Elektrik enerjisi haqqında məlumat

Bütün cisimlər atomlardan, atomlar isə mərkəzdəki nüvədən və nüvəni əhatə edən mənfi yüklü elektronlardan ibarətdir.  Bir cismi parçalara ayırdığımız zaman o cismin xüsusiyyətlərinə malik olan ən kiçik parça atom və ya molekuldur. 

Atom;  O, mərkəzdə bir nüvədən və onun ətrafında sürətlə fırlanan elektronlardan ibarətdir.  Hər hansı mexaniki təsir zamanı, məsələn, iki cismin bir-birinə sıxışması və ya istiliyin bəzi kristallara təsiri nəticəsində yaranan və öz təsirini kimyəvi, mexaniki, itələmə, çəkmə və ya istilik hadisələri şəklində göstərən enerji növü elektrik adlanır.  Elektrik gözümüzlə görə bilmədiyimiz, əlimizlə tuta bilmədiyimiz, ancaq gördüyü iş nəticəsində yaranan bir enerjidir.  elektrik;  Onun qoxusu, çəkisi, ölçüsü və rəngi yoxdur.  Elektrik enerjisi dünyada ən çox istifadə edilən enerji növüdür. 

Elektrik nədir? Necə Kəşf Edildi?

Günümüzün əvəzolunmaz enerjisi olan elektrik ixtira edildiyi gündən daha çox sahədə öz yerini tapmışdır. İndiki vaxtda elektrik enerjisinin qısamüddətli kəsilməsi belə həyata mənfi təsir göstərir, lakin inkişaf edən prosesdə elektrik enerjisi uzunmüddətli araşdırmalar və yeniliklərlə indiki formasını almışdır.

Elektrik nədir?

Elektrik tarixinə baxıldığında;  Əsrlər əvvəl insanlar elektriki kəhrəbanın parçaya sürtülməsi və toz kimi yüngül əşyaları özünə çəkməsi kimi tanıyırdılar.  İlk dəfə bu təcrübəni həyata keçirən yunan filosofu Thales (e.ə. 640-546) bu hadisənin yalnız kəhrəba ilə əlaqəli olduğunu düşünmüş və elektron (yunan dilində kəhrəba) adından istifadə etmişdir.  İllər sonra elektrik qanunları kəşf edildi.  Məhz italyan alimi A.Volta öz təcrübələri ilə sürtünmə nəticəsində yaranan statik elektrikdən başqa axan elektrik cərəyanını kəşf etmişdir.  A.Volta ilk elektrik akkumulyatorunu tapan və ondan ilk elektrik cərəyanını almağa müvəffəq olan şəxsdir.

Keçiricilərdə sərbəst elektronların sayı olduqca çoxdur. Hərəkətləri təsadüfi olduğundan, bir istiqamətdə hərəkət edən elektronların sayını əks istiqamətdə hərəkət edən elektronların sayına bərabər qəbul edə bilərik, bir şərtlə ki, heç bir xarici təsirlə qarşılaşmasın. Bu vəziyyətdə müəyyən bir istiqamətdə heç bir hərəkət yoxdur. Bununla belə, keçiricinin bir ucunda elektronların çoxluğu, digər ucunda isə xarici səbəbə görə elektronların çatışmazlığı baş verərsə, keçiricidəki sərbəst elektronlar iki elektrostatik qüvvə ilə qarşılaşır.  Bunlar müsbət ucuna doğru çəkən qüvvədir (sonu elektronların olmaması ilə) və mənfi ucundan uzaqlaşan itələyici qüvvədir (sonu elektronların çoxluğu ilə).

Bu zaman sərbəst elektronların təsadüfi hərəkətləri davam etsə də, müsbət sonluğa doğru elektronların xalis hərəkəti və ya axını da müşahidə olunur. Bu elektron axınına elektrik cərəyanı deyilir.  Elektrik cərəyanı böyüklük baxımından vahid vaxtda keçiricidən keçən mənfi elektrik yükünün (elektronların) orta miqdarı kimi ifadə edilir. Elektrik lampaları yanır və elektrik mühərrikləri sərbəst elektronların hərəkəti nəticəsində yaranan elektrik cərəyanı ilə fırlanır.

