik etki olarak, elektrik sıcaklık farkları doğrudan dönüşüm, termokupl , Thermopiles ve termoiyonik dönüştürücüler .
Piezoelektrik etki elektriksel mekanik suşundan, anizotropik moleküller veya kristaller. Enerji Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (Berkeley Laboratuvarı) US Department araştırmacılar bir geliştirdik piezoelektrik bir faaliyet için yeterli jeneratör likit kristal ekran M13 bakteriyofaj ince filmler kullanılarak.
Nükleer dönüşüm, oluşturma ve yüklü parçacıkların ivme (örnekler: betavoltaiks veya alfa parçacık emisyonu)

Statik elektrik ve incelenen ilk formu ve elektrostatik jeneratör gibi modern cihazlar kullanılır (Van de Graaff jeneratörü ve MHD jeneratörleri) . Yük taşıyıcıları ayrıldı ve fiziksel olarak artan elektrik potansiyelinin bir pozisyona taşınır. Hemen hemen tüm ticari elektrik üretimi olan elektromanyetik indüksiyon, kullanılarak yapılır mekanik enerjiyi zorlar elektrik jeneratörünü döndürmek için. Mekanik enerji geliştirme birçok farklı yöntem vardır , ısı motorları , hidro, rüzgâr ve gelgit gücü. doğrudan dönüşüm , nükleer potansiyel enerji ile elektrik beta bozunması sadece küçük bir ölçekte kullanılmaktadır. Tam boyutlu bir nükleer santral, nükleer reaksiyon ısısı, bir ısı motoru çalıştırmak için kullanılır. Bu manyetik indüksiyon yoluyla mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştüren bir jeneratör, sürücüler. Çoğu elektrik üretimi ile tahrik edilmektedir ısı motorları . yanma fosil yakıtlardan önemli bir gelen kısmı ile, bu motorların ısı çoğu malzemeleri , nükleer fisyon ve bazı yenilenebilir kaynaklardan . Modern buhar türbini (icat Sir Charles Parsons 1884 yılında) Şu an yaklaşık %80 elektrik enerjisi üretilir ısı kaynakları çeşitli kullanılarak.

Türbinler

Çin'de Üç Boğaz Barajı gibi büyük barajlar büyük miktarda hidroelektrik güç sağlar.

Tüm türbinler, bir ara enerji taşıyıcısı olarak bir sıvı hareket ile tatbik edilmektedir. Sadece söz konusu türbinlerin ısı motorları çoktur. Türbin diğer tür rüzgâr ya da düşen su ile tatbik edilebilir. Kaynaklar şunlardır:

Diğer yenilenebilir kaynaklar:

Hoover Barajı gibi büyük barajlar büyük miktarda hidroelektrik güç sağlayabilirler.

Yapay bir güneş ışığı ile ısıtılarak baca içinde üretilir ve daha uygun bir güneş enerjisi biçimleri olarak görülmektedir.

Hidroelektrik enerji

M.Ö. 3000-2000 yıllarından itibaren Mezopotamya ve Çin ‘de, Mısır ve Anadolu ‘da suyun potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılmıştır. Buhar makinesinin icadına kadar bir cismi hareket ettirmek için kuvvet kaynağı olarak sadece su ve rüzgârdan yararlanılıyordu. Rüzgârın süreksiz olması nedeniyle daha çok su kullanılmıştır. Suyun Potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılarak çeşitli tipte hidroelektrik tesisler yapılabilir. Çöllerde ve sıcak ülkelerde suyun buharlaşmasından faydalanmak suretiyle yapılan depresyon tesisleri, gel-git olayından ve dalga enerjisinden faydalanılarak yapılanlarla akarsular üzerinde kurulan sistemler buna örnek verilebilir.

Elektrik enerjisinin üretimi

Çeşitli enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretilmektedir. Mevcut enerji kaynaklarını iki gruba ayırmak mümkündür: 1)Alışılmış enerji kaynakları 2)Alternatif enerji kaynakları

Alışılmış enerji kaynakları

Alışılmış enerji kaynakları kullanılarak üç yolla elektrik enerjisi elde edilebilir: a)Suyun potansiyel enerjisinden veya akışından hidroelektrik santraller aracılığıyla, b)Kömür , petrol , doğalgaz gibi fosil yakıtlar kullanılarak termik santraller aracılığıyla, c)Uranyum . toryum vb. maddelerin kullanımıyla nükleer santraller aracılığıyla, Hidroelektrik santraller suyun hareket enerjisini elektrik enerjisine , termik ve nükleer santraller ise ısı enerjisini elektrik enerjisine çevirmektedirler.

Hidroelektrik santraller

Baraj santralleri veya akarsu santralleri olmak üzere ikiye ayrılırlar. Enerji dönüşümü blok şemada görüldüğü gibidir.

Baraj santralleri

Baraj santrallerinde biriktirilen su uygun bir yükseklik farkı yaratılarak türbinden geçirilir. Türbinde suyun potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüştürülerek milin dönmesi sağlanır. Aynı mile bağlı generatör yardımıyla da elektrik enerjisi elde edilir.

Akarsu santralleri

Akarsuyun üzerine yerleştirilen tüp biçiminde pervaneli bir türbin ile generatörden oluşur. Akarsu santrallerinin verimli çalışabilmesi için üzerinde bulunduğu nehrin düzenli bir su akışının olması gerekmektedir. Su santrallerinin diğer santrallere göre birçok üstünlükleri vardır. Yakıt masrafları yoktur, daha az eleman çalışır.

Termik santraller

Termik santrallerde bir yakıtın yakılması sonucu ortaya çıkan ısı enerjisi önce mekanik enerjiye sonra da elektrik enerjisine dönüştürülür. Pratikte termik santrallerde ya buhar türbini ya da gaz türbini kullanılır. Bu türbinlerde ilk olarak uygun biçimde yönlendirilen su buharı veya gaz milin üzerine yerleştirilmiş kanatçıkları döndürerek mekanik enerjiyi oluşturmaktadır. Termik santrallerde enerji dönüşümü şekildeki gibidir. Buhar türbinlerinde yakıtın yanması ile ortaya çılan ısının yardımıyla bir kazandaki suyun ısıtılması sonucu belli bir sıcaklık ve basınçta buhar elde edilir. Bu kuvvetli buhar türbin kanatçıkları üzerinden geçerek milin dönmesini sağlar. Türbinin miline bağlı bir generatörün rotoru bu milin hareketiyle dönmeye başlar ve generatörün stator bölümünde gerilim indüklenmesine sebep olur. Türbinden çıkan buhar soğuk su ile tekrar yoğunlaştırılır ve su şeklinde kazana gönderilir. Sıcaklık yaklaşık 600 °C civarında olabilir. Buhar santralinin ilke şeması şekildeki gibidir. Termik santrallerde birinci enerji kaynağı olarak çoğunlukla taşkömürü, linyit , fuel-oil veya doğalgaz kullanılır. Petrole dayalı yakıtlar içinde en ucuz olanı fuel-oil ’dır. Ülkemizde üretilen elektrik enerjisinin birinci enerji kaynaklarına göre ağırlığı aşağıda verilmiştir.

Linyit %28 Doğalgaz %14 Fuel-oil %7 Dizel %2 Taşkömürü %2

Nükleer santraller

Ana madde: Nükleer enerji santrali

Klasik olarak termik santrallerden elektrik enerjisi elde edilişiyle hiçbir farkı yoktur. Isı üretimi için çekirdek tepkimesinde oluşan nükleer enerji kullanılır. Nükleer enerji santraller sera gazı emisyonları bakımından yenilenebilir enerji santrallerine benzer değerler göstermekte ve düşük karbon teknolojileri arasında yer almaktadır [3].

Alternatif enerji kaynakları

Alışılmış enerji kaynaklarının dışındaki enerji kaynakları alternatif enerji kaynakları adını alır. Güneş enerjisi , rüzgâr enerjisi , dalga ve gelgit enerjisi , biyo kütle enerjisi ,elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Pratikte elektrik enerjisi elde etmek için güneşten iki şekilde faydalanılmaktadır:

Isıl etkiden yararlanarak buhar elde edilmesi ve türbin generatör yardımıyla bunun aynı termik santrallerdeki teknikle elektrik enerjisine dönüştürülmesi
Güneş pilleri (fotovoltaik piller )kullanılarak ısı enerjisinden elektrik enerjisi elde edilmesi .
Rüzgâr enerjisi başka amaçlarla eskiden beri kullanılmaktadır. İlk defa 1930’lu yıllarda Danimarka’da gerçekleşmiştir. Ülkemizde Marmara ve Güneydoğu Anadolu Bölgesi rüzgâr yoğunluğu bakımından dünya ortalamasının üzerindedir fakat kurulu gücü 55 kW olan İzmir Çeşme’de turistik bir tesisin enerjisinin %5’ini karşılayan rüzgâr santrali bulunmaktadır. Komşu Yunanistan’da ise şimdi kurulu gücü 16MW santraller vardır. Önümüzdeki yıllar için kurulu gücü 40MW olan santraller planlanmaktadır.

Jeotermal enerji yerkabuğunun derinliklerindeki yüksek basınca ve sıcaklığa sahip magmanın depoladığı ısı enerjisidir. İçinde bulunan zararlı gazlardan ve tortulardan temizlenen buhar türbine veriliyor ve generatör çalıştırılıyor. Atık buhar yoğunlaştırılarak bir pompa yardımıyla soğutma kulesine ve oradan da tekrar yeraltındaki katmanlara geri gönderilir. Ülkemizde ilk ve tek Denizli Kızıldere jeotermal enerji gücü 20,4MW tır. İlke şeması aşağıdaki gibidir. Güneşin ve ayın belli dönemlerdeki çekim etkisine bağlı olarak denizlerde ve okyanuslarda meydana gelen yükselme ve alçalmalardan yararlanılarak elde edilen bir enerji çeşididir. Kıyılarda oluşabilen dalga yüksekliği 8-10m’yi buluyor ve her gün tekrarlanıyor. Aynı hidroelektrik santrallerdeki teknikle elektrik enerjisi elde edilebilir. Potansiyeli çok yüksektir fakat çok yaygın kullanılmamaktadır. Termik santrallar, kömür, akaryakıt veya gaz gibi fosil yakıtların yakılması yoluyla elektrik üretir. Su santrallarda, ocağın kazan bölümünde dolanan su, çok sıcak buhar haline dönüşür ve bu buhar, elektrik akımı üreten alternatörlere bağlı türbinleri çalıştırır. İlk büyük petrol krizi sanayileşmiş Batılı ülkelerde bu tip termik santralların yapımını yavaşlattı. Ancak gene de bu tip santrallar, birçok ülkede enerji açığını kapatmakta görev üstlenmeye devam etmektedir. Termik santralların ürettiği ısının bir bölümü çevreye atılır. Soğutma suyunun sağlandığı kıyı ve ırmak suları birkaç derece ısınır. Kömürün yanmasıyla oluşan küllerin bir bölümü bacaların elektrostatik filtrelerinden dışarı sızar. Ve nihayet, bütün fosil yakıtlar azot ve kükürt içerir ve bu maddeler yanma sonrasında oksitler halinde atmosfere karışır. Çevre uzmanlarına göre gaz atıklar, ormanlar için son derece zararlı olan asit yağmurlarının en önemli nedenidir.

Laughlin bir kömür yakıtlı enerji santrali, bu bitkinin Nevada ABD sahipleri kirliliği düzenlemelere uymak kirlilik kontrol ekipmanı yatırım geriledikten sonra faaliyetlerini durdurdu.[4]

Fotovoltaik paneller

Yukarıda belirtilen güneş ısı soğutucuların aksine, fotovoltaik paneller güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür. Güneş ışığı özgür ve bol olmasına rağmen, güneş elektrik nedeniyle panellerinin maliyeti genellikle hâlâ mekanik güç oluşturulan büyük ölçekli daha üretmek için daha pahalıdır. % 30 dönüşüm verimliliği yakın piyasada artık mevcuttur. Düşük verimlilik silikon güneş hücreleri maliyeti ve multijunction hücrelerinde azalma görülmektedir. % 40'ın üzerinde verim deneysel sistemlerde ortaya konmuştur. Yakın zamana kadar, fotovoltaik en yaygın orada ticari bir şebekeye erişim yok, ya da bireysel ev ve işyerleri için ek elektrik kaynağı olarak nerede uzak sitelerde kullanıldı. Çevresel kaygılar tarafından tahrik sübvansiyonlar ile birlikte imalat verimlilik ve fotovoltaik teknolojisindeki son gelişmeler, dramatik güneş panelleri konuşlandırılmasını hızlanmıştır. Kurulu kapasite Almanya, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde artışlar liderliğindeki yılda% 40 oranında artıyor.

Diğer üretim yöntemleri

Rüzgâr türbinleri genellikle güç üreten diğer yöntemler ile birlikte elektrik üretimi sağlar.

Çeşitli diğer teknolojiler incelenmiş ve güç üretimi için geliştirilmiştir. Katı hal nesil (hareketli parçalar olmadan) taşınabilir uygulamalarda, özellikle ilgi çekicidir. Bu alan, büyük ölçüde hakim olduğu termoelektrik olsa da, (TE) aygıtları Termiyonik (TI) ve termofotovoltaik (TPV) sistemlerinin yanı sıra geliştirilmiştir. Tipik olarak, TE cihazlar TI ve TPV sistemlerine göre daha düşük sıcaklıklarda kullanılır. Piezoelektrik cihazlar, özellikle de mekanik gerginlik elektrik üretimi için kullanılan enerji hasat . Betavoltaics radyoaktif bozunma elektrik üreten solid-state jeneratör başka bir türü vardır. Sıvı bazlı manyetohidrodinamik (MHD) elektrik üretimi elektrik gücünü ayıklanması için bir yöntem olarak ele alınmıştır nükleer reaktörler daha geleneksel yakıt yakma sistemlerinden de ve. ozmotik güç nihayet yerlerde başka bir olasılık olduğu tuzlu ve tatlı su birleştirir (örneğin deltalar. ..) Elektrokimyasal elektrik üretimi de taşınabilir ve mobil uygulamalar önemlidir. Şu anda, en elektrokimyasal güç kapalı elektrokimyasal hücreler ("gelen piller "), tartışmasız daha kullanılmaktadır hangi depolama nesil sistemlere göre sistemlerin; ancak olarak bilinen açık elektrokimyasal sistemler, yakıt hücreleri , son birkaç yıl içinde araştırma ve geliştirme büyük bir geçiyor olmuştur. Yakıt hücreleri, doğal yakıtların veya sentezlenmiş yakıtların (özellikle elektrolitik itibaren iki güç ayıklamak için kullanılabilecek hidrojen ) ve böylece üretim sistemleri veya bunların kullanımına bağlı olarak depolama sistemleri olarak görülebilir.

Elektrik oluşturma ve üretmenin maliyeti

Elektrik üretim modları ve ekonomik canlılığı seçim talebi ve bölgedeki doğrultusunda değişir. Ekonomi önemli ölçüde değişebilir dünyada yaygın satış fiyatlarıyla sonuçlanan örneğin Danimarka'da bu kWh başına 40 sent iken Venezuela fiyat kWh başına 3 cent. Hidroelektrik santralleri, nükleer santraller, termik santraller ve yenilenebilir kaynaklar kendi artıları ve eksileri vardır ve seçim yerel güç gereksinimi ve talepteki dalgalanmalara dayanmaktadır. Tüm güç yükleri farklı ama günlük asgari sürekli çalışacak bitkiler tarafından sağlanan baz yük vardır. Nükleer, kömür, petrol ve gaz tesisleri baz yük sağlayabilmektedir. Yüksek talep yenilenebilir kaynaklardan karşılanamaz. Isı enerjisi, yüksek sanayi yoğunluğu alanlarında ekonomiktir. Endüstri genellikle uzak yerleşim alanlarından yer almakta olarak lokalize kirliliğinin etkisi de en aza indirilir. Bu bitkiler aynı zamanda daha fazla birim ekleme veya geçici bazı birimlerin üretimini azaltarak yük ve tüketim değişimi dayanabilir. Nükleer enerji santralleri tek bir birim güç büyük miktarda üretebilir. Ancak, Japonya'daki son afetler nükleer enerjinin güvenliği kaygıları artırdı ve nükleer santrallerin sermaye maliyeti çok yüksektir. Hidroelektrik santraller düşen su potansiyel enerji türbinleri ve güç nesil taşımak için harnessed olabilir alanlarda yer almaktadır. Bu yük, yıllık üretim döngüsü ve suyun akışı sınırlı saklamak için yeteneği sırasında çok fazla değişen üretim ekonomik olarak uygulanabilir bir kaynak değildir. Nedeniyle teknolojisindeki gelişmeler için hidroelektrik (güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, gelgit gücü, vb) dışındaki yenilenebilir kaynaklar ve seri üretimi ile üretim maliyet aşağı geldi ve enerji birçok durumda artık fosil yakıtlar ile maliyet karşılaştırmalı . Dünyada birçok hükümet yeni enerji üretiminin yüksek maliyeti dengelemek için ve yenilenebilir enerji sistemlerinin kurulumu ekonomik açıdan yapmak için sübvansiyon sağlar. Ancak, bunların kullanımı sık sık sınırlıdır. Doğal gaz fiyatları milyon başına 3 $ altında ise İngiliz ısı birimi doğalgazdan elektrik üreten kömür yakarak güç üreten daha ucuzdur.

