"Elektromotor kuvvet" sayfasının sürümleri arasındaki fark

Rhn tarafından değiştirilmiş 2008-04-02 08:32:33 tarihli sürüm geri getirildi.
(Rhn tarafından değiştirilmiş 2008-04-02 08:32:33 tarihli sürüm geri getirildi.)
'''Elektromotor kuvvet''', elektrik [[gerilim]]inin eş anlamlısı yani, [[elektron]]ları hareket ettiren [[kuvvet]]tir. Elektriksel olaylar sonucu ortaya çıkan kuvvet.
DJ TOLGA YEAH
Kapalı bir devrede kararlı bir yük akışı yani sabit bir akımın oluşması için devrenin uçları arasında bir potansiyel fark olmalıdır. Potansiyel fark yüklü taşıyıcılar üzerine iş yaparak, yük taşıyıcılarının kararlı biçimde devrede hareket etmelerini sağlar. Elektromotor kuvvet (emk) kaynağı kullanılarak, kapalı bir devreden akımın geçmesi sağlanır yani başka bir deyişle devredeki yüklere enerji sağlanır.
 
 
Çok yaygın olarak bilinen emk kaynağı pildir. Bir pilin uçlarına bir direnç bağlandığında, pil devrede akım oluşturur. Pilin yüksek potansiyeldeki ucu pozitif uç, alçak potansiyeldeki ucu ise negatif uçtur. Pilin dışındaki (direnç üzerindeki) akımın yönü pozitiften nagatife iken, pilin içindeki akımın yönü negatiften pozitife doğrudur.
 
 
Bir emk kaynağının yükler üzerinde iş yapabilmesi için, enerjiye sahip olması gerekir. Enerji kaynağı bir pil ya da aküde olduğu gibi kimyasal olabilir, elektrik jeneratöründe olduğu gibi mekanik olabilir ya da güneş pillerinde olduğu gibi güneş olabilir. Bütün bu emk kaynaklarının ortak yanı elektrik enerjisi üretmeleridir. İş ve enerji transferleri açısından Şekil 1’deki devreyi inceleyelim. Herhangi bir dt zaman aralığında bu devrenin aa’ gibi bir kesitinden dq kadar yük geçer. Aynı miktarda yük düşük potansiyelde emf kaynağına girmeli ve yüksek potansiyelde kaynaktan ayrılmalıdır. Böyle bir hareketin sağlanması için emk kaynak, dq yüküne bir kuvvet uygular ve yük üzerinde dW kadar iş yapar. Bu iş ile emk kaynağın emk’sı arasındaki ilişki :
 
 
 
 
eşitliği ile verilir ve ‘bir emk kaynağının emk’sı alçak potansiyelden yüksek potansiyele kaynak tarafından hareket ettirilen birim yük başına yapılan iş’ olduğunu ifade etmektedir. SI birim sisteminde emk’nun birimi volt’tur ve skaler bir niceliktir.
 
 
 
 
İdeal emk kaynağı pozitif uçtan negatif uca taşıyıcıların hareket etmelerine hiç bir iç direnç göstermeyendir. Örneğin emk’sı 12V olan ideal bir batarya uçları arasında her zaman 12V’a sahiptir.
 
 
Gerçek emk kaynağı ise taşıyıcıların hareketine karşı koyacak bir iç dirence sahiptir. Gerçek bir emk kaynağı bir devreye bağlı değilken akıma sahip olmayacağından uçları arasındaki potansiyel farkı emk’sına eşittir. Ancak bu emk kaynağı bir devreye bağlandığında uçları arasındaki potansiyel farkı, emk’sından farklıdır.
 
 
 
 
2a Şekil 2b
 
 
Bir devrede emk’nın devrede gösterimi Şekil 2a’daki gibidir. Emk kaynağının iç direnci kaynak ile seri bağlıdır. Pilin negatif ucundan pozitif ucuna geçildiğinde yükün potansiyel enerjisi ekadar artar, Fakat yük, emk kaynağının iç direnci olan r direnci içinden geçerken potansiyel Ir kadar azalır. Böylece pilin uçları arasındaki potansiyel farkı;
 
 
[1]
 
 
olarak ifade edilir. r, emk kaynağının iç direnci ve I devreden geçen akımdır. Eşitlikten de görüleceği gibi eaçık devre voltajına yani akımın sıfır olduğu durumdaki voltaja eşittir.
 
 
Şekil 2b devrede saat yönünde dolaşıldığında, potansiyel değişimlerini temsil eden bir grafiktir. Şekil 2b incelendiğinde, çıkış voltajı V dış direnç R’nin uçları arasındaki potansiyel farkına eşit olmalıdır. R dış dirence genellikle yük direnci denir. Direnç pil üzerindeki yükü temsil eder, çünkü pil devreye enerji sağlamalıdır. Yük direncinin uçları arasındaki potansiyel farkı, V = IR’dir. Eşitlik 1 ile bunu birleştirirsek ;
 
 
[2]
 
 
[3]
 
elde edilir. Bu ifadeden görülüyor ki bu basit devreden geçen akım, hem pile bağlı dış dirence hem de pilin iç direncine bağlıdır.
 
ÖRNEK: Açık bir devrede yüksek dirençli bir voltmeter 1.53V okumaktadır. Devre kapatıldığında voltmetre 1.41V ve ampermetre de 0.59A okumaktadır. Bu pilin, a) emk’sını, b) İç direncini bulun.
 
 
ÇÖZÜM: a) Devre açıkken dirençten akım geçmez. Voltmetrenin direnci çok büyük olduğundan pildeki akım yoksanabilecek kadar küçüktür. Bu nedenle voltmetre yalnızca pilin emk değerini okur:
 
 
e = 1.53V
 
 
b) denkleminden yararlanılarak;
 
 
 
 
 
 
{{fizik-taslak}}
123.328

değişiklik