Elektrik sözü elektrik yüklərinin axınına aiddir. Müxtəlif yollarla əldə edilə bilən və ya öz-özünə meydana gələ bilən elektrik öz daxilində xüsusi elektromaqnit sahələri yaradır. Elektrik cihazların işləməsi üçün lazım olan enerjini təmin etməklə onların istifadəsini mümkün edir.

Elektrik necə kəşf edildi?

Elektrik enerjisini ABŞ prezidentlərindən biri olan Bencamin Franklin kəşf edib.  Hazırkı kəşf uçurtma eksperimentinə əsaslanarkən, ildırımın yaratdığı elektrik qığılcımı elektrik açarı ilə idarə edilərək elektrik cərəyanı kəşf edilib.  Bu baxımdan tarixi mənbələrdə Benjamin Franklin elektrik enerjisinin ixtiraçısı kimi qeyd olunur.  Ancaq onun hazırkı istifadəsini mümkün edən və əldə edilən elektrik enerjisinin istifadəsini təmin edən kəşf 1800-cü ildə mümkün oldu. Belə bir inkişafı təmin edən ad Alessandro Voltadır. 

Volta elektrik sistemi üzərində apardığı araşdırmalarla müsbət və mənfi anlayışlarını kəşf etdi və sonra iki birləşdiricini bir-birinə bağladı və beləliklə ilk elektrik cərəyanını meydana gətirdi.  Həm Benjamin Franklin, həm də Alessandro Volta bu gün elektrik enerjisinin geniş istifadəsinə doğru ilk addımları atsalar da, elektrik enerjisinin faktiki kəşfi çox daha əvvələ gedib çıxır. 

Bəşər tarixinin böyük bir hissəsinin qaranlıqda qalmasına səbəb olan elektrik enerjisi tarixi mənbələrdə öz yerini tapır.  Eramızdan əvvəl 2750-ci ildə yazılmış bir məqalə elektrik balığının kəşf edildiyini və bununla da elektrik anlayışının ortaya çıxdığını göstərir. Eyni zamanda, sürtünmə nəticəsində yaranan elektrik də tarixin ilk illərində kəşf edilmişdir. İllər keçdikcə daha çox insanın diqqətini çəkən elektrik sistemi müxtəlif araşdırmalarla da dəstəklənərək istifadəyə yararlılığına əhəmiyyətli töhfə verdi. Tarixi proses boyunca elektriklə bağlı araşdırmaları ilə əhəmiyyətli töhfələr verən adlar və əsərləri aşağıdakılardır:

• 1771 – Luici Galvani bioelektrik kəşf etdi.
• 1819-1820 – Hans Kristian Orsted və Andre Mari Amper elektromaqnetizmi kəşf etdilər.
• 1821 – Michael Faraday elektrik mühərrikini kəşf etdi.
• 1827 – Georg Ohm elektrik dövrələrini kəşf etdi. 
• 1887 – Heinrich Hertz elektrodlar üzərində apardığı araşdırma ilə işıqlandırma sistemini inkişaf etdirdi.
• 1905 – Albert Eynşteyn elektrik enerjisinin nəqli sistemini aydınlaşdırdı. 

1800-cü illərə təsadüf edən ilk elektrik cərəyanının yaradılması, indiki vəziyyətinə çatmaq üçün bir sıra yeniliklər və araşdırmalarla dəstəkləndi. Dünya şöhrətli alim və tədqiqatçıların apardıqları araşdırmalar elektrik enerjisinin kəşfinə və geniş şəkildə istifadəsinə imkan yaradıb.

Elektrik enerjisi ilk dəfə harada istifadə edilib?