Üretim

2009 yılında elektrik üretimi 20,053TWh oldu. Elektrik kaynakları% 67, yenilenebilir enerji% 16 (ağırlıklı olarak hidroelektrik, rüzgâr, güneş ve biyokütle) ve nükleer enerji% 13 fosil yakıtlar vardı ve diğer kaynaklar% 3 idi. elektrik üretimi için fosil yakıt kullanımı çoğunluğu kömür ve gaz oldu. Bu elektrik enerjisi üretmek için kullanılan en pahalı yaygın emtia gibi yağ,% 5.5 idi. Yenilenebilir enerji yüzde doksan iki% 1.8% 6 rüzgâr ve jeotermal ile hidroelektrik izledi. Güneş fotovoltaik% 0.06 idi, ve termal güneş enerjisi% 0.004 idi. OECD Factbook 2011-12 (2009 verileri) vardır.

Elektrik kaynağı (2008 yılı boyunca tüm dünyadaki)
- Coal Oil Natural
Gas Nuclear Renewables other Total
Average electric power (TWh/year) 8,263 1,111 4,301 2,731 3,288 568 20,261
Average electric power (GW) 942.6 126.7 490.7 311.6 375.1 64.8 2311.4
Proportion 41% 5% 21% 13% 16% 3% 100%

data kaynağı IEA/OECD

Santralin enerji akışı

Elektrik üretimi için tüm santrallerde tüketilen toplam enerji 4398768 ktoe (kilo oldu petrol eşdeğeri ton 2008 yılının birincil enerji kaynakları (TPES) için toplam% 36 idi). (Brüt) Elektrik üretimi 1.735.579 ktoe (20.185 TWh), verim% 39 oldu ve% 61 denge ısı elde edilmiştir. Isı küçük bir bölümü (giriş toplamın% 3 145141 ktoe) kojenerasyon, ısı ve enerji santrallerinde de kullanılmıştır. elektrik ve güç iletim kayıpları içi tüketimi 289.681 ktoe idi. nihai tüketiciye verilen miktar enerji santralleri ve ısı ve güç tüketilen toplam enerjinin% 33 idi 1445285 ktoe (16.430 TWh) oldu kojenerasyon (CHP) bitkiler.

Elektrik üretiminin tarihsel sonuçları

[Annual electricity net generation in the world.svg] [Annual electricity net generation from renewable energy in the world.svg]

Ülkelere göre üretim

Amerika Birleşik Devletleri uzun zamandır takip en az% 25, 2005 yılında küresel bir pay ile en büyük üreticisi ve elektrik tüketici olmuştur Çin , Japonya, Rusya ve Hindistan'da. Jan-2010 yılı itibarıyla, 2 büyük jeneratörler için toplam elektrik üretimi şu şekilde oldu: ABD: 3992000000000 kWh (3992 TWh) ve Çin: 3715000000000 kWh (3715 TWh).

2008'de elektrik kaynağının ülkelere göre dağılımı

Data source of values (electric power generated) is IEA/OECD.[5] 2009’daki değerlerin veri kaynağı (elektrik üretilen) IEA / OECD ve listelenen ülkeler CIA World Factbook dayalı nüfus veya GSYİH (PPP).[6]

Composition of Electricity by Resource (TWh per year 2008)
Country's electricity sector Fossil Fuel Nuclear rank Renewable Bio
other* total rank
Coal Oil Gas sub
total rank Hydro Geo
Thermal Solar
PV* Solar
Thermal Wind Tide sub
total rank
World total 8,263 1,111 4,301 13,675 - 2,731 - 3,288 65 12 0.9 219 0.5 3,584 - 271 20,261 -
Proportion 41% 5.5% 21% 67% - 13% - 16% 0.3% 0.06% 0.004% 1.1% 0.003% 18% - 1.3% 100% -
[Çin] China 2,733 23 31 2,788 2 68 8 585 - 0.2 - 13 - 598 1 2.4 3,457
[Hindistan] India 569 34 82 685 5 15 12 114 - 0.02 - 14 - 128.02 6 2.0 830 5
[Amerika Birleşik Devletleri] USA 2,133 58 1011 3,101 1 838 1 282 17 1.6 0.88 56 - 357 4 73 4,369 1
[Endonezya] Indonesia 61 43 25 130 19 - - 12 8.3 - - - - 20 17 - 149 20
[Brezilya] Brazil 13 18 29 59 23 14 13 370 - - - 0.6 - 370 3 20 463 9
[Pakistan] Pakistan 0.1 32 30 62 22 1.6 16 28 - - - - - 28 14 - 92 24
[Bangladeş] Bangladesh 0.6 1.7 31 33 27 - - 1.5 - - - - - 1.5 29 - 35 27
[Nijerya] Nigeria - 3.1 12 15 28 - - 5.7 - - - - - 5.7 25 - 21 28
[Rusya] Russia 197 16 495 708 4 163 4 167 0.5 - - 0.01 - 167 5 2.5 1,040 4
[Japonya] Japan 288 139 283 711 3 258 3 83 2.8 2.3 - 2.6 - 91 7 22 1,082 3
[Meksika] Mexico 21 49 131 202 13 9.8 14 39 7.1 0.01 - 0.3 - 47 12 0.8 259 14
[Filipinler] Philippines 16 4.9 20 40 26 - - 9.8 11 0.001 - 0.1 - 21 16 - 61 26
[Vietnam] Vietnam 15 1.6 30 47 25 - - 26 - - - - - 26 15 - 73 25
[Etiyopya] Ethiopia - 0.5 - 0.5 29 - - 3.3 0.01 - - - - 3.3 28 - 3.8 30
[Mısır] Egypt - 26 90 115 20 - - 15 - - - 0.9 - 16 20 - 131 22
[Almanya] Germany 291 9.2 88 388 6 148 6 27 0.02 4.4 - 41 - 72 9 29 637 7
[Türkiye] Turkey 58 7.5 99 164 16 - - 33 0.16 - - 0.85 - 34 13 0.22 198 19
[Kongo Demokratik Cumhuriyeti] DR Congo - 0.02 0.03 0.05 30 - - 7.5 - - - - - 7.5 22 - 7.5 29
[İran] Iran 0.4 36 173 209 11 - - 5.0 - - - 0.20 - 5.2 26 - 215 17
[Tayland] Thailand 32 1.7 102 135 18 - - 7.1 0.002 0.003 - - - 7.1 23 4.8 147 21
[Fransa] France 27 5.8 22 55 24 439 2 68 - 0.04 - 5.7 0.51 75 8 5.9 575 8
[Birleşik Krallık] UK 127 6.1 177 310 7 52 10 9.3 - 0.02 - 7.1 - 16 18 11 389 11
[İtalya] Italy 49 31 173 253 9 - - 47 5.5 0.2 - 4.9 - 58 11 8.6 319 12
[Güney Kore] South Korea 192 15 81 288 8 151 5 5.6 - 0.3 - 0.4 - 6.3 24 0.7 446 10
[İspanya] Spain 50 18 122 190 14 59 9 26 - 2.6 0.02 32 - 61 10 4.3 314 13
[Kanada] Canada 112 9.8 41 162 17 94 7 383 - 0.03 - 3.8 0.03 386 2 8.5 651 6
[Suudi Arabistan] Saudi Arabia - 116 88 204 12 - - - - - - - - - - - 204 18
[Tayvan] Taiwan 125 14 46 186 15 41 11 7.8 - 0.004 - 0.6 - 8.4 21 3.5 238 16
[Avustralya] Australia 198 2.8 39 239 10 - - 12 - 0.2 0.004 3.9 - 16 19 2.2 257 15
[Hollanda] Netherlands 27 2.1 63 92 21 4.2 15 0.1 - 0.04 - 4.3 - 4.4 27 6.8 108 23
Country Coal Oil Gas sub
total rank Nuclear rank Hydro Geo
Thermal Solar
PV Solar
Thermal Wind Tide sub
total rank Bio
other Total rank

Güneş PV* Fotovoltaik Diğer biyo* = 198TWh (Biyokütle) + 69TWh (atık) + 4TWh (diğer)

Kojenerasyon

Kojenerasyon gibi, kağıt kurutulması rafineride petrol damıtma veya ısıyı bina ısıtma amaçlı, bir türbine gelen egzoz veya ekstre buhar kullanarak uygulamadır. Merkezi santraller yaygın olarak kendi güçlerini oluşturmak ve ısıtma için düşük basınçlı egzoz buharı kullanmak için sanayi, büyük oteller ve ticari binalar için ortak olmak getirilmiştir. Merkez istasyonları ortak oldu ve sonra bu uygulama uzun yıllar birçok endüstride kullanılmaktadır.[7] This practice carried on for many years after central stations became common and is still in use in many industries.

Çevresel endişeler

Elektrik gücü üreten ülkeler arasındaki varyasyonlar çevre ile ilgili endişeleri etkiler. Fransa'da elektriğin sadece% 10'u fosil yakıtlardan üretilen, ABD% 70 daha yüksektir ve Çin% 80 altındadır. Elektrik temizliği kaynağına bağlıdır. Çoğu bilim adamı katılıyorum, dünya sera gazı emisyonlarının önemli bir kısmı için fosil yakıt tabanlı elektrik üretim hesabından kirletici ve sera gazı emisyonları; Amerika Birleşik Devletleri'nde, elektrik üretim emisyonlarının yaklaşık% 40, herhangi bir kaynaktan büyük oluşturmaktadır. Ulaştırma emisyonları ABD üretiminin üçte birini yaklaşık katkıda arkasında yakın karbondioksit . [16] Amerika Birleşik Devletleri'nde, elektrik üretimi için fosil yakıt yanma tüm emisyonların% 65 sorumlu olan kükürt dioksit , asit ana bileşeni yağmurdur. Elektrik üretimi dördüncü en yüksek kombine kaynağı olan NOx , karbon monoksit ve partikül madde ABD'dededir. Temmuz 2011 yılında, İngiltere parlamentosu önerge verdi "nükleer güç (karbon) emisyonu seviyesi yaklaşık üç kat başına daha düşük olduğu kilovat saat temiz kömür ve konvansiyonel kömür 36 kat daha düşük, güneş dört kat daha düşük.[8]

Elektrik kaynağı tarafından Yaşam Döngüsü sera gazı emisyonları.[9]
Technology Description 50th percentile
(g CO2/kWhe)
Hidroelektrik rezervuar 4
Rüzgâr kıyıda 12
Nükleer Çeşitli nesil reaktör tipleri II 16
Biyokütle çeşitli 18
Termal güneş enerjisi parabolik oluk 22
Jeotermal sıcak kuru kaya 45
Güneş PV Polycrystaline silikon 46
Doğalgaz fırçalama olmadan çeşitli kombine çevrim türbinleri 469
Kömür fırçalama olmadan çeşitli jeneratör tipleri 1001

Elektrik enerjisinin özellikleri

– Elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüştürülmesi kolaydır. – Diğer enerji türlerine göre çok uzaklara taşınması ve kullanılması son derece rahattır. – Verimi yüksektir. Bir enerji, istenen başka bir enerji türüne dönüştürülürken, ekseriya istenmeyen başka enerji türleri de ortaya çıkar. Bunların arasında özellikle ısı enerjisinin büyük olması dikkati çeker. İstenmeyen bu ısı enerjisi, yararlanılamadığı için yitirilir ve verimi düşürür. İşte elektrik enerjisinin ısıdan başka bir enerjiye dönüştürülmesinde oluşan ısı enerjisi az olduğu için verimi yüksektir. – Elektrik enerjisi sayısız birçok parçaya ayrılarak kullanılabilir. Örneğin: Bir elektrik santralında kazanılan elektrik enerjisi, enerji taşıma hatlarıyla büyük kentlere götürülmekte ve orada sayısız konut ve iş yerlerine dağıtılarak kullanılmaktadır. – Elektrik enerjisi bulunduğu yerin ekonomik, sosyal ve kültürel düzeylerini hızla yükseltir ve kendisine karşı duyulan gereksinmenin artmasına gene kendisi neden olur. – Elektrik enerjisi toplumların ekonomik, sosyal ve kültürel yönlerden kalkınmasını sağlayan ve çağdaş uygarlığın en önemli araçlarından biri durumundadır. – Son 50 yıl içinde baş döndürücü bir hızla ilerleyen teknolojideki gelişimler ve hatta bir ev kadınının eli altına bir makineninverilmesi (örneğin çamaşır makinesi) elektrik enerjisi sayesinde olanaklı olmuştur. Elektrik enerjisinin belirtilen bu ve bunlara benzer avantajları ve iyi yönleri yanı sıra sakıncalı yönleri de vardır. Bunların başında elektrik enerjisinin depo edilemeyen bir enerji türü olması gelir. Nitekim elektrik enerjisi üretildiği anda kullanılmak zorunluluğundadır. Bundan dolayı üretim ile tüketim arasında devamlı bir dengenin bulunması gerekir. Ayrıca üretim sisteminde bir arıza ortaya çıktığında, bu sisteme bağlı sayısız abonede hizmetlerin durmasına ya da aksamasına neden olur. Bu nedenle, elektrik enerjisinin üretiminde sürekli bir devamlılığın sağlanması ve elde büyük ölçüde yedek sistemlerin bulundurulması zorunludur. Elektrik enerjisinin bir başka sakıncası da üretimine paralel olarak taşıma ve dağıtımı için özel düzenlere kesinlikle gereksinme duymasıdır. Oysaki, örneğin: bir dokuma fabrikası ürünlerini tüketiciye götürmek için özel yollara ve taşıtlara gereksinme duymaz. Bu görevi herkesin yararlandığı bir yoldan ve bir kamyon ile yapabilir. Buna karşın elektrik enerjisinin taşıma ve dağıtılması için projeye ayrıca yatırımların (örneğin: direkler, teller, izolatörler…) katılması zorunlu olmaktadır.

Su tüketimi

En büyük ölçekli termik santraller soğutma amaçlı ve kazan suyu için su önemli miktarda tüketmektedir (örneğin nehir soğutma) üzerinden 1 L / kWh ve soğutma kulesi soğutma için 1,7 L / kWh. Soğutma için su soyutlama Su, Avrupa toplam yaklaşık% 40'ının su soyutlama , bu suyun çoğu biraz daha sıcak olsa da, onun kaynağına iade edilir. Farklı soğutma sistemleri soyutlama özellikleri vs farklı tüketimine sahiptir. Soğutma kuleleri çevreden su küçük bir miktar çekme ve en buharlaşır. Bir kereliğine sistemler büyük miktarda çekilme yaşanır ancak daha yüksek bir sıcaklıkta, hemen ortama geri verilir.

Ayrıca bakınız

Enerji portali

Farklı kaynaklardan üretilen elektriğin maliyeti Bağıl
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Elektrik Üretimi Üzerine Direktif
Dağıtılmış üretim
Elektriklenme
Emisyon ve Nesil Kaynak Entegre Veritabanı
Yenilenebilir bir kaynaktan elektrik üretimi göre ülkelerin listesi
Sarkıt hız kontrolü
Elektrik güç iletimi
Elektrik yararı
Elektrik
Elektrik dağıtımı
Elektrik perakendecilik
Enerji geliştirme
Elektrik üretimi ile çevresel kaygılar
Eugene Yeşil Enerji Standardı
Durumu Veri Sistemi oluşturuluyor
Yük profili
Şebeke elektrik
Paralel nesil
Güç kalitesi
Sanal santral
Gerilim düşümü

Türkiye'de elektrik enerjisi, ilk kez 1888 yılında İstanbul'da Haliç Tersanesi'nde kurulan elektrik fabrikasının işletmeye açılmasıyla üretilmeye başlanmıştır.[1]

Türkiye'de ilk elektrik santrali Tarsus'ta inşa edilmiştir. Şehrin elektrik altyapısının yapılması 1906’da düşünülmüştür. Kentteki aydınlatma ve içme suyu sıkıntısından dolayı bir hidroelektrik santrali yapılması planlanmıştır. Çalışmalar sonucunda kentin elektrik altyapısı 1910’da tamamlanmıştır. Kentin elektrik altyapısı, Tarsus Belediyesi tarafından yapılmıştır. Elektrik santrali, planlandığı gibi bir hidroelektrik santraliydi. Santral, kent merkezinin yaklaşık iki kilometre kuzeyinde Berdan nehrinin yanına inşa edilmiştir. 75 kilowatt elektrik üretebilmekteydi. Elektrik, santralden yüksek gerilimli olarak kent merkezine iletilmiştir. Burada alçak gerilime indirilerek elektrik abonelerine dağıtılmıştır. Elektrik altyapısı, önceleri Tarsus Belediyesi tarafından yönetilmiştir. Daha sonra bu işin belediyenin doğrudan idare edeceği bir iş olmadığı düşünülmüştür. Bu nedenle kentin elektrik altyapısı 1922/1923’te Tarsus Elektrik Komandit Şirketi’ne devredilmiştir. Ancak elektrik şirketinin önemli bir kısmı belediyeye aitti. Dolayısıyla kentin elektrik altyapısının yönetiminde belediyenin idaresi devam etmiştir. Elektrik ücretlerinde, abonelerin niteliğine göre farklı tarifeler uygulanmıştır. Postane, cami, okul, kışla gibi resmi kurumlara mevcut ücretin yarısı alınmıştır.[2]

1914 yılında ilk kayda değer elektrik üretim tesisi olarak Silahtarağa Termik Santralı hizmete girmiştir. 14 Şubat 1914'te açılan bu tesis, ekonomik ömrünü tamamladığı 1983 yılına kadar hizmet vermiştir.

1930-1950

1930'lu yıllara kadar Türkiye'deki elektrik çalışmaları, genelde yabancı işletmelerin elinde olan küçük yerel santraller ve onların beslediği birbirlerinden ayrı yerel dağıtım şebekelerinin işletilmesi şeklinde olmuştur. 1939 yılında yabancı şirketlere verilmiş olan bu imtiyazlar devletleştirilerek genellikle dağıtım hizmetleri belediyelere devredilmiştir. Türkiye Cumhuriyeti'nin kurulduğu 1923 yılında, kurulu güç 33 MW ve yıllık üretim 45 milyon KWh iken; 1935 yılına gelindiğinde, kurulu güç 126,2 MW, üretim ise 213 milyon kWh, elektriklenmiş il sayısı ise 43'tür. 1933 yılında 2301 sayılı Kanun ile İller Bankası kuruldu.

1935 yılında, 2805 sayılı Kanun ile kurulan Etibank’ın 3 ana işlevinden biri elektrik işletmeciliği olarak düzenlenmiştir. Yine aynı yıl, 2804 sayılı Kanun ile Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA), 2819 sayılı Kanun ile Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü (EİEİ) kurulmuşlardır. 1954 yılında Devlet Su İşleri (DSİ) kurulana kadar hidroelektrik tesis dahil tüm üretim ve dağıtım Etibank önderliğinde bu kuruluşların katkılarıyla yürütülmüş, küçük kapasiteli dizel ve hidrolik santraller ve birçok sanayi kuruluşunun ve belediyelerin işlettiği dizel santraller ile şehirlerin elektrik ihtiyaçları karşılanmaya çalışılmıştır.

1948 yılında, Silahtarağa Termik Santralı’ndan o güne en büyük tesis olan Zonguldak'taki Çatalağzı Termik Santralı devreye girmiş ve 1952 yılında 154 kV'luk bir Enerji nakil hattı ile İstanbul'a elektrik takviyesi yapılmıştır. Bu Enerji nakil hattı, ulusal enerji sisteminin de (Enterkonnekte sistem) başlangıcını oluşturmuştur.

1950'li yıllarda, Türkiye'nin kurulu gücü 407.8 MW, yıllık üretim ise 500 milyon kWh'a ulaşmıştır. 1956 yılında 3 önemli tesis ulusal elektrik sistemine bağlanmıştır. Bunlar; Adana yakınlarında Seyhan Barajı ve HES, Ankara yakınlarındaki Sarıyar barajı ve HES ile Kütahya yakınlarındaki Tunçbilek Termik Santralı'dır.

1956-1984

1956 yılında, Sarıyar Barajı ilk iki ünitesi toplam 80 MW güç ile hizmete girmesinden tam 14 yıl önce, 1942 yılında ABD de hizmete giren Grand Coulee Barajı 24 jeneratörlü 6180 MW gücünde idi. Türkiye Cumhuriyeti tarihinin en büyük elektrik projesi Atatürk Barajı 2400 MW gücündedir.

1958 yılında Nazilli yakınlarında Kemer Barajı ve HES, 1959 yılında Kırşehir yakınlarında Hirfanlı Barajı ve HES, 1960 yılında Manisa yakınlarında Demirköprü Barajı ve HES o yıllarda kurulan hidroelektrik tesislerdir.

1970 yılında 1312 sayılı yasa ile Türkiye Elektrik Kurumu (TEK) kurulmuş, Belediyeler ve İller Bankası dışında bütünlük sağlanmış, bazı istisnalar dışında üretim, iletim ve dağıtım tesislerinin yapım ve işletilmesi ile elektrik sektörünün planlanması tekel statüsüyle TEK'e verilmiştir. Bu tarihte de kurulu güç 2234.9 MW, üretim ise 8 milyar 623 milyon kWh seviyelerine yükselmiş, ilk 380 kV "Enerji Nakil Hattı" sisteme dahil edilmiştir. 1970 yılında elektriklenmiş köy sayısı % 7'ye ulaşmıştı. 1972 yılında, Türkiye’nin o güne kadarki en büyük baraj ve HES'i olan Eskişehir yakınlarındaki 300 MW gücündeki Gökçekaya Barajı ve HES ile yine en büyük termik santral projesi olan Seyitömer Termik Santralı devreye alınmıştır. 1975 yılında Fırat Nehri üzerindeki inşa edilen Keban Barajı, 1330 MW'lık kapasitesi ile o yıla kadar kurulan tüm barajlı santralerin toplamından daha büyük kurulu güce sahipti.

Türkiye kurulu gücü 1980 yılında 5118.7MW'a üretimi ise 23 milyar 275 milyon kWh kapasitesine ulaşmıştır. 1982 yılında Belediyeler ve Birliklerin ellerindeki elektrik tesisleri TEK'e devredilmiştir. Bu tarihten itibaren de enerjinin üretimi, dağıtımı ve satışları bu kurum (TEK) tarafından yapılması sağlanmıştır. Bu dönemde de Türkiye'nin kurulu gücü 6638.6 MW, üretimi ise 26 milyar 552 milyon kWh olarak gerçekleşmiş, bu yıl elektriklenmiş köy sayısı % 61'e ulaşmıştır. Bu yıllarda birde Çayırha Termik Santrali yapılmıştır. 300MW 2 ünite daha sonra 2000 yılında 2 ünite daha faliyete geçmiştir.

1984-2001

1984 yılında kabul edilen 3096 sayılı yasa ile TEK’in tekel statüsü kaldırılmış, yerli ve yabancı Sermaye Şirketlerine üretim tesisi kurmak ya da mevcut üretim ve dağıtım tesislerinin mülkiyeti TEK’da kalmak üzere işletme hakkı devralmak suretiyle faaliyette bulunma imkânı verilmiştir. 12 Ağustos 1993'te TEK; ikiye ayrılarak üretim ve iletimden sorumlu TEAŞ, dağıtımdan sorumlu TEDAŞ kurulmuştur.

Bu dönemde Yap-İşlet Devret (YİD) modeli ile kurulması kabul edilen üretim tesislerinin finansmanının teşebbüs sahiplerince sağlanması, üretilen tüm enerjinin TEK tarafından satın alınması benimsenmiştir. 3096 sayılı yasa ile Özel sektöre üretim, iletim, dağıtım ve ticaret yetkisi veren, Yap-işlet-Devret modeline, otoprodüktör (Kendi elektrik enerjisi ihtiyacını kendi ürettiği tesislerden sağlayan, ürettiği fazla enerjiyi kamuya satan sanayi kuruluşları) uygulamasına ve mevcut tesislerin işletme hakkı devirlerine imkân sağlanmıştır. 1996 yılında sadece yeni üretim tesislerinin yapımı için Yap-İşlet Modeli uygulamasına yönelik olarak 4283 sayılı yasa yayınlanmıştır.

2001-Günümüz

3 Mart 2001 tarihinde, 4628 Sayılı Elektrik Piyasası Kanunu ile Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu (EPDK) oluşturulmuş olup piyasada faaliyet gösterecek olan işletmelerin bu kurum ve kurul ile uyumlu çalışması öngörülmüştür. Bu dönemde Türkiye Elektrik Üretim ve İletim Anonim Şirketi (TEAŞ) üçe bölünerek;

Türkiye Elektrik Üretim Anonim Şirketi (EÜAŞ)
Türkiye Elektrik Ticaret ve Taahhüt Anonim Şirketi (TETAŞ)
Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi (TEİAŞ) kurulmuşlardır.

Türkiye'de 2019 yılında 290,4 milyar kilovatsaat elektrik tüketilmiştir.[3]

İllerin üretim ve tüketimleri [4]

Not:Tabloların üst kısmında bulunan tuşu, ilgili sütuna göre sıralama yapmaktadır.

Şehir Kurulu güç(MW) Üretim (GWh) Üretim/Tüketim oranı
Kahramanmaraş 4.071 12.433 245 %
İzmir 3.983 24.075 119 %
Samsun 3.524 17.144 540%
Şanlıurfa 3.397 11.333 161%
İstanbul 3.022 14.247 34 %
Adana 2.899 14.076 197%
Bursa 2.873 13.989 114%
Hatay 2.610 16.973 216%
Sakarya 2.504 18.074 629%
Kocaeli 2.253 15.975 111%
Çanakkale 2.214 14.418 321%
Diyarbakır 2.048 40.4 138%
Antalya 2.039 10.020 43,3%
Muğla 2.033 8.564 276%
Zonguldak 41.6 40.2 43,1%
Ankara 1.921 10.754 82%
Manisa 1.886 10.719 263%
Balıkesir 1.812 10.205 304%
Kırklareli 1.617 8.066 280%
Elazığ 1.524 6.664 435%
Denizli 1.366 9.250 272%
Artvin 1.366 4.797 1.254%
Tekirdağ 1.146 7.804 143%
Kütahya 1.106 5.819 371%
Osmaniye 993 3.122 99%
Mersin 938 3.902 83%
Sivas 839 3.424 190%
Giresun 711 1.094 169%
Gümüşhane 624 1.314 640%
Erzurum 602 1.660 134%
Aydın 587 2.115 865
Sinop 543 881 219%
Kayseri 534 2.611 79%
Karaman 492 1.610 373%
Trabzon 490 1.105 81%
Gaziantep 466 1.436 25%
Eskişehir 405 1.224 49%
Siirt 360 828 114%
Şırnak 343 2.307 140%
Tokat 339 1.148 120%
Rize 339 916 120%
Kırşehir 290 443 94%
Ordu 274 411 31%
Batman 266 664 39%
Çorum 252 632 70%
Bilecik 249 1.919 123%
Afyonkarahisar 245 1.172 85%
Adıyaman 216 693 54%
Bingöl 209 459 193%
Amasya 188 538 87%
Van 182 997 50%
Muş 175 469 88%
Erzincan 159 396 130%
Yalova 158 1,120 127%
Kars 157 327 77%
Konya 152 367 6%
Uşak 147 773 64%
Kırıkkale 118 488 66%
Bolu 113 310 30%
Isparta 109 217 19%
Tunceli 107 331 312%
Karabük 106 471 41%
Düzce 99 290 30%
Burdur 90 272 28%
Nevşehir 81 159 21%
Malatya 56 194 125%
Mardin 56 191 4%
Hakkâri 49 143 20%
Kastamonu 39 91 11%
Bayburt 26 68 56%
Yozgat 25 52 7%
Aksaray 23 126 20%
Niğde 20 94 10%
Ardahan 17 47 46%
Edirne 16 53 4%
Iğdır 14 58 30%
Ağrı 10 12 1%
Çankırı 3 4 1%
Bitlis 1 3 0,34%
Bartın 1 2 0,58%
Kilis

Statik elektrik, bir maddenin içerisindeki ya da yüzeyindeki elektrik yüklerinin oransızlığı olarak tanımlanmaktadır. Yük, elektrik akımı ya da elektriksel deşarj tarafından uzağa hareket etmeye başlayacağı zamana kadar aynen kalır. Statik elektrik, elektrik telleri ya da diğer iletkenler boyunca akan ve enerji aktaran elektrik akımının tam aksi olarak adlandırılmaktadır.

Statik elektrik yükü, iki yüzey birbirine temas edip ayrıldığında oluşur, ve en az bir yüzey elektrik akımına karşı yüksek direnç gösterir (ve bu sebepten dolayı elektriksel bir yalıtkandır). Statik elektriğin etkileri birçok insana tanıdık gelmektedir. Çünkü, insanlar kıvılcımı, aşırı yük, büyük bir elektriksel iletkenin (ör: yere giden bir yol) veya zıt polaritede aşırı yüklü bir bölgenin (pozitif veya negatif) yanına yaklaştırıldığında nötralize olduğundan hissedebilir, duyabilir ve hatta görebilir. Statik şokun en çok bilinen olgusu, daha spesifik olarak bir elektrostatik deşarj, yükün nötralizasyonu nedeniyle oluşmaktadır.[1][2]

İçindekiler

1 Statik Elektriğin Nedenleri

1.1 Dokunma Uyarımlı Yük Ayrıştırma
1.2 Basınç Uyarımlı Yük Ayrıştırma[4]
1.3 Isı Uyarımlı Yük Ayrıştırma[3]
1.4 Yük Uyarımlı Yük Ayrıştırma

2 Dokunma ile elektriklenme

2.1 Sürtünme ile elektriklenme
2.2 Etki ile elektiriklenme

3 Statik Elektriğin Kaldırılması ve Önlenmesi
4 Statik Deşarj
5 Yıldırım
6 Elektronik Bileşenler
7 Yanıcı ve Tutuşabilen Maddelerde Statik Birikme[6]
8 Akaryakıt Operasyonları
9 Uzay Keşfinde Statik Deşarj
10 Ozon Çatlaması
11 İlişkili Enerjiler
12 Statik elektriğin uygulamaları
13 Kaynakça

Statik Elektriğin Nedenleri

Maddeler, elektriksel olarak nötr olan atomlardan meydana gelmektedir. Çünkü, atomlar içerisinde bulunan pozitif yüklerin (çekirdeğinde bulunan protonlar) sayısı ile negatif yüklerin (çekirdeğin etrafındaki kabuklarda bulunan elektronlar) sayısı birbirine eşittir. Statik elektrik olgular, pozitif ve negatif yüklerin ayrımına gereksinim duymaktadır. İki madde birbirleri ile temasa geçtiği zaman, elektronlar bir maddeden diğer maddeye geçebilir, ve böylece bir madde üzerinde aşırı miktarda pozitif yük, diğeri üzerinde ise buna eşit miktarda bir negatif yük bırakır. Maddeler ayrıldıkları zaman ise, yükleri oransız bir şekilde tutarlar.

Dokunma Uyarımlı Yük Ayrıştırma

Ana madde: Triboelektrik etki

Elektronlar, maddeler birbirine değdiğinde yer değiştirebilir. Zayıf bağlı elektron içeren maddeler, elektron kaybetme eğilimdeyken, bunun tersi olarak, kabuğu tek tük sayıda dolu olan maddeler ise, elektron alma eğilimindedir. Bu durum triboelektrik etki olarak bilinmektedir ve bu durum bir maddenin pozitif diğerinin ise negatif yüklenmesi ile sonuçlanmaktadır. Cisimler ayrılığı zaman, birinin üzerinde kalan yükün polaritesi ve gücü, onların triboelektrik serilerdeki alakalı konumlarına bağlıdır. Triboelektrik etkiler, günlük hayatta ve iki tane farklı cismi birbirine sürtmeyi içeren tipik lise bilimi uygulamalarında sık sık gözlemlediğimiz statik elektriğin temel sebebidir. Dokunma uyarımlı yük ayrıştırması saçlarımızın havaya kalkmasına ve statik yapışmaya (örneğin, saça sürtünmüş bir balon, negatif yüklenir ve duvara yakınlaştığı zaman, duvarda bulunan pozitif yükler ile birbirine bağlanır ve balon duvara yapışarak, yerçekimine karşı asılı duruyor gibi gözükür) neden olur.[3]

Basınç Uyarımlı Yük Ayrıştırma[4]

Ana madde: Piezoelektrik

Uygulanan mekanik gerdirme, belli kristal ve seramik moleküllerinde yük ayrımını oluşturur.

Isı Uyarımlı Yük Ayrıştırma[3]

Ana madde: Piroelektrik etki

Isı, belli maddelerin atomlarında ve moleküllerinde bulunan yüklerin ayrımını oluşturur. Bütün pyro-elektrik maddeler ayrıca piezoelektriktir. Isının atomik ve moleküler özellikleri ve basınç yakından ilişkilidir.

Yük Uyarımlı Yük Ayrıştırma

Ana madde: Elektrostatik indüksiyon

Yüklü bir cisim, elektriksel olarak yüksüz (nötr) bir cismin yanına getirildiğinde, bu durum yük ayrımına neden olur. Aynı polaritedeki yükler itilir ve ayrı polaritedeki yükler ise çekilir. Elektrik yükleri nedeni ile oluşan kuvvet, artan mesafe ile süratle düşer, birbirine yakın (zıt polaritedeki) yüklerin etkisi aha büyüktür ve bu iki madde bir etkileşim kuvveti hisseder. En çok, nötr cisim, yükleri hareket etmek için daha çok serbest olan bir elektrik iletkeni olduğu zaman, bu etkiden söz edilmektedir. Dikkatli bir biçimde, cismin bir kısmı topraklandığında, yük uyarımlı yük ayrıştırma ile kalıcı olarak cisim yük elde edebilir ya da yük kaybedebilir. Bu süreç, statik elektrik etkilerini gösteren cihaz olan Van de Graaff jeneratörü işleyişinin ayrılmaz bir parçasıdır.