Elektrik enerjisindən istifadə 1870-ci ildə qurulan ilk elektrik stansiyası ilə mümkün oldu.  Uilyam Corc Armstronq İngiltərədə yaradılmış elektrik stansiyasının yaradılmasında fəal iştirak etmişdir.  1878-ci ildə qurulan bu elektrik stansiyası ilk dəfə bir sənət qalereyasında lampanı gücləndirdi və elektrik enerjisi ilk dəfə bu tarixdə rəsmi olaraq istifadə edildi.  Elektrikin kəşfi və onun insan həyatına təsiri sürətli inkişafı təmin etdi. 

1882-ci ildə ABŞ-da ilk elektrik stansiyası Nyu-York sərhədləri daxilində Tomas Edison tərəfindən açıldı. Su elektrik stansiyası 1881-ci ildə ABŞ-ın Niaqara şəlaləsində açılıb. Kəşf edildiyi gündən geniş istifadə olunmağa başlayan elektrik enerjisi sahəsində bir çox ilklərə imza atılıb. 

Bu gün hidroelektrik, günəş elektrik enerjisi və nüvə elektrik kimi bir çox müxtəlif sahələr elektrik enerjisinin istehsalına və istifadəsinə imkan verir. 19-cu əsr elektrik enerjisində ən çox inkişafın baş verdiyi dövr kimi diqqəti cəlb etmişdir. Elektrik enerjisinin geniş yayılması 19-cu əsrdə elektrik enerjisindən kommersiya və məişət məqsədləri üçün istifadə etməyə imkan verdi.  Bundan əlavə, elektrik enerjisindən istifadə ilə logistika, sənaye və sənaye sahəsində inkişaflar sürətləndi və səmərəlilik artdı.

Elektrik cərəyanı:

Bu keçirici cismin kəsişməsindən keçən sərbəst elektronların miqdarıdır. Başqa sözlə, elektrik cərəyanı keçirici material vasitəsilə sərbəst elektronların axınıdır.  Bir dirijorun hər iki ucunu uclarında potensial fərq və ya gərginlik olan bir batareya və ya generatorun uclarına birləşdirməklə əldə edilə bilər. Elektrik cərəyanının intensivliyinin vahidi Amper adlanır. 1 Amper saniyədə təxminən 1018 elektron axınına bərabərdir.

Elektrik cərəyanının dövrədən keçməsi üçün həmin dövrə qapalı dövrə olmalıdır.  Açıq dövrə olduqda, sərbəst elektronlar havadan keçir.

Elektrik gərginliyi:

Elektrik dövrəsində cərəyanın axması üçün gücə ehtiyac var. Bu güc olmadan sərbəst elektronlar hərəkət edə bilməz, yəni elektrik cərəyanı axmır. Sərbəst elektronları hərəkət etdirərək dövrə boyunca elektrik cərəyanının axmasına səbəb olan gücə gərginlik deyilir.  Gərginliyin vahidi Voltdur. Qısaca (V) və ya (E) hərfi ilə göstərilir.

Müqavimət nədir?

Keçirici cisimlərin onlardan keçən cərəyana müqavimətinə müqavimət deyilir.  Bir keçiricidə atomların və elektronların sərbəst mövcudluğu müqavimət adlanır.  Elektrik cərəyanına qarşı bu müqavimətə cavab olaraq naqil qızır və cərəyanın dəyəri artır və böyüdükcə telin temperaturu da artır.  Müqavimət vahidi Ohm-dur.  Müqavimət (R) simvolu ilə göstərilir.

Elektrik yükü nədir?

1733-cü ildə fransız kimyaçısı Şarl Fransua du Cisternay iki növ elektrik yükünün olduğunu kəşf etdi. Bu yüklər müsbət və mənfi yüklərdir. Bənzər yüklər bir-birini dəf edərkən, əks yüklər bir-birini çəkir. Sürtünmə sonunda elektrikləşən maddənin elektrik yükü elektroskopla müəyyən edilir.

Elektrik dövrəsi nədir?