Dokunma ile elektriklenme

Elektrikle yüklü bir cisim yüksüz bir cisme dokundurulduğu zaman, o cismi kendi cinsinden elektrik yükler. Örneğin, nötr bir cisme (+) yüklü bir cisim dokundurulursa son yük durumunda her ikisi de (+) yüklenir. Yük miktarları eşitse son durumda her ikisi de nötr olur. Eğer (-) miktarı fazlaysa son durumda her ikisi de (-), (+) miktarı fazlaysa son durumda her ikisi de (+) yüklü olur.

Sürtünme ile elektriklenme

Bu kısımda sürtünen cisimler arasında elektron geçişi olur ve elektron kaybeden (+), kazanan (-) yükle yüklenir. Örneğin, yün kumaş ile ebonit (plastik) çubuk birbirine sürtüldüğünde yün kumaş pozitif, ebonit çubuk negatif yükle yüklenir. Aynı şekilde, ipek kumaş ile cam çubuk birbirine sürtüldüğünde ipek kumaş negatif, cam çubuk pozitif yükle yüklenir. Bunun nedeni ipek kumaş ile ebonit çubuğun elektron almaya, yün kumaş ile cam çubuğun elektron vermeye yatkın olmasıdır. Ayrıca, kazağımızı çıkartırken saçımız ile kazağımız arasında sürtünme gerçekleşir ve saçlarımız havaya kalkar.

Etki ile elektiriklenme

Cisimler başka bir cisme sürtülmediği veya elektrik yüklü cisme dokundurulmadığı halde de elektriklenebilirler.
Plastik bir çubuğa kâğıt parçaları yaklaştırıldığında kâğıtları çekmediği görülüyor öyleyse çubuk yüksüzdür. Sonra yünlü kumaşa sürtülen bir plastik tarak çubuğa dokunmadan yaklaştırıldığında, çubuğun kâğıt parçalarını çektiği gözleniyor.
Taraktaki (-) yükler çubuktaki (-) yükleri iterek çubuğun bir ucunun (+)diğer ucunun (-) yüklenmesine neden olur. Bu çeşit elektriklenmeye Etki ile elektriklenme denir.

Statik Elektriğin Kaldırılması ve Önlenmesi

Ana madde: Statik elektrik önleyici
Antistatik torba içerisinde bir a kartı
Timsah klibi ile bir antistatik bileklik

Statik yük birikmesinin engellenmesi ya da kaldırılması, pencereyi açmak, rutubetlendiriciyi kullanarak havanın karışım içeriğini yükseltmek ve atmosferi daha iletken yapmak kadar basit olabilir. Hava iyonlaştırıcıları ile de aynı durum gerçekleştirilebilir. Statik deşarja karşı duyarlı ögeler, aşırı miktarda yükün eşit bir vaziyette dağıtılmasını sağlayan iletken bir yüzey katmanı ekleyen antistatik madde uygulaması ile tedavi edilebilir. Çamaşır makinelerinde ve çamaşır kurutma makinalarında kullanılan kumaş yumuşatıcıları, statik yapışmayı kaldırmak ve önlemek için kullanılan antistatik maddeye örnek gösterilebilir.

Elektronikte kullanılan birçok yarı iletken cihazlar özellikle statik deşarja karşı duyarlıdır. İletken antistatik torbalar genellikle bu gibi bileşenleri korumak için kullanılır. Bu gibi cihazları içeren çevrede çalışan insanlar antistatik kayış ile kendilerini topraklarlar.

Boya veya un fabrikalarının yanı sıra hastanelerde de olduğu gibi endüstriyel ortamlarda, bazen zemin ile temas nedeniyle ortaya çıkan yük birikimini önlemek amacıyla antistatik güvenlikler botları kullanılmaktadır. Bu ayakkabılar, iyi iletken tabanlara sahiptir. Antistatik ayakkabılar, sağladığı yararın tam tersini sağlayan, şebeke geriliminden gelen elektrik gerilimine karşı koruyan yalıtkan olan ayakkabılar ile karıştırılmamalıdır.

Statik Deşarj

Ana madde: Elektrostatik deşarj

Kıvılcım, statik elektrik ile ilişkilidir ve fazla yükü, çevreden ya da çevreye olan yüklerin akışı tarafından nötralize ettiği bilinen elektrostatik deşarj, ya da basitçe statik deşarj tarafından oluşturulur.

Elektrostatik şoku hissi, insan bedeni boyunca akan akımın nötrlenmesi olan sinirlerin uyarılması nedeniyle oluşmaktadır. Cisim üzerindeki statik elektrik olarak depolanan enerji, cismin boyutlarına, kapasitansına, şarj edildiği voltaja ve çevredeki ortamın dielektrik sabitine bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Hassas elektronik cihazlarda statik boşalma etkisini modellemek için, bir insan oluşumu, 4000 voltu 35000 volta şarj eden bir voltaj olan 100 picofaradlık bir kapasitör olarak temsil edilir. Bir cisme dokunulduğu zaman, bu enerji, bir mikro-saniyeden daha kısa zaman içerisinde boşalır. Toplam enerji küçük olsa da, yine de hassas elektronik cihazlara zarar verebilir. Büyük cisimler, daha çok enerji depolayacaktır. Ancak, bu, insan ile temas ettiğinde çok tehlikeli olabilir ya da yanıcı gaz/toz ile tutuşup kıvılcım açığa çıkartabilir.

Yıldırım

Ana madde: Yıldırım
Doğal statik boşalma

Yıldırım, statik şarjın doğal bir örneğidir. Yıldırımın ayrıntıları belirsiz olup tartışma konusu olmaya devam etmektedir. İlk şarj ayrımının, fırtına bulutlarının içerisindeki buz parçacıkları ile teması ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Genel olarak, önemli yük birikimleri, sadece elektriksel iletkenliği düşük olan bölgelerde devam edebilir(çok az miktarda yük çevre içerisinde hareket etmek için serbest durumdadır.) Sonuç olarak, nötralize olmuş yüklerin akımı, havada bulunan nötr atomlar ve moleküllerin, orijinal yük birikimini nötralize etmek amacıyla zıt yönlerde hareket eden bir elektrik akımı olarak bilinen pozitif ve negatif yüklerin oluşumu için paramparça hale gelmesinden kaynaklanır. Havadaki tipik statik yük parçalanımı da bu yolla olur ve bu olay havadaki neme bağlı olarak santimetrede (10kV/cm) 10,000 volt civarında gerçekleşir. Çevredeki havada gerçekleşen süper ısı deşarjı parlak flaşa neden olur ve klik sesine neden olan bir şok dalgası üretir. Yıldırım, statik boşalmanın daha fazla yerli oluşumunda görülen kıvılcımların büyütülmüş versiyonudur. Flaş oluşur, çünkü deşarj kanalındaki hava, akkor tarafından ışığı emen yüksek sıcaklık ile ısıtılmıştır.[5]

Elektronik Bileşenler

Elektrikte kullanılan birçok yarı iletken cihaz, statik elektriğin varlığına karşı oldukça uyarlıdır, statik deşarj tarafından zarar görebilir. Antistatik kayış kullanımı, nano-cihazları manipüle etmek için kullanan araştırmacılar için önemlidir. Ek olarak, kalın kauçuk tabanlı ayakkabılar giyilerek ve kalıcı olarak metal zemin üzerinde durularak önlem alınabilir.

Yanıcı ve Tutuşabilen Maddelerde Statik Birikme[6]

Statik elektriğin boşalması, yanıcı maddeler ile uğraşan sektörlerde patlayıcı karışımları tutuşturarak tehlike yaratabilmektedir.

İnce toz haline getirilmiş akan maddeler, borularda bulunan düşük iletkenliğe sahip sıvılar ya da mekanik çalkalanma statik elektrik birikimine neden olabilmektedir. İncecik toz halindeki toz bulutları, yanıcı veya patlayıcı olabilir. Bir toz ya da buhar bulutu içerisinde statik deşarj olduğu zaman, patlamalar gerçekleşir. Meydana gelen büyük kazalar şunlardır: güneybatı Fransa’da bir silo, Tayland’da bir boya fabrikası, Kanada’da fiberglas yapan bir fabrika, 2003 yılında Oklahoma, Glenpool’da bir depolama tankı patlaması, Des Moines’de bir portatif tank dolum işlemi bir tank çiftliği patlaması.

Bir sıvının elektrostatik yükü koruma yeteneği, onun elektriksel iletkenliğine bağlıdır. İletkenliği az olan sıvılar botu hatlarından geçtiği zaman ya da mekanik biçimde çalkalandığı zaman, akış elektrifikasyonu denilen temas kaynaklım bir yük ayrımı gerçekleşir. Elektriksel iletkenliği düşük sıvılar (metre başına 50 pocosiemens’in altında) akümülatörler olarak isimlendirilmektedir. Elektriksel iletkenliği 50 pS/m değerinin üzerinde olan sıvılar ise non-akümülatör olarak adlandırılır. Non-akümülatörlerde, yükler ayrı oldukları durumdaki kadar hızlı bir şekilde yeniden birleşirler. Sonuç olarak, elektrostatik yük birikmesi çok önemli değildir. Petrokimya endüstrisinde, bir sıvıdan yük ayırmak için gereken minimum elektrik iletkenliği değeri 50 pS/m’dir.

Kerosenler metre başına az 1 picosiemens ila 20 pS/m arasında değişen bir iletkenliğe sahip olabilir. Karşılaşma yapmak için, deiyonize suyun iletkenliği 10,000,000 pS/m ya da 10 µS/m’dir. Transformatör yağı, büyük güç transformatörlerinin elektrik yalıtım sisteminin ve diğer elektrikli cihazların bir parçasıdır. Büyük cihazların yeniden doldurulmasında, transformatör yalıtımına zarar verebilen sıvıların elektrostatik yüklemesine karşı önem alınması gereklidir.

Statik gevşeme zamanı, sıvıların yalıtımı için önemli bir kavramdır. Bu kavram, bir RC devresi içerisindeki sabit olan τ (tau)’ye benzer. Maddelerin yalıtımı için, bu değer, statik dielektrik sabitinin, maddenin elektriksel iletkenliğine oranına eşittir. Hidrokarbon sıvılar için, bu oran yaklaşık olarak 18 sayısının, sıvının elektriksel iletkenliğine oranıdır. Sonuç olarak, elektriksel iletkenliği 1pS/m olan bir sıvının, gevşeme süresi yaklaşık olarak 18 saniye olarak tahmin edilmektedir. Bir sıvıdaki aşırı yükün tamamen dağılması, gevşeme süresinin 4-5 katını ya da üstteki örneğe göre 90 saniye alır. Yüksek sıvı hızlarında ve 8 inch (200 mm)’den ve daha büyük çaplı borularda, yük üretimi artmaktadır. Bu sistemlerde statik yük üretimi, en iyi şekilde, sıvı hızının sınırlandırılması ile kontrol edilir. İngiltere standardı BS PD CLC/TR 50404:2003 (eski BS PD CLC/TR 50404:2003), borudaki sıvı akış hızına nizam koymuştur. Su içeren hidrokarbon sıvılar için önerilen hız saniyede 1 metre ile sınırlı olmalıdır. Çünkü suyun içeriğinin, sıvıların dielektrik sabiti üzerinde büyük bir etkisi vardır.

Topraklama ve yapıştırma, yük birikmesini engellemenin klasik yollarıdır. Elektriksel iletkenliği 10 pS/m’nin altında olan sıvılarda, yapıştırma ve topraklama, yük dağıtımı için yeterli değildir ve, antistatik katkı maddeleri gerekli olabilir.

Akaryakıt Operasyonları

Bir boru içerisinde akan benzin gibi yanıcı sıvıların hareketi statik elektrik birikmesine neden olabilir. Örnek olarak, yük hızlı akımda, benzin, tolüen, ksilen, mazot, kerosen ve hafif ham yağlar gibi polar olmayan sıvılar yük biriktirme ve yük tutma yeteneklerini sergilerler. Elektrostatik deşarj, yakıt buharını tutuşturabilmektedir. Elektrostatik enerjisi yeteri kadar yüksek olduğu zaman yakıt buharını ve hava karışımını tutuşturabilir. Farklı yakıtların, farklı yanıcılık sınırı vardır, ve tutuşabilmeleri için farklı seviyelerde elektrostatik deşarja ihtiyaç duyarlar. Gaz istasyonlarında, benzin yakıtı alınırken elektrostatik deşarj mevcut bir tehlikedir. Gaz yağı ile, hava alanlarında yakıt ikmali yapılırken de yangın çıkabilir. Yeni topraklama teknikleriyle, iletken madde kullanımı, ve anti-statik katkı maddelerinin eklenmesi, statik elektrik birikimini güvenli bir biçimde dağıtmayı ya da engellemeyi sağlamaktadır.

Borularda akan gazların hareketi, tek başına küçük miktarda statik elektrik oluşturur. Sadece, katı parçacıklar ya da sıvı damlacıklar gaz akımı içerisinde taşındığı zaman, yük üretim mekanizması öngörülmektedir.

Uzay Keşfinde Statik Deşarj

Dünya dışı ortamlardaki aşırı düşük nem nedeni ile, çok büyük miktarda statik yük birikebilir. Bu statik yük birikimi, kompleks elektroniğe sahip, uzay araştırmalarında kullanılan cihazlar için büyük bir tehlike oluşturmaktadır. Statik elektriğin, Ay ve Mars’ta planları olan astronotlar için özel bir tehlike oluşturduğu düşünülmektedir. Son derece kuru bir zemin üzerinde yürümeleri, büyük miktarda yük birikimine neden olabilir. Dönüşlerde, hava kilidini açmaya uzanmaları, büyük bir statik deşarja neden olabilir, ve bu muhtemelen hassas elektronik cihazlara zarar verir.

Ozon Çatlaması

Hava veya oksijen varlığında, bir statik deşarj, ozonu oluşturabilir. Ozon kauçuk parçaların aşınmasına neden olabilir. Birçok elastomer, ozon çatlamasına karşı oldukça duyarlıdır. Ozona maruz kalma, conta ve O-halkaları gibi kritik bileşenlerde derin çatlakların oluşmasına neden olur. Eğer önleyici önlemler alınmazsa, yakıt hatları da bu durumdan dolayı zarar görebilir. Kauçuk karışımına antiozonant ilavesi yapılması, ya da ozon dirençli kauçuk kullanılması önlem olabilir. Özellikle, araçların elektriksel ekipmanlar tarafından ozon üretimi yapılan motor kısımlarında, kırık yakıt hatları yangına neden olabilmektedir.

İlişkili Enerjiler

Bir statik elektrik deşarjından çıkan enerji geniş bir aralıkta değişiklik gösterebilir. Joule cinsinden bir cismin kapasitansındaki(c) enerji ve Volt(V) cinsinden statik potansiyeli, E = 1 2 C V 2 {displaystyle E={1 over 2}CV^{2}} [{displaystyle E={1 over 2}CV^{2}}] formülü ile hesaplanabilir. Deney yapan bir kişi insan vücudunun kapasitansını 400 pikofarad kadar yüksek, yükünü 50,000 volt, yüklü bir arabaya dokunduğu zaman kıvılcımla birlikte ürettiği enerjiyi 500 mili Joule olarak tahmin eder. Diğer bir tahmin ise 60 mJ maksimum bir enerjiyi üretmek için gereken yük 20,000 volt, kapasitans ise 100-300 pF’dir. IEC 479-2:1987, 5000 mJ’den fazla miktarda bir enerjinin, doğrudan insan sağlığı için ciddi bir risk olduğunu bildirmektedir.

Corona deşarjı, yüksel potansiyellerdeki yükü dağıttığı için, maksimum potansiyel yaklaşık olarak 35-40 kV arasında sınırlandırılmıştır. 300 voltun altındaki potansiyeller, insanlar tarafından tipik olarak saptanamamaktadır. Optimum koşullarda, maksimum potansiyel 20-25 kV’a ulaşabiliyor olsa da, insan üzerindeki maksimum potansiyel 1-10 kV arasında değişmektedir.

Düşük bağıl nem, %15 nispi nemde, vinil zemin üzerinde 20 fit(6.1m) yüründüğünde yük birikimini artırır. Bu durum, %80 nemde sadece 1.5 kV olan voltajın birikip 12 kV’a çıkmasına sebep olmaktadır. 0.2 mili joule kadar düşük kıvılcım enerjisi, genellikle insan görsel ve işitsel algı eşiğinin altındadır ve tutuşma tehlikesi oluşturabilir.

Tipik ateşleme enerjileri;

Hidrojen için 0.017 mJ
Hidrokarbon buharları için 0.2-2 mJ
İnce, yanıcı toz için 1-50mJ
Kalın, yanıcı toz için 40-1000 mJ

Birçok elektronik cihazın bozulması için gereken enerji 2 ile 1000 nano-joule arasındadır.

Genellikle 0.2-2 mili joule arasındaki çok düşük miktardaki enerjilere, yanıcı yakıt ve hava karışımlarını ateşlemek için ihtiyaç duyulur. Yaygın endüstriyel hidrokarbon gazları ve çözücüler için, buhar-hava karışımının tutuşması için gereken minimum enerji miktarı, yaklaşık olarak, en düşük patlama sınırı ile en yüksek patlama sınırının tam ortasında bulunan en düşük buhar konsantrasyonunun olduğu yerdir, ve konsantrasyon sapması bu optimum değerden iki değere doğru hızla artmaktadır. Yanıcı sıvıların aerosolleri, kendi parlama noktalarının altındaki değerlerde tutuşabilir. Genellikle, sıvı aerosoller, 10 mikrometre boyutlu partiküllerle buhar gibi 40 mikrometre partiküllerle ise daha çok yanıcı toz gibi davranmaktadır. Aerosollerin tipik minimum yanıcı konsantrasyonları 15ve 50 g/m³ arasındadır. Benzer şekilde, sıvı yüzeyinde bulunan köpüğün varlığı da yanabilirliği önemli bir şekilde artırmaktadır. Yanıcı tozların aerosolleri tutuşabilir ve bu durum bir toz patlaması ile sonuçlanabilir. En düşük patlama sınırı 50 ve 1000 g/m³ arasında değişmektedir. İnce tozlar, tutuşmak için daha az kıvılcım enerjisine ihtiyaç duyarak daha patlayıcı olma eğilimindedir. Eşzamanlı olarak, yanıcı buharların ve yanıcı tozların varlığı ile tutuşma enerji önemli bir şekilde azaltılabilir. Hava içerisindeki, sadece %1 hacimdeki propan ile, tutuşma enerjisi ihtiyacı 100 kat azaltılabilir. Atmosferdeki normal oksijen içeriğinden daha yüksek değerde oksijen bulunması da, önemli ölçüde tutuşma enerjisini düşürmektedir.

5 tür elektriksel deşarj bulunmaktadır. Bunlar;

Kıvılcım, statik elektriğin dahil olduğu endüstriyel patlamalar ve yangılardan sorumludur. Kıvılcım, elektrik potansiyeli farklı olan iki cismin arasında gerçekleşmektedir. Araç gereçlerin bütün kısımlarının iyi bir şekilde topraklanarak, araç gereçlerde ve personelde yük birikimine karşı önlemler alınarak kıvılcım oluşumu önlenebilir.
Fırça deşarjı, yalıtkan yüklü yüzeyden ya da son derece yüklü yalıtkan sıvılardan oluşur. Enerji yaklaşık olarak 4 mili joule civarında sınırlandırılmıştır. Tehlikeli olması için, gerilim yaklaşık olarak 20 kV üzerinde olmak zorundadır. Yüzey polaritesi negatiftir, yanıcı atmosfer, deşarj noktasında mevcuttur ve deşarj enerjisi tutuşma için yeterlidir. Yüzeydeki maksimum yük yoğunluğundan dolayı, en az 100 cm² bir alan dahil olmak zorundadır.
Yayılan fırça deşarjının enerjisi yüksek ve tehlikelidir. 8mm kalınlığa kadar bir yalıtkan yüzey, büyük alana sahip iki kapasitörün zıt yüzeyleri arasında, büyük bir yük birikimine maruz kalırsa, yayılan fırça deşarjı oluşur.
Koni deşarjı, diğer adıyla bulking fırça deşarjı, yüklü tozların üzerindeki yüzeyde 1010 ohm üzerinde özdirenç ile, ya da derin toz kütlesi boyunca oluşur. Koni deşarjı, 1 m³ ün altındaki toz hacimlerinde genellikle görülmez. İlgili enerji, tozun tanecik boyutuna ve yükün büyüklüğüne bağlıdır ve 20 mJ’e kadar ulaşabilir. Daha yüksek hacimli tozlar, daha yüksek enerji üretir.
Korona deşarjı, tehlikesiz olarak düşünülür.

Statik elektriğin uygulamaları

Statik elektrik, genel olarak, fotokopya çıkartma tekniğinde, hava filtrelerinde(özellikle elektrostatik çöktürücülerde), otomotiv boyaları, fotokopilerde, boya spreylerinde, tiyatrolarda, ameliyathanelerde, toz testinde, yazıcılarda, statik yapıştırmada ve uçak yakıt ikmalinde kullanılır.

Elektrik mühendisliği tarihi, elektrik kullanımının günümüze gelirken geçirdiği dönüşümleri, yaşam ve teknolojinin gelişimine etkilerini ve bu gelişime katkıda bulunan bilim insanlarını anlatan tarihtir.

Doğa belli kurallar çerçevesinde işler, ve insanlar doğada yaşarken bu kuralları çözerek yaşamlarını kolaylaştırmaya, doğanın kurallarını keşfederek dünyayı kontrol etmeye çalışırlar. Öyle ki, teknoloji ve bilim zamanla insanların elinde büyük bir güç haline gelmiştir. Dünya yaşamını kolaylaştıran ve onu kontrol eden topluluklar, diğer topluluklar karşısında prestij ve saygınlık kazanmış; onlara hükmetme yöntemi olarak teknolojilerini kullanmışlardır.

Elektrik ve manyetizma (mıknatıslık), eski çağlardan beri bilinen gerçeklikler olmasına rağmen, mekanik ve hidrolikteki bilimsel gelişmelerin tamamlanmaması, malzeme konusunda karşılaşılan zorluklar ve bu konuya ilginin oldukça düşük bir şekilde sadece manyetizmayla kısıtlı kalması sebebiyle elektrik kullanımını gelişimi, 16. yüzyıla kadar gecikmiştir. Gelişmeye başlayan elektrik teknolojisi dünyada köklü değişikliklere yol açmış ve insan yaşamını bütünüyle değiştirecek etkilere yol açmıştır.

İçindekiler

1 Sözcüğün kökeni
2 İlk çağ elektrik tarihi
3 Orta çağ elektrik tarihi
4 Yeni çağ elektrik tarihi
5 Yakın çağ elektrik tarihi

5.1 18. yüzyıl
5.2 19. yüzyıl
5.3 20. yüzyıl

6 Kaynakça

Sözcüğün kökeni

Antik Yunancada kehribar anlamına gelen ēlektron sözcüğü, Yeni Latincede kehribar gücü anlamına gelen electrica kelimesi olarak kullanım alanı bulmuştu. 1600'lerde William Gilbert tarafından kullanılan ve kehribar gibi anlamına gelen electricus kelimesi,[1] Sir Thomas Browne (1605 - 1682) adlı İngiliz yazar tarafından 1646 yılında yayımladığı Pseudodoxia Epidemica adlı eserinde elektrik şeklinde ilk defa kullanılmıştır.[2] Sırasıyla İngilizce ve Fransızca'ya geçen kelime dilimize de elektrik olarak kazandırıldı.[3] Elektrik sözcüğü, hemen hemen tüm dünya dillerine aynı şekilde girmiş ve evrensel özellik kazanmıştır.

İlk çağ elektrik tarihi

Miletli Thales, kehribarın yünle ovulduğunda elektriklendiğini gözlemlemişti.
Theophrastus

Eski Yunan toplumunda barışın sağlanıp belli bir refah düzeyine erişilmesiyle birlikte, insanlar bilimle ilgilenmeye başlamıştı. Bilim insanları doğayı inceliyor, onun işleyiş kurallarını çözüp insanların yaşamını kolaylaştırmaya çalışıyorlardı. Eski Yunan döneminde Milet'te (Anadolu, Aydın civarında eski yerleşim yeri) yaşayan Thales (MÖ 624-MÖ 546) de doğayla ilgili araştırmalar yaparken kehribarın yünle ovulduğunda tüy ve saman gibi hafif maddeleri kendine çektiğini, uzun süreli ovmalarda ise insan vücuduna yaklaştırıldığında küçük kıvılcımlar çıkardığını fark edip bazı araştırmalarda bulunmuştu.[4] Deneyleri sonucunda hasır ve buna benzer maddelerin de aynı özelliği gösterdiğini gözlemledi. Tales'in incelediği şey bugünkü statik elektrikti ve insanlık tarihinde statik elektrikten ilk söz edilmesi, Tales'in yaşadığı Eski Yunan dönemine rast gelmektedir.

Eski çağ tarih kayıtlarında elektriğin bundan sonraki ilk anılması Miletli Thales'ten 300 yıl kadar sonrasına (MÖ 4. yüzyıl) rastlamaktadır. Theophrastus, kendi zamanında lyncurium olarak adlandırılan ve günümüzde turmalin olduğu düşünülen kıymetli şeffaf bir taşın küçük kütleleri kendine çektiğini gözlemlemiş ve kayda geçirmişti.[4]

Pliny, torpido adlı temas edildiğinde şok etkisi yapan balıktan söz etmişti, ancak bu etkinin kehribar veya turmalin maddelerinin etkisiyle aynı olduğu fark edilememişti. 5. yüzyıl'da yaşamış olan Eustathius, Tiberius'un azad edilmiş bir kölesinde bulunan gut hastalığının bu balık sayesinde tedavi edildiğinden bahseder. Elektriğin tıbbi amaçlarla ilk kullanımı da bu olaya dayanmaktadır.[4]

Orta çağ elektrik tarihi

Ortaçağ'da Avrupa'da bilim büyük bir sekteye uğramıştı. Uzun süren savaşlar, yönetimde din etkisinin aşırı derecede artması, bilimin dine karşı çıkmak olarak algılanacağı korkusu gibi nedenlerden dolayı bilim tarihi karanlık çağa girmişti. Bu çağda bilimin her dalında görülen durgunluk elektrik dalında da görülür. Bu çağda gerçekleşen tek yenilik elektrik ile manyetizmanın arasındaki benzerlik ve farkların açıklanmasıydı. Manyetizma, elektrikten daha uzun bir geçmişe sahiptir. MÖ 900'lü yıllarda efsaneye göre bir çoban, farklı bir taş türünün demiri kendisine çektiği keşfetti.[5] Bugünkü ismiyle mıknatısın gücü tamamen kehribarın çekme gücüne benzediğinden, eski çağlarda elektrik ile manyetizma sık sık birbirine karıştırılıyordu.

2. yüzyılda Çinliler tarafından mıknatısın şerit haline getirilip serbest bir şekilde dönmeye bırakıldığında kuzey - güney yönünde sabit kaldığı keşfedildi. Mıknatısiyetin bu yön bulma kabiliyeti sayesinde Çinliler manyetik pusulayı icat etmişlerdi. Manyetizma ve bu pusulalardan Avrupa'da ise ilk defa 1180 yılında Alexander Neckam (1157 - 1217) bahsetmişti. Bu gelişmenin ardından denizciliğin önündeki en büyük engellerden biri olan yön bulma sorunu tarihe karışmış oldu.[6]

Peter Peregrinus'un mektubunda çizimlerini verdiği manyetik pusula

Manyetik pusulanın Avrupa'ya gelmesiyle birlikte bu konudaki araştırmalarda bir kıpırdanma oldu. Fransız bir bilgin ve askeri mühendis olan Peter Peregrinus (Petrus Peregrinus de Maricourt veya Hacı Petrus) Sicilya Ordusuna mensuptu ve bir kuşatma sırasında arkadaşına mıknatıslarla ilgili, adı Maricourt'lu Hacı Petrus'un Foucaucourt'lu Asker Syergus'a Mıknatıs Hakkında Yazdığı Mektup olan 1269 tarihli bir mektup yazdı.[7] Peregrinus bu mektubunda, manyetik kutuplardan (manyetik kuvvetin en yüksek olduğu bölge), aynı kutupların birbirini itip farklı kutupların birbirini çektiğinden, mıknatısın kuzey - güney kutuplarının nasıl belirlenebileceğinden bahsetti.[6] Manyetik kutup tanımının ilk defa yapıldığı mektupta ayrıca mıknatısların bölünmesiyle yeni kutup ve iki ayrı mıknatıs oluşması da açıklanmıştı. Ayrıca manyetik devre kullanılarak sürekli hareket elde edilmesi hakkında çalışmalar da mevcuttu.[7]

Bu çalışmalar elektrik ve manyetizma için bir kıvılcım çaksa da bu konular hakkında Rönesans'a kadar hiçbir çalışma yapılmadı ve hiçbir şey yazılmadı. Ancak bu çalışmalarla birlikte elektrikle manyetizma arasındaki benzerlikler ve farklılıklar hakkında bir görüş oluşmuştu. Manyetik devrelerle sürekli hareket etme çalışmaları Yakın Çağda gerçekleşen elektrik makineleri devrimine mantık olarak oldukça benzemekteydi. 300 yıl kadar yeni bir durgunluk çağına giren elektrik çalışmaları, Rönesans'la birlikte büyük bir ivme kazandı ve tüm dünyayı derinden etkileyecek gelişmelerin önü açılmış oldu.

Yeni çağ elektrik tarihi

Avrupa'da matbaanın icat edilmesiyle birlikte basılı yayınlar yaygınlaşmış, bilgiye daha çok kişi kolayca ulaşmış, insanlar ve bilim üzerinde kilise baskısı giderek azalmıştır. Bu gelişmelerin ardından rönesans ve reform hareketleri başlamış, dünyanın kaderini değiştirecek teknolojik gelişmeler büyük ivme kazanmıştır. Günümüzdeki elektrik - elektronik bilimlerinin gelişmişliği yeni çağdaki çalışmaların bir ürünüdür.

William Gilbert, elektrikle manyetizmanın farklarını araştırmıştır.

Rönesans manyetizma alanında yazılmış en kapsamlı kitaptı. Gilbert bu eserinde yerküreden esinlenerek büyük bir mıknatıs parçasını küre haline getirdi ve Dünya'nın büyük bir mıknatıs olduğunu ortaya attı. Bu deneyi sayesinde kürenin manyetik kutuplarını buldu, pusulaların neden kuzeye yöneldiğini açıkladı ve pusula iğnesinin manyetik eğilmesine bilimsel açıklama getirdi. William Gilbert, tam olarak isimlendirmese de kehribarın çekim gücü elektrostatik çekim ile manyetik çekim arasında bir ayrım olduğuna hükmetti. Her bir mıknatısın görünmez bir etki alanı içinde bulunduğunu ve demir parçalarını nasıl çektiğini söyledi.[7] Mıknatıslar hakkında yaptığı çalışmalar, statik elektrik konusunun önemsiz bir konu olduğu sonucuna varmasına neden oldu ancak eski çağlarda karıştırılan elektrik ve manyetizma arasındaki farklar, Gilbert'in manyetizmayı açıklamasıyla birlikte belirginleşmeye başlamıştır.[7]

1672: Otto von Guericke (1602 – 1686), Kükürt bir küreyi döndüren bir aygıt yaptı. Yün parçasını dönen küreye tutarak bir kıvılcım üretti. Bu aygıt, sürtünme yoluyla elektrik üreten ilk üreteçtir.
1729: İngiliz Stephen Gray (1696 – 1736), metallerin iletken, ametallerin yalıtkan olduğunu keşfetti.
1745: Hollandalı Peter Van Musschenbroek elektrik depo edebilen, su dolu cam kavanoza batırılmış metal çubuktan ibaret Leyden Şişesi'ni yaptı ki bu tarihin ilk sığacıdır. (kondansatör).
1746: Benjamin Franklin (1706 – 1790) Elektrik yüklerindeki artı ve eksi uçlarını keşfederek elektriğin korunumu ilkesini ortaya attı
1752: Benjamin Franklin gök gürültülü havada bir uçurtma uçurarak ipek bir ip ile yüklü buluttan Leyden şişesini doldurmayı başardı. Böylece şimşek ile elektrik arasında bağıntı kurdu. Bu deney yıldırımsavarın (paratoner) bulunmasına yol gösterdi.
1759: Franz Maria Aepinus (1724-1802) Paralel plakalı sığacı yaptı.
1770'ler: Henry Cavendish (1731-1810) Potansiyel fark, sıfır referans nokta, toprak gibi kuramları ortaya atarak, kendisinden sonra Coulomb ve Ohm'un çalışmalarına ışık tuttu.
1777: Fransız fizikçi Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1802), yüklü iki metal küre ya da iki mıknatıs kutbu arasındaki itme veya çekme kuvvetini ölçebilen burulmalı tartı aygıtını gerçekleştirdi;
1785: Coulomb bulduğu tartı aygıtını kullanarak iki yük arasındaki itme veya çekme kuvvetinin, yüklerin çarpımı ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu deneysel olarak gösterdi. Coulomb yasası, Newton'un kütleçekimi yasasının elektrikteki karşılığıdır (Kütleçekimyasasından farklı olarak elektrikte iki yük arasında itme kuvvetinin varlığı da söz konusudur).