Elektrik dövrəsi kondansatör, lampa, mis məftil, diod, tranzistor və s. kimi elementlərdən ibarətdir. Bu elementlərə dövrə elementləri deyilir. Dövrə elementləri bir-birinə birləşdirildikdə, elektrik dövrəsi işə başlayır. 

Statik Elektrik nədir?

Bütün maddələr müsbət (+) və (-) yüklərlə yüklənir. Balansdakı müsbət və mənfi yüklər sürtünmə ilə pozulur və materialların elektrikləşməsinə səbəb olur.  Bu vəziyyətdə statik elektrik meydana gəlir. Buna statik elektrik deyilir. 1650-ci ildə alman fiziki Otto van Guericke statik elektriklə işləyən maşın yaratdı.

Elektrik Evimizə Necə Gəlir?

Elektrik cərəyanı keçiricidən keçir. Evdə istifadə olunan elektrik cihazlarının işləməsi üçün 220 volt gərginlik tələb olunur. Bununla belə, elektrik stansiyalarından gələn elektrik gərginliyi 25000 voltdur.  25000 volt istifadə edilən cihazlarda 25000 voltdan çoxdur. Elektrik xətləri ilə uzaq yerlərə daşındıqda gərginlik düşür.  Bu rayonlar az elektrik enerjisi alır.  Elektrik xətlərinin uzunluğu artdıqda, elektrik gərginliyi azalır, beləliklə enerji itkisi artır.

Elektrik stansiyasında istehsal olunan elektrik enerjisi kabellər vasitəsilə elektrik stansiyasının yaxınlığında yerləşən aqreqat transformatoruna gətirilir. Elektrik enerjisi itkisini azaltmaq üçün transformator yüksək gərginlikli xətlərdən və elektrik stansiyalarından gələn elektrik enerjisini bir neçə yüz min volta çatdıraraq, uzaqdakı elektrik cərəyanını yerlərə daşınmağa hazır vəziyyətə gətirir.  Gərginliyi artırılan elektrik enerjisi yüksək gərginlikli xətlərin köməyi ilə uzaq məsafələrə daşınır. Yüksək gərginlikli xətlərlə istifadəyə verilən elektrik enerjisi indi transformator mərkəzlərinə gətirilir.  Elektrik enerjisinin gərginliyi azaldılır və yerinə ötürülür. Yaşayış məntəqələrinə ötürülən elektrik cərəyanı evlərimizə çatmamış paylayıcı transformatorlara daxil olur və 220 volt olaraq evlərimizə gəlir.  Transformatorlar elektrik cərəyanının gərginliyini dəyişməyə xidmət edir.  Məsələn, evlərdə 220 Volt, sənayedə 380 Volt və elektron komponentlərdə 3-6-9-12 Volt istifadə olunur. Artıq elektrik enerjisi evlərimizdə istifadəyə verilib. Paylayıcı transformatordan çıxan elektrik kabellərdən keçir və evlərimizə çatır.  Evlərimizə gələn elektrik sayğacından keçərək istifadə olunur. Beləliklə, soyuducuları, sobaları, paltaryuyanları, bir sözlə, bütün elektrik cihazlarını işlətməyə imkan verir. Evlərimizdə istifadə etdiyimiz qızdırıcılarda elektrik enerjisi istilik enerjisinə, işıqlandırma üçün istifadə etdiyimiz lampalar isə işıq enerjisinə çevrilir. Onların ötürülməsi sadədir.  Elektrik stansiyalarında istehsal olunan elektrik enerjisi keçiricilərin köməyi ilə istehlakçılara ötürülür. Elektrik enerjisi ekoloji cəhətdən təmizdir, çünki tərkibində heç bir tullantı yoxdur. Elektrik enerjisində diqqətsizlik nəticəsində yaranan ən böyük təhlükə elektrik cərəyanı vurması nəticəsində yaranan ölümdür. Bundan əlavə, maddi ziyana və xəsarətlərə səbəb ola bilər.