Yakın çağ elektrik tarihi
18. yüzyıl

1794: İtalyan fizikçi Alessandro Volta (1745–1827), çinko ve gümüş plakalar arasına tuz karışımlı sıvı koyarak elektrik akımı elde etmiş oldu. Burada çinko ve gümüş elektrotlar, tuzlu su elektrolittir ve aralarındaki kimyasal tepkime sonucu elektrik üretiliyordu. Bundan önceki insan yapımı tüm elektrik kaynakları statik idi.
1796: John Frederick Daniell (1790-1845) Elektrot yapımında farklı gereçler kullanarak günümüzün pillerine temel olan tasarımlarda bulundu.
1800: Volta'nın tasarımını geliştirilerek ilk ticari piller üretildi. Bilim insanları, kimyasal değişikliklerin elektrik, elektriğin de kimyasal değişiklik yarattığını anladılar.
1800: İngiliz William Nicholson, (1753-1815), elektrik akımı kullanarak suyu hidrojen ve oksijen gazlarına ayrıştırdı.

19. yüzyıl

1807: Humphry Davy (1778 – 1829) Özel olarak yapılmış güçlü bir Volta pilini kullanarak bileşikler içinden elektrik akımını geçirmek suretiyle potasyum ve sodyumu bileşiklerinden ayırmayı başardı.Yeni metaller keşfetti.
1819: Danimarkalı Hans Christian Oersted (1775 - 1851), bir telin içinden akım geçirildiğinde elektrik akımının telin çevresinde bir manyetik alan oluşturduğu sonucuna vardı. Elektrik akımıyla manyetik alan yaratarak elektrik ile manyetizma arasındaki ilişkiyi kanıtladı.
1819: Fransız matematikçi ve fizikçi André Marie Ampére (1775 - 1836), Oersted in olgusunu betimleyen ve Ampère Yasası olarak adlandırılan magnetik alan ile bu alanı doğuran elektrik akımı arasındaki bağıntıyı formüle etti. Elektrodinamiğin de kurucusu olan Ampére aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de geliştirerek elektrik akımını ölçen bir aygıt yaptı. Anısına elektrik akımı birimi amperdir.
1827: Alman fizikçi Georg Simon Ohm (1789 - 1854), İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yaparak Ohm yasası olarak bilinen, bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu formüle etti, Anısına elektrikte direnç birimi ohm dur.
1829 :İskoç asıllı bir Amerikalı olan Joseph Henry (1797 –1878) Demir çekirdek etrafında tel sarımı suretiyle yaptığı bobin ile güçlü manyetik alan yaratarak bir tondan fazla metali kaldırmayı başardı.
1831: İngiliz fizikçi ve kimyager Michael Faraday, (1791 – 1867) Bir buhar makinesi ile bakır bir plakayı bir mıknatısın yarattığı manyetik alan içinde döndürerek elektrik üretti. Bu ilk generatördür.
1831: Joseph Henry, Faraday'ın buluşunu tersine çevirerek, manyetik alandan elektrik akımı geçirmek suretiyle bir bakır çemberi döndürmeyi başardı. Bu bir elektrik motorudur ve tarihte ilk kez, elektrik enerjisi makinelere güç vererek iş yapılmasını sağlıyordu.
1833: Alman fizikçi Wilhelm Weber (1804-1891) ve Karl Friedrich Gauss (177-1851) İki bina arsındaki ilk telgraf işlemini başardılar. Elektrik ölçüm için ilk uyumlu ünit sistemlerini buldular. Gauss jeomanyetik alanın yönü ve kuvvetini kaydetmek için Avrupa gözlem ağı organize etti
1834: Alman fizikçi Heinrich Lenz (1804-1865) Akan bir elektrik akımına ters yönde bir direnç vardır. Kuramı onundur ki Lenz yasası olarak bilinir.
1841: İngiliz fizikçi James Prescott Joule (1818-1889), Isının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerjinin korunumu teorisine ve oradan da termodinamiğin birinci kanunu'nun eldesini sağladı. iş birimi joule, onun anısına verilmiştir. Lord Kelvin ile mutlak sıcaklık skalasını geliştirmiştir. Joule yasası olarak bilinen Bir direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığı buluşu onundur.
1844: Amerikalı bulucu Samuel Morse (1791 - 1872) kısa ve uzun sinyalleri bir hat ile göndermekle ilk elektrikli telgrafı yaptı. Kısa ve uzun sinyallerin harflerdeki kodlamasına, Samuel Morse anısına Mors alfabesi denir.
1845: Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Devre analizi olan “Bir noktaya giren ve çıkan akımların toplamı sıfırdır. Kirchhoff I”, “kapalı bir devrede harcanan gerilimlerin toplamı, sağlanan gerilimlerin toplamına eşittir. Kirchhoff II” yasalarını yayınladı.
1851: Heinrich Ruhmkorff (1803-1877) Çift kat sarımlı indüksiyon bobinini buldu. Bu buluş AC transformatörün gelişimine önderlik etmiştir.
1864: İskoçyalı matematikçi ve fizikçi James Clerk Maxwell (1831-79) Kuantum fiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik kuramları açıkladı. Maxwell denklemleri olarak bilinen dört temel denklem onun tarafından ortaya atılmıştır.
1869: William Crookes (1832-1914) ve Johann Wilhelm Hittorf (1824-1914), birbirilerinden bağımsız olarak elektron demetlerini buldular.
1876: Amerikalı Charles Francis Brush (1849 - 1929) Elektrik çalışma akımı üretebilen açık bobin dinamoyu buldu.
1876: Amerikalı Alexander Graham Bell (1847 – 1922) Elektrik titreşimlerini sese dönüştürerek telefonu buldu ve patentini aldı.
1877: Amerikalı Thomas Alva Edison (1847 – 1931) Sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu (fonograf) geliştirdi.
1879: Edison karbon flamanlı akkor lamba için patent başvurusu yaptı. Üç yıl sonra New York sokaklarında bu lambalar ışıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği hareketli resim kamerası, teyp, projektör gibi çeşitli buluşları için 1093 patent almıştır.
1879: Brush ark lambaları Cleveland caddelerini aydınlatmak için kullanıldı.
1880: San Fransisko da elektrik satmak için ilk şirket kuruldu. (California Electric Light Company)
1881: E.W. v. Siemens tarafından elektrikli tramvay yapıldı.
1882: Dünyanın ilk merkezi güç üretim tesisi doğru akım(DC) güç sistemli The Pearl Street Station New York'ta Thomas Edison tarafından açıldı.
1882: Wisconsin'de ilk hidroelektrik santral açıldı.
1883: Nikola Tesla, Tesla bobinini buldu. Bu, elektriğin gerilimini dönüştürebilecek ve uzak mesafelere iletmeyi kolaylaştıracak bir transformatör olup Tesla’nın alternatif akım projesinin önemli bir ayağıdır.
1884: İngiliz mühendis Charles Algernon Parsons (1854-1931) ilk başarılı buhar türbinini yaparak elektrik Jeneratör (generatör) lerini döndürmede kullanılmıştır..
1886: Amerikalı fizikçi William Stanley, Jr. (1858–1916) İndüksiyon bobin transformatörünü ve alternatif akım sistemini geliştirdi
1886: ABD'de 40-50 adet su gücü ile çalışan elektrik üretim tesisi hizmette ya da yapım halindedir.
1887: Sırp asıllı bulucu, fizikçi, elektrik ve makine mühendisi Nikola Tesla (1856- 1943 Alternatif akım generatörü buldu. Böylece elktrik enerjisi uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti.
1888: Heinrich Hertz (1857-1894) Yıllar önce Faraday ve Maxwell tarafından bahsedilmiş radyo dalgalarını keşfetti ve ölçtü.
1889: ABD'de üretimlerinin tamamını ya da bir bölümünü su gücünden sağlayan elektrik şirketi sayısı 200'ü bulmuştur.
1889: İlk ticari uzun mesafe doğru akım ENH Portland şehri ile Willamette şelalesi üretim tesisleri arasında kuruldu.
1891: İlk belediye elektrik sistemi Northwest -- Ellensburg, Washington.
1892: İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi (1874 - 1937), sinyalleri birkaç km uzağa ulaştırarak' telsiz telgraf patentini aldı. Daha sonra ilk kıtalararası radyo sinyalini göndermeyi başardı. 1901'de, İngiltere Cornwall'dan gönderilen sinyaller, Kanada'dan alındı. Bu olaydan sonra birçok yerde telsiz telgraf istasyonları kurulmaya başlandı."Bilinenin aksine "Radyo", Marconi'nin icadı değildir. Amerikan Yüksek Mahkemesi, ölümünün ardından Radyonun mucidinin Nicola Tesla olduğuna hükmetmiştir."Elektrik ve Modern Bilime Katkısı
1895 : Alternatif akım üreten ilk generatör Niagara şelalesine kuruldu.
1897 : İngiliz fizikçi Sir Joseph John Thomson, (1856 – 1940) elektronu keşfetti.
1897 : Nicola Tesla, iki patent başvurusunda bulundu; 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Sistem' ve 'Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Cihaz' Böylece resmen "Radyo" doğmuş oldu. Birkaç yıl önce Hertz tarafından bulunan ve de ölçümlenebilen radyo dalgaları, Tesla ile hayat buldu ve insanlığın hizmetine girdi.
1900'ler :Charles Proteus Steinmetz (1865-1923) Alternatif akım doğal kompleksi matematiksel analizini yazdı.
1900: ENH'de en yüksek gerilim: 60 kilovolt.

NASA tarafından, çok sayıda resim bir araya getirilerek oluşturulmuş, yeryüzünün birleşik gece görüntüsü. Parlak ışıklı bölgelerde insan eliyle yapılmış aydıntlatmalar görülüyor. Avrupa, Hindistan, Japonya, Nil boyu ve Amerika ile Çin'in doğu kesimlerindeki yoğun nüfuslanma net olarak anlaşılabilirken Orta Afrika, Orta Asya, Amazonlar ve Avustralya'da seyrek yerleşimler göze çarpıyor.

20. yüzyıl

1908: İlk komplike üretim tesisi Columbia Nehri üzerine inşa edildi.
1911: Elektrikli klima W. Carrier tarafından yapıldı.
1913: İlk hava kirliliği kontrol cihazı. Kül tutucu
1913: Elektrikli buzdolabı - A. Goss.
1923: Rus asıllı Amerikalı elektrik mühendisi Vladimir Kosma Zworykin' ilk kez resim tarama yöntemini tümüyle elektronik olarak yapan ikonoskopu buldu. Ertesi yıl da kineskop olarak adlandırılan resim tüpünün patentlerini aldı. Bu iki buluş, ilk televizyon sisteminin oluşturulmasına temel oluşturdu. 1950'li yıllarda televizyon artık izlenilmeye başlanmıştı.
1923: Fotoelektrik hücreler keşfedildi.
1930: Amerikalı elektrik mühendisi Vannevar Bush (1890 - 1974)'un yönetiminde Cambridge'de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)'nde ilk bilgisayar yapıldı.
1933: 40 yıl boyunca dünyanın en büyük su santralı unvanını elinde bulunduracak 6180 MW gücündeki Grand Coulee barajı ve HES yapımına başlandı
1942: İlk elektronik bilgisayarın yapımına başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında tamamlandı.
1947: John Bardeen, Walter Houser Brittain ve William Bradford Shockley ABD'deki Bell Laboratuvarları'nda transistörü buldular. Elektrik sinyallerinin yükseltilmesini, denetlenmesini ya da üretilmesini sağlayan bu yarı iletken aygıt nedeniyle Bulucular 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır. Elektron lambalarının bütün işlevlerini çok daha küçük boyutlu ve hafif, mekanik etkilere karşı daha dayanıklı, ömrü daha uzun, verimi daha yüksek, ısı kayıpları daha düşük ve harcadığı güç de çok daha az olarak yerine getirebilen transistörler elektronik alanında bir devrim olarak kabul edilir.
1953: İlk 345 kilovolt ENH
1954: Dünyanın ilk nükleer santrali, Rusya'da elektrik üretimine başladı.
1973: İlk cep telefonu Martin Cooper tarafından yapıldı.
1981: IBM (Personal Computer) kişisel bilgisayarlar piyasada.
1984: Apple'ın kişisel bilgisayarı Macintosh piyasada.
1985: İlk Windows işletim sistemi satışa sunuldu.
2000: Deniz dalgasının hareketinden yararlanılarak enerji üretilen ilk santral, İskoçya'da işletmeye alındı.

Elektrik enerjisi, elektriksel potansiyel enerjiden yeniden türetilen enerjidir. Bir elektrik devresi tarafından çekilen ve tüketilen enerjiyi açıklar. (örneğin elektriksel güçten elde edilir). Bu enerji, devrede üretilen elektrik akımı ve elektrik potansiyeli kombinasyonu tarafından elde edilir. Bu noktadaki elektriksel potansiyel enerji, başka bir enerji türüne dönüştürülür. Böylece tüm elektriksel enerji, kullanılmadan önceki potansiyel enerjidir. Potansiyel enerjiden elde edilen elektrik enerjisi daima başka bir enerji türü olarak açıklanabilir (ısı, ışık, hareket, vb.).

Elektrik üretimi

Ana madde: Elektrik üretimi

Elektrik üretimi, diğer enerji biçimlerindeki elektrik enerjisinin üretilmesi işlemidir.

Elektrik uygulamaları için, elektriğin ilk üretilme işlemidir. Diğer işlemler, elektrik güç endüstrisi tarafından gerçekleştirilen, elektrik iletimi, dağıtımı ve hidroelektrik santral vasıtasıyla elektrik gücünün depolanması yöntemleridir.

Elektrik, çoğunlukla bir elektrik santralinde elektrik üreteci (generatör) tarafından üretilir.

Elektrik enerjisi ölçü birimi olarak, çoğunlukla kilovatsaat (kWh) kullanılır.

g
t
d

Enerji
Tarih • Dizin
Temel kavramlar

Enerji

Birimler

Enerjinin korunumu
Enerji bilimi
Enerji dönüşümü
Enerji koşulu
Enerji geçişi
Enerji seviyesi
Enerji sistemi
Kütle

Negatif kütle
Kütle-enerji eşdeğerliği

Güç
Termodinamik

Kuantum termodinamiği
Termodinamik kanunları
Termodinamik sistem
Termodinamik durum
Termodinamik potansiyel
Termodinamik serbest enerji
Tersinmezlik
Termal rezervuar
Isı aktarımı
Isı sığası
Hacim (termodinamik)
Termodinamik denge
Isıl denge
Mutlak sıcaklık
Yalıtılmış sistem
Entropi
Serbest entropi
Entropi kuvveti
Negentropi
İş
Ekserji
Entalpi

Çeşitler

Kinetik
İç
Termal
Potansiyel
Yerçekimsel
Esneklik
Elektriksel potansiyel enerji
Mekanik
Atomlararası potansiyel
Elektrik
Manyetik
İyonlaşma
Işınım
Bağlanma
Nükleer bağlanma enerjisi
Yerçekimsel bağlanma enerjisi
Kuantum renk dinamiği bağlanma enerjisi
Karanlık
Öz
Hayalet
Negatif
Kimyasal
Durgun
Ses enerjisi
Yüzey enerjisi
Boşluk enerjisi
Sıfır noktası enerjisi

Enerji taşıyıcılar

Radyasyon
Entalpi
Mekanik dalga
Ses dalgaları
Yakıt

Fosil yakıt

Isı

Gizli ısı

İş
Elektrik
Pil
Kondansatör

Birincil enerji

Fosil yakıt

Kömür
Petrol
Doğal gaz

Nükleer yakıt

Doğal uranyum

Işınım enerjisi
Güneş
Rüzgâr
Hidrolik güç
Okyanus enerjisi
Jeotermal
Biyoenerji
Yerçekimi enerjisi

Enerji sistemi
bileşenleri

Enerji mühendisliği
Petrol rafinerisi
Elektrik gücü
Fosil yakıtlı elektrik santrali

Kojenerasyon
Entegre gazlaştırma kombine çevrim

Nükleer enerji

Nükleer enerji santrali
Radyoizotop termoelektrik jeneratör

Güneş gücü

Fotovoltaik sistem
Yek-odaklı güneş enerjisi santralleri

Termal güneş enerjisi

Güneş enerji kulesi
Güneş fırını

Rüzgâr gücü

Rüzgâr çiftliği
Uçan rüzgâr enerjisi

Hidrolik güç

Hidroelektrik
Dalga tarlası
Gelgit enerjisi

Jeotermal elektrik
Biyokütle

Kullanım ve
tedarik

Enerji tüketimi
Enerji depolama
Dünya enerji tüketimi
Enerji güvencesi
Enerji tasarrufu
Enerji verimliliği

Ulaşım
Tarım

Yenilenebilir enerji
Sürdürülebilir enerji
Enerji politikası

Enerji gelişimi

Dünya enerji tedariği
Güney Amerika
Kuzey Amerika
Avrupa
Asya
Afrika
Avustralya

Diğer

Jevons paradoksu
Karbon ayak izi

Elektriksel güç, elektrik enerjisinde elektrik devresi tarafından taşınan güç olarak tanımlanır. Gücün SI birimi watt'tır. Elektrikli cihazların birim zamanda harcadığı enerji miktarı olarak da bilinir. 1 saniyede 1 joule enerji harcayan elektrikli alet 1 watt gücündedir.

Elektriksel güç çelik direkler vasitasıyla havai hatlar ile taşınır.

Yeraltı iletimi için yüksek gerilim kablolarına bakın.

Bir devrede elektrik akımı aktığında, mekaniksel veya termodinamik iş enerjiye dönüştürülebilir. Aygıtlar elektrik enerjisini, ısı, ışık (ampuller), devinim (hareket) (elektrik motorları), ses (hoparlör) veya kimyasal dönüşümler gibi birçok kullanışlı biçime dönüştürür. Elektrik, kimyasal olarak pillere depolanabilir.

İçindekiler

1 Elektrik gücünün matematiği

1.1 Devreler

1.1.1 Doğru akım
1.1.2 Alternatif Akım

1.2 Uzayda
1.3 Sinüsoidal Kaynakta Anlık Güç

2 Ayrıca bakınız

Elektrik gücünün matematiği
Devreler

Elektrik gücü, mekanik güçte olduğu gibi elektriksel denklemlerde P harfi ile gösterilir. Watt miktarı halk dilinde wattaki elektrik gücü olarak bilinir.

Doğru akım

Doğru akım direnç devrelerinde elektriksel güç, Joule Yasası kullanılarak hesaplanır:

P = U I {displaystyle P=UI,} [{displaystyle P=UI,}]

P,= elektriksel güç(Si birim watt, W)

U= gerilim (SI birim volt, V)

I = elektrik akımı (SI birim amper, A).

Dirençli (omik veya lineer) yüklerden dolayı Joule Yasası, harcanan gücün alternatif ifadesini üretmek için Ohm Kanunu (I = V/R) ile birleştirilebilir:

P = I 2 R = V 2 R , {displaystyle P=I^{2}R={frac {V^{2}}{R}},} [{displaystyle P=I^{2}R={frac {V^{2}}{R}},}]

Burada R dirençtir.

Alternatif Akım

Ana madde: Alternatif akım

Alternatif akım devrelerinde bobin ve kapasitans gibi enerji depolayan elemanlar, enerji akışının yönüne ters, periyodik sonuç verebilirler. AC (Alternatif akım) dalga formunun tam bir çevrimindeki ortalama güç akışı, aktif güç (gerçek güç) olarak güç yönünde net enerji taşınmasına neden olur. Depolanan enerjiden dolayı güç akışının bu kısmı her bir çevrimde kaynağa geri döner. Bu durum reaktif güç olarak bilinir.

Güç üçgeninde AC güç

Aktif güç, reaktif güç ve görünür güç arasındaki ilişki vektörel olarak miktarlandırılarak aktif gücü yatay, reaktif gücü de dikey vektörle göstererek ifade edilebilir. Görünür güç vektörü, aktif ve reaktif güç vektörlerinin bağlantı biçimi olan üçgenin hipotenüsüdür. Bu ifade genelde güç üçgeni olarak adlandırılır. Pisagor teoremi kullanılarak aktif, reaktif ve görünür güç arasındaki ilişki şu şekildedir:

(görünür güç) 2 = (aktif güç) 2 + (reaktif güç) 2 {displaystyle {text{(görünür güç)}}^{2}={text{(aktif güç)}}^{2}+{text{(reaktif güç)}}^{2}} [{displaystyle {text{(görünür güç)}}^{2}={text{(aktif güç)}}^{2}+{text{(reaktif güç)}}^{2}}]

Eğer aktif ve reaktif güç arasındaki açı biliniyor ve akım ile gerilimin her ikisi de sinüzoidal ise, doğrudan görünür güç hesaplanabilir:

(aktif güç) = (görünür güç) cos ⁡ ( θ ) {displaystyle {text{(aktif güç)}}={text{(görünür güç)}}cos(theta )} [{displaystyle {text{(aktif güç)}}={text{(görünür güç)}}cos(theta )}]

(reaktif güç) = (görünür güç) sin ⁡ ( θ ) {displaystyle {text{(reaktif güç)}}={text{(görünür güç)}}sin(theta )} [{displaystyle {text{(reaktif güç)}}={text{(görünür güç)}}sin(theta )}]

Aktif gücün görünür güce oranı (bölümü) güç faktörü olarak bilinir ve daima 0 ile 1 arasında bir sayıdır.

Yukarıdaki aktif güç ve güç üçgeni teoremi sadece hem akımın, hem de gerilimin tam bir sinüzoidal olduğunda geçerlidir. Bu yüzden akımın normal olarak bozuk olduğu alçak gerilim iletim uygulamalarında çok az kullanılır.

Uzayda

Elektriksel güç, elektriksel ve manyetik alanların her ikisinin olduğu durumlarda akar ve aynı yerde dalgalanır. Bunu en basit örneği, önceki bölümdeki elektrik devresinde gösterilmiştir. Yine de genel durumda, basit P = I V {displaystyle P=IV} [{displaystyle P=IV}] eşitliği daha karmaşık hesaplamalarda kullanılmalıdır. Belli bir alan üzerindeki elektrik ve manyetik alan vektörlerinin vektörel çarpımının integralidir:

P = ∫ S ( E × H ) ⋅ d A . {displaystyle P=int _{S}(mathbf {E} times mathbf {H} )cdot mathbf {dA} .,} [{displaystyle P=int _{S}(mathbf {E} times mathbf {H} )cdot mathbf {dA} .,}]

Bu, poynting vektörünün yüzey integrali olduğunda sonuç da skaler olur.

Sinüsoidal Kaynakta Anlık Güç

Bir devrede bir elemanın anlık gücünü belli bir   t {displaystyle t} [{displaystyle t}] anında uçları arasındaki gerilim ve o anda üzerinden geçen akımın çarpımıyla elde edebiliriz. Gerilimi   Volt {displaystyle {text{Volt}}} [{displaystyle {text{Volt}}}] , akımı da   Amper {displaystyle {text{Amper}}} [{displaystyle {text{Amper}}}] birimlerinden alırsak, anlık gücün birimini   Watt {displaystyle {text{Watt}}} [{displaystyle {text{Watt}}}] olarak buluruz. Anlık gücün genel ifadesini aşağıdaki gibi yazabiliriz.

  p ( t ) = v ( t ) ⋅ i ( t ) {displaystyle p(t)=v(t)cdot i(t)} [{displaystyle p(t)=v(t)cdot i(t)}]

Gerilim ve akımın anlık değerlerini bildiğimize göre ifademizi açıp genişletebiliriz. Gerilim fazörünün açı değeri   φ v {displaystyle varphi _{v}} [{displaystyle varphi _{v}}] , akım fazörünün açı değeri ise   φ i {displaystyle varphi _{i}} [{displaystyle varphi _{i}}] kabul edilecektir. Akımı referans olarak alıp, akım fazına   0 {displaystyle 0} [{displaystyle 0}] dersek gerilim fazı   φ v − φ i {displaystyle varphi _{v}-varphi _{i}} [{displaystyle varphi _{v}-varphi _{i}}] olur. Bu genel bir yaklaşımdır. Bulduğumuz anlık güç ifadesini hem kapasitif, hem endüktif hem de resistif yükler için kullanabiliriz. Elimizde olması gereken bilgi faz farkının değeridir. Hesaplamamıza başlayalım...

  v ( t ) = v m a x ⋅ cos ⁡ ( ω t + φ v ) = v m a x ⋅ cos ⁡ ( ω t + φ v − φ i ) {displaystyle v(t)=v_{max}cdot cos(omega t+varphi _{v})=v_{max}cdot cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle v(t)=v_{max}cdot cos(omega t+varphi _{v})=v_{max}cdot cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})}]

  p = v m a x ⋅ i m a x cos ⁡ ( ω t + φ v − φ i ) cos ⁡ ( ω t ) {displaystyle p=v_{max}cdot i_{max}cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)} [{displaystyle p=v_{max}cdot i_{max}cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)}]

  i ( t ) = i m a x ⋅ cos ⁡ ( ω t + φ i ) = i m a x ⋅ cos ⁡ ( ω t ) {displaystyle i(t)=i_{max}cdot cos(omega t+varphi _{i})=i_{max}cdot cos(omega t)} [{displaystyle i(t)=i_{max}cdot cos(omega t+varphi _{i})=i_{max}cdot cos(omega t)}]

Yukarıdaki ifadede bulunan cos ⁡ ( ω t + φ v − φ i ) cos ⁡ ( ω t ) {displaystyle cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)} [{displaystyle cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)}] çarpımını cos ⁡ ( a ) ⋅ cos ⁡ ( b ) {displaystyle cos(a)cdot cos(b)} [{displaystyle cos(a)cdot cos(b)}] çarpımına benzetip trigonometrik dönüşüm yaparsak aşağıdaki formülasyonu elde ederiz.

cos ⁡ ( a ) ⋅ cos ⁡ ( b ) = 1 2 [ cos ⁡ ( a − b ) + cos ⁡ ( a + b ) ] {displaystyle cos(a)cdot cos(b)={frac {1}{2}}[cos(a-b)+cos(a+b)]} [{displaystyle cos(a)cdot cos(b)={frac {1}{2}}[cos(a-b)+cos(a+b)]}]

cos ⁡ ( ω t + φ v − φ i ) cos ⁡ ( ω t ) = 1 2 [ cos ⁡ ( φ v − φ i ) + cos ⁡ ( 2 ω t + φ v − φ i ) ] {displaystyle cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)={frac {1}{2}}[cos(varphi _{v}-varphi _{i})+cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})]} [{displaystyle cos(omega t+varphi _{v}-varphi _{i})cos(omega t)={frac {1}{2}}[cos(varphi _{v}-varphi _{i})+cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})]}]

Bu trigonometrik dönüşümlerin ardından anlık güç formulasyonunu tekrar yazalım...

  p = v m a x ⋅ i m a x 2 cos ⁡ ( φ v − φ i ) + v m a x ⋅ i m a x 2 cos ⁡ ( 2 ω t + φ v − φ i ) {displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})+{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})+{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})}]

Anlık güç formülasyonunda bulunan cos ⁡ ( 2 ω t + φ v − φ i ) {displaystyle cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})}] ifadesini cos ⁡ ( a + b ) {displaystyle cos(a+b)} [{displaystyle cos(a+b)}] trigonometrik dönüşümüne göre açarsak, anlık gücün aşağıdaki ifadesini elde ederiz.

cos ⁡ ( a + b ) = cos ⁡ ( a ) cos ⁡ ( b ) − sin ⁡ ( a ) sin ⁡ ( b ) {displaystyle cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)} [{displaystyle cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)}]

cos ⁡ ( 2 ω t + φ v − φ i ) = cos ⁡ ( 2 ω t ) cos ⁡ ( φ v − φ i ) − sin ⁡ ( 2 ω t ) sin ⁡ ( φ v − φ i ) {displaystyle cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})=cos(2omega t)cos(varphi _{v}-varphi _{i})-sin(2omega t)sin(varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle cos(2omega t+varphi _{v}-varphi _{i})=cos(2omega t)cos(varphi _{v}-varphi _{i})-sin(2omega t)sin(varphi _{v}-varphi _{i})}]

Bu trigonometrik eşitliğin sonrasında anlık güç aşağıdaki şekilde ifade edilebilir.

  p = v m a x ⋅ i m a x 2 cos ⁡ ( φ v − φ i ) + v m a x ⋅ i m a x 2 cos ⁡ ( 2 ω t ) cos ⁡ ( φ v − φ i ) − v m a x ⋅ i m a x 2 sin ⁡ ( 2 ω t ) sin ⁡ ( φ v − φ i ) {displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})+{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(2omega t)cos(varphi _{v}-varphi _{i})-{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}sin(2omega t)sin(varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})+{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(2omega t)cos(varphi _{v}-varphi _{i})-{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}sin(2omega t)sin(varphi _{v}-varphi _{i})}]

  p = v m a x ⋅ i m a x 2 cos ⁡ ( φ v − φ i ) [ 1 + cos ⁡ ( 2 ω t ) ] − v m a x ⋅ i m a x 2 sin ⁡ ( φ v − φ i ) sin ⁡ ( 2 ω t ) {displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})[1+cos(2omega t)]-{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}sin(varphi _{v}-varphi _{i})sin(2omega t)} [{displaystyle p={frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}cos(varphi _{v}-varphi _{i})[1+cos(2omega t)]-{frac {v_{max}cdot i_{max}}{2}}sin(varphi _{v}-varphi _{i})sin(2omega t)}]

Son çıkan anlık güç ifadesinde bir şey dikkatimizi çekmektedir. Bu da   φ v − φ i {displaystyle varphi _{v}-varphi _{i}} [{displaystyle varphi _{v}-varphi _{i}}] faz farkının cos {displaystyle cos } [{displaystyle cos }] ve sin {displaystyle sin } [{displaystyle sin }] fonksiyonlarının içinde gelmesidir. Bundan sonra içinde cos ⁡ ( φ v − φ i ) {displaystyle cos(varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle cos(varphi _{v}-varphi _{i})}] bulunan ifade Aktif Güç (P), sin ⁡ ( φ v − φ i ) {displaystyle sin(varphi _{v}-varphi _{i})} [{displaystyle sin(varphi _{v}-varphi _{i})}] olan ifade Reaktif Güç (Q) olarak tanımlanacaktır. Bu tanımdan sonra formülasyonu basitleştirirsek anlık güç aşağıdaki şekle dönüşür.

Sinüsoidal Kaynakta Anlık Güç

Elektronik, elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalıdır. Elektronik sözcüğü Türkçeye Fransızcadan geçmiştir,[1] Elektronik sözcüğünün eş anlamlısı çıncalık sözcüğüdür.[2][3][4][5] Elektronik, özellikle serbest elektronların (valans elektron) denetimini konu alır. Atom çekirdeğinin en dış yörüngesindeki elektronun atom çekirdeğine daha zayıf bir kuvvetle bağlı olmasından dolayı valans elektronun enerji seviyesinin arttırılması sonucu atom çekirdeğinden koparılması prensibidir.

Elektronik cihazların temel yapı taşlarında silisyum, germanyum ve galyum gibi yarıiletken malzemeler kullanılır. Bu maddeler aralarında mikro veya nano boşluklar bırakılarak elektronların bu elementler arasında kuantum sıçramaları yani elektronların orbital (yörünge) değiştirmesi sağlanarak mantıksal işlemler yaptırılır. Bilgisayarın ve elektronik cihazların temel çalışma prensibi bu ilkeye dayanır. Elektronik devre elemanları bir hastanenin ameliyathanesinden bin kat daha temiz ortamlarda imal edilir. Bunun nedeni gözle görünmeyen bir toz zerreciğinin bile mikroçip içindeki elektron etkileşimine olumsuz etkisidir.

Elektronik, kablo, motor, jeneratör, batarya, anahtar, röle, transformatör, direnç ve pasif elemanlar kullanarak enerji üretimi, dağıtımı, anahtarlaması, saklaması ve dönüşümü ile uğraşan elektrik ve elektromekanik bilim ve teknolojilerinden farklıdır. Bu farklılık 1906 yılı civarında Lee De Forest'in zayıf radyo ve ses sinyallerinin kuvvetlendirilmesine yarayan ve mekanik bileşeni olmayan triyod'u bulması ile başlamıştır. 1950 yılına kadar bu alan radyo teknolojisi olarak anılmıştır. Çünkü temel uygulaması radyo iletimi, alımı ve vakum tüplerinin tasarımı ve teorisiydi.

Günümüzde birçok elektronik alet elektron kontrolü için yarı iletken elemanlar kullanmaktadır. Yarı iletken konusu katı hal fiziğinin bir dalıdır. Bu başlık elektronik devre tasarımındaki pratik problemlerin çözümü ile ilgilenen elektronik mühendisliğine odaklanmaktadır.

İçindekiler

1 Elektronik devre türleri

1.1 Analog devreler
1.2 Sayısal devreler

2 Kullanım alanları
3 Ayrıca bakınız
4 Kaynakça

Elektronik devre türleri

Elektronik devre ve elemanları analog ve sayısal olarak 2 gruba ayrılabilir. Bazı aletler her iki gruba da dahil olabilir.

Analog devreler

Hitachi J100 ayarlanabilir frekans sürücü şasesi.

Analog devreler sürekli sinyal kullanan devrelerdir.

Sayısal devreler

Sayısal devreler ayrık sinyal kullanan devrelerdir. Sayısal devreler Boole cebrini kullanır ve tüm dijital bilgisayarların temelini oluşturur.

Kullanım alanları

Günümüzde elektronik aletler birçok alanda kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları:

Haberleşme
Sinyal işleme
Otomasyon
Otomotiv
Tüketici elektroniği

Ayrıca bakınız

Elektronik mühendisliği
Telekomünikasyon mühendisliği
Kontrol mühendisliği
Elektrik mühendisliği

Elektronik devreler; direnç, diyot, transistör, kondansatör ve indüktör gibi devre elemanlarının birbirlerine bağlanmasıyla oluşturulan düzeneklerdir. Elektronik cihazların yapısında yer alırlar. Bir elektronik cihaz birçok elektronik devreyi bir arada bulundurabilir.

Bir tümleşik devre genellikle çok sayıda elektronik devrenin bir araya gelmesinden oluşur.

Çeşitleri

Yapım itibarıyla iki çeşit devre vardır:

Analog devreler
Sayısal devreler

Elektronik mühendisliği

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Elektronik bir devre
"Elektronik ve Haberleşme mühendisliği" buraya yönlendirilmektedir. Haberleşme(Telekomünikasyon) mühendisliği için Telekomünikasyon mühendisliği sayfasına bakınız.

Elektronik mühendisliği, zayıf elektrik akımlarının karakteristikleri, haberleşme teknolojileri, elektromanyetik ve sinyal işleme teknolojilerini inceleyen mühendislik dalıdır.

Elektronik devre elemanları

İçindekiler

1 Türkiye'de elektronik mühendisliğinin geçmişi
2 Alanlar
3 Eğitim
4 Ayrıca bakınız
5 Kaynakça

Türkiye'de elektronik mühendisliğinin geçmişi

Türkiye'de elektronik mühendisliği eğitimi İTÜ Elektrik Fakültesi bünyesinde başlamıştır. Önceleri zayıf akım kolu adı verilen bu dal daha sonra elektronik ve haberleşme mühendisliği olarak adlandırılmıştır.[1]

Alanlar

Elektronik mühendisliğinin uygulama alanları oldukça geniş kapsamlı olup bilgisayarlardan haberleşme sistemlerine, elektronikten optik sistemlere, uzman sistemlerden optimizasyon yöntemlerine, radardan uydu haberleşmesine, kontrol sistemlerinden tıp elektroniğine ve mikrodalga sistemlerinden mobil haberleşme sistemlerine kadar endüstrinin ve temel bilimlerin çeşitli uygulama ve araştırma konularını içermektedir.

Eğitim

Elektronik mühendisliği ders programı temel dersleri;

Matematik: Kalkülüs, Lineer cebir, Diferansiyel denklemler, Olasılık ve İstatistik, Sayısal yöntemler(Numerik Analiz)
Temel Fizik ve Kimya
Elektronik devre elemanları
Devre teorisi
Analog elektronik
Sayısal elektronik
Elektromanyetik alan teorisi
Elektromanyetik dalga teorisi
Sinyal ve sistemler
Telekomünikasyon
Sayısal Devreler(Logic Design)
Kontrol Sistemleri(Feedback Systems)
C programlama
Mikrodalga tekniği

Ayrıca bakınız

Elektrik mühendisliği
Telekomünikasyon mühendisliği
Türkiye'de elektrik mühendisliği

Elektronik ticaret ya da kısaca e-ticaret, 1995 yılından sonra İnternet kullanımının artmasıyla ortaya çıkan, ticaretin elektronik ortamda yapılması kavramıdır.

Mal ve hizmetlerin üretim, tanıtım, satış, sigorta, dağıtım ve ödeme işlemlerinin bilgisayar ağları üzerinden yapılmasıdır. Elektronik ticaret, ticari işlemlerden biri veya tamamının elektronik ortamda gerçekleştirilmesi yoluyla reklam ve pazar araştırması, sipariş ve ödeme, teslimat olmak üzere üç aşamadan oluşmaktadır.

Elektronik ticaret, tüm dünyada ticaretin serbestleştirilmesi eğilimi ile birlikte, 2000'li yıllardan sonra yaşanan ve bilgi iletişimini kolaylaştıran teknolojik gelişmelerin bir parçası olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel pazarlama yöntemlerine, İnternet olanaklarını da ekleyen kuruluşlar, sadece belirli bir kitleye satış yapabilmenin ötesine geçip, üretkenliği ve yaratıcılığı arttıran küresel e-ticaret bağlantıları kurma şansını elde edebilmeye başlamıştır. Eskiden birçok şirket televizyon, gazete, radyo gibi araçları kullanarak potansiyel müşterilerine ulaşmaya uğraşırken, bugün bunlara İnternet üzerinden reklamcılık da eklenmiştir.

Elektronik ticaretin araçları, birbirleriyle ticaret yapanların ticari işlemlerini kolaylaştıran telefon, faks, bilgisayar, elektronik ödeme ve para transfer sistemleri, elektronik veri değişimi sistemleri (Electronic Data Interchange-EDI), İnternet gibi her türlü teknolojik ürünlerdir. EDI, ticaret yapan iki kuruluş arasında, insan faktörü olmaksızın bilgisayar ağları aracılığı ile belge ve bilgi değişimini sağlayan bir sistem olarak elektronik ticaretin önemli bir aracıdır. Elektronik ticaret açısından en etkin araç olarak kabul edilen yeni İnternet teknolojileri ise ses, görüntü ve yazılı metni aynı anda, daha hızlı ve güvenli bir şekilde ilettiğinden, İnternet üzerinden yapılan bu işlemlerin maliyeti diğer araçlara oranla hayli düşüktür.

Geçmişte bir ölçüye kadar kapalı bilgisayar ağları üzerinden gerçekleştirilen elektronik ticaret uygulamaları, güvenli olmakla birlikte maliyeti yüksek sistemlerdir. Günümüzde, açık bilgisayar ağı olan internet, elektronik ticaret için çok daha uygun bir altyapıdır. İnternet aracılığıyla, artık kapalı yapıdan açık yapıya geçerek küreselleşen ağların getireceği avantajlardan yararlanılmaktadır. Bu da özellikle KOBİ'lerin (Küçük ve Orta Ölçekli İşletmelerin) dünya ticaretinde daha fazla yer almalarına olanak sağlamaktadır. Elektronik ticaret, özellikle KOBİ'ler için çok uygun bir ticaret şeklidir. Elektronik ticaret, ürün seçeneklerinin artmasını, ürünlerin kalitesinin yükselmesini ve daha hızlı bir şekilde ödenerek teslim alınmasını sağlamaktadır. Potansiyel tüketicilerin dünyanın her yanında pazara arz edilen ürünler hakkında bilgi sahibi olmalarına ve yeni üreticilerin dünya pazarlarına girmelerine imkân vermektedir. Daha düşük fiyatlı ve kaliteli ürünlerin pazara girmesi üreticiler arasında rekabetin artmasına ve tüm ticari işlemlerin maliyetinin düşmesine neden olmaktadır.

Elektronik ticaret, üretici ve tüketicileri, özellikle KOBİ'leri geleneksel ticaret engelleri olan pazara uzaklık, bilgi eksikliği ve talebe uygun üretim yapılamayışı gibi dezavantajlardan kurtarabildiği ölçüde yararlı olacaktır. Ancak, elektronik ticaret ülkelerin tüm ticari sorunlarını (örneğin ulusal tedarik zincirindeki halkaları) çözemez. Elektronik ticaret konusunda yeterli bilgi ve deneyime sahip olmayan ülkeler ilk aşamada interneti sadece reklam veya pazar araştırması amacıyla kullanabilirler.

E-ticareti bu kadar gözde kılan unsurlar arasında; e-ticaretin, şirket ile hedef kitlesi arasındaki doğrudan ilişki sağlaması, pazarlamacılara istedikleri bilgileri sunması, hızlı ve düşük maliyetli olması ve tüm bunların elektronik ortamda yapılıyor olması sayılabilir. Diğer olumlu unsurlar arasında ise dağıtımda kolaylık ve ucuzluk, tüketici ile daha rahat etkileşim, anında geri dönüş, dikkat çekicilik, küresel pazarla tanışma, 24 saat hizmet ve anında satış yer alır.

Normal koşullarda ortalama 10 yıl alan markalaşma süreci, elektronik ticaret sayesinde 2 yıla inmiş durumdadır. Bugün "Dünyanın en büyük 500" şirketi listesinde bundan birkaç yıl önce kurulmuş olan onlarca e-şirket yer alıyor.

Etkisi küresel olan İnternet ekonomisi, hem ticaret hem de siyaseti etkiler. Tüm dünya çapında, iş dünyasının önderleri, kendi şirketlerinin ayakta kalma ve rekabet edebilme yetilerinde internetin oynadığı rolü kabul etmektedir. Şirketlerin, bu yeni ekonomide rekabet edebilmek için internetin gücünden yararlanma gereksinimi ortaya çıkmıştır.

2017 yılında, iki milyar insan mobil bir e-ticaret işlemi gerçekleştirdi.

İçindekiler

1 E-ticaret hacmi ve Türkiye'deki durum
2 B2C,B2B ve B2E
3 Perakende sektöründe E-Ticaret
4 Müşteri temelli elektronik ortamda alışveriş modelleri
5 Kaynakça
6 Dış bağlantılar

E-ticaret hacmi ve Türkiye'deki durum

Dünyada 2001 yılında yapılan e-ticaretin hacmi 65 milyar dolar iken, 2007 yıl sonu beklentisi bu rakamın 233 milyar dolara ulaşması yönünde. Türkiye'deki altyapı yetersizlikleri, bilgisayar ve internet kullanımındaki düşük düzey, internete olan güvensizlik ve yüksek fiyatlardan dolayı e-ticaret beklenildiği kadar gelişmiş değil. 2007 yılı BKM verilerine bakıldığında Türkiye'de e-ticaret cirosu 5.537,17 YTL'dir. Bu rakam 2008 yılı Ağustos ayı ile birlikte 6.208,5; 2009 yılı Ağustos ayı itibarıyla 10.541,6 seviyesine ulaşmıştır.

BKM tarafından açıklanan verilere göre, 2009 yılında Türkiye’deki e-ticaret hacmi 10 milyar TL seviyesini geçti. Başka herhangi bir kurum resmi olarak sektör verilerini açıklamadığı için bu rakam baz alınarak Türkiye’deki Online perakende sektörü hakkında bir değerlendirme yapılması yanlış olacaktır çünkü BKM'nin açıkladığı veriler sanal POS cihazları üzerinden geçen toplam ticareti ölçüyor. Türkiye genelinde satış veya bayilik ağı bulunan birçok firma, merkeze geçilen siparişleri sanal POS'lar üzerinden işleme alıyor. Örneğin mağazada kontör satışı yapan bir mobil operatör bayisinin talebi veya bir seyahat acentesından alınan uçak biletleri veya tatil paketleri sanal POS üzerinden sisteme giriliyor. Bu nedenle online ticarete ait olmasa da ciddi bir ticaret hacmi, BKM rakamları içerisinde yer alıyor. Kısaca Türkiye'de resmi olarak açıklanan tek e-ticaret verisi kabul edilen BKM sanal POS işlem ve hacimleri aslında büyük oranda elektronik olmayan ticareti içeriyor.

Bankalararası Kart Merkezi'nin (BKM) resmi verilerine göre 2012 yılı Temmuz ayında Türkiye e-ticaret sektöründe yaratılan hacim 3 milyar 186 milyon TL'ye ulaştı. Söz konusu dönemde gerçekleşen işlem adediyse 14 milyon 393 bin olarak kayıtlardaki yerini aldı. 2016 yılında Türk e-ticaret sektörünün aylık hacmi 5 milyon TL'nin üzerindedir.[1]

Dünyada olduğu gibi Türkiye’de de e-ticaret sektörünün gelişimini destekleyen başlıca unsurlar genç ve dinamik nüfus ile artan internet, mobil cihaz ve kredi kartı kullanımıdır. İnternetten alışverişin demografik yapısı incelendiğinde, çoğunlukta genç nüfus ve kadın kullanıcı sayısının kayda değer ölçüde arttığı görülmektedir. Türkiye’de internet kullanıcı sayısı ve buna bağlı olarak e-ticarete olan ilgi giderek artmaktadır. BKM verilerine göre Türkiye’de e-ticaret hacmi 2015 yılında %35 büyüyerek 54 milyar TL seviyesine ulaşmıştır ve tahminlere göre 2016 yılını 72 milyar TL seviyesinde kapatması beklenmektedir. Ayrıca e-ticaretin büyümesinde bir gösterge olarak kabul edilen internetten yapılan kartlı ödemelerde, Avrupa ülkeleri arasında en hızlı büyüyen ülke Türkiye olmuştur. [13]. Çok kanallı uygulamalar ile de online perakendenin, toplam perakende pazarı içerisinde %2’lik bir dilimi elde edeceği hesaplanıyor. Ayrıca Positive firmasının “Digital Approach” raporunda Türkiye’deki süpermarketlerin 4’te 3’ünün henüz e-ticarete geçmediği tespiti yapılmıştır.

B2C,B2B ve B2E

B2B: Business to Business kelimesinden türemiş olan bu yöntemde Türkçe karşılığı firmadan firmaya anlamına denk gelmektedir. Diğer bir deyişle 2 firma arasında gerçekleşen alışveriş türüdür.

B2C: Business to Costumer kelimesinin kıslatılmış halidir. Türkçe karşılığı firmadan perakende müşterisine ya da firmadan tüketiciye şeklinde çevrilebilir. En popüler e-ticaret yöntemi olmasından dolayı örnek olarak neredeyse tüm e-ticaret şirketleri verilebilir.

B2E: Business to Employee kelimesinin kısaltılmış halidir. Türkçede bilinen tabiri ile,firmadan firma çalışanlarına özel sunulan indirimli yahut kampanyalı ürünlerin satıldığı şirket içi bir e-ticaret modelidir. Türkiye'de çok fazla kullanılmasa da bir takım örnekleri mevcuttur.

C2C: Customer to Customer kelimesinin kısaltılmış hali olan C2C ticaret modeli tüketicilerin tüketicilere satış yapabildiği e-ticaret modelidir. GittiGidiyor gibi e-ticaret siteleri bu modele örnekler gösterilebilir.

Perakende sektöründe E-Ticaret

Perakende sektörü değişen tüketici taleplerine zamanında ve doğru bir şekilde cevap verebilmek için hızlı olmak ve farklı satış kanallarını koordineli bir şekilde yürütmek zorundadır. Bu nedenle bilgi teknolojileri ve gerekli alt yapı yatırımları hayati önem taşımaktadır.[2] Elektronik ortamda yapılan alışverişlerin artması ilk bakışta fiziksel mağaza satışlarına bir tehdit olarak görülse de fiziksel mağazaların tamamen ortadan kalkması gibi bir sonuç doğurmayacaktır [3]. Aksine yaşatılacak benzersiz müşteri deneyimi ile markaya olan sadakati güçlendirecek ve fiziksel mağazalardan yapılan alışverişlere de olumlu katkı yapacaktır.

İnternetten yapılan ticaret işlemleri arasında özellikle perakende e-ticaret, dünyada ve ülkemizde sahip olduğu potansiyel ile önemli bir büyüme hızı yakalamıştır [Şekil-2].

Müşteri temelli elektronik ortamda alışveriş modelleri

Kredi kartı ile alışveriş modeli; bu iş için mal ve hizmet verenlerin ticari kuruluş olma şartları aranmaktadır.
EFT ticari boyutta işletme olmayan daha çok bireysel alış veriş karşılıklı değiş tokuş maksatıyla işlemlerde kullanılmaktadır.

EFT uygulamasında hukuki açıdan elektronik ticaret olarak tam dikkate alınmaz çünkü tek taraflı para gönderimi sonrası karşı taraf bana olan borcunu yolladı diyerekten kendini savunabilir. Bu durumun alternatifi olarak EFT'yi aracı bir hesaba aktarılması yani havuzda onay bekletme modeli bazı sitelerde kullanılır. Aracı tarafsız bir ticari kuruluş tarafından bu yöntem sıkça kullanılmaktadır.

Sayısal (Dijital) elektronik, sayısal işaretler kullanan elektronik dizgeleriyle ilgilenir. Bool cebirine dayanarak yapılırlar ve cep telefonu, bilgisayar gibi yerlerde kullanılırlar.

Sayısal Devreler

Sayısal (Dijital) devreler bir dizi ayrık gerilim düzeyine dayalı elektrik devreleridir. Sayısal devreler Boole cebrinin en yaygın temsilcileri ve bilgisayar, elektronik saat gibi dijital aygıtların temel yapıtaşlarıdır.

Genel olarak sayısal devreler, gerilim seviyeleri "0" ve "1" ifadeli bir, ikili sistem kullanır. Genellik mantık "0" iken düşük gerilim olur ve düşük olarak ifade edilir. Mantık "1" iken yüksek olarak ifade edilir. Bazı sistemler tam tersini de kullanmaktadır. Mühendisler "dijital sistem" ve "mantık" terimlerini sayısal devre bağlamında kullanabilmektedir. Üçlü mantıkta incelenmiş prototip bilgisayarlar yapılmıştır.[1]

Elektronik klavye veya dijital klavye, klavyenin dijital ve elektronik modeli olan bir elektronik müzik aletidir.[1] Genel olarak, popüler müzik bağlamında her türlü dijital veya elektronik klavyeli çalgı için kullanılır. Bunlara synthesizer, dijital piyanolar, sahne piyanoları, elektronik organlar ve dijital ses işleme istasyonları da dahildir. Bununla birlikte, gerçek müzik terminolojisinde elektronik klavye, yerleşik güç amplifikatörü ve küçük hoparlörlerle donatılmış ucuz bir synthesizerdir.