Akım, gerilim, direnç ilişkisi

[kenan_37]

Merhaba arkadaşlar.bize okulda akım ile gerilimin ters orantılı olduğunu anlatmışlardı.akım yükselirse gerilim düşer,gerilim yükselirse akım artar demişlerdi. o halde gerilim dalgalanmalarına bağlı olarak zarar gören cihazlarda cihazın zarar görmesinin nedeni gerilimin yükselmesi deniliyor.o halde gerilim yükselince akımın düşmesi beklenmez mi.akım düşüyorsa cihaz neden zarar görüyor.yoksa cihaz voltajın düşmesiyle birlikte yükselen akımdan mı zarar görüyor.birde direnç kavramını ve direncin akım gerilim ile olan ilişkisini anlatır mısınız.Saygılar.

 

[sail14]

Çünkü cihazlar o gerilime uygun olarak imal ediliyor. Yüksek gerilim olunca cihazın izolasyonu zarar görüyor. Çalışma geriliminin üzerindeki gerilim de direnç kondansatör vs yi bu nedenle bozuyor.

 

[VOLTAJ84]

bence sen yanlış anlamışsın gerilim= akım x direnç (U=IxR veya I=U/R veya R=U/I) Bu formüllerden yola çıkarsak
gerilim ; akım ve dirençle doğru orantılıdır.
akım; gerilimle doğru dirençle ters orantılıdır
direnç; gerilimle doğru akımla ters orantılıdır diyebiliriz.

 

[Elbruz]

Öncelikle güç ve direncin sabit olduğunu belirtmemiz gerek. Teorik bilgiyi ilk aldığımızda işte böyle bazı şeyler takılıp kalıveriyor

Akım, en basit haliyle bir iletkenin iki ucuna uygulanan gerilimle, elektriğin bu iletkenin direncinin içinden geçerek iki uç arasında adı üstünde "akmasıdır". Bu iki uç arasındaki potansiyel fark volt ile ölçülen "gerilim", ve bu gerilime doğru orantılı olarak iletkenin içinden akan ise ve amperle ölçülen "akım"dır.

Diyelim ki elimizde iki metre uzunlukta bakır tel var. Gerilimimiz 100 volt olsun. İletkenin direnci ise daha az olur da neyse misal 10 ohm olsun. İletkenin iki ucuna gerilimi uyguladığımızda bakır telin içinden Gerilim=Akım*Direnç formülüne göre 10 amper akım iki uç arasında akıp gider. İletkenin direnci sabit olduğuna göre, biz gerilimi 200 volta çıkardığımızda, 10 ohm dirençteki telin içinden bu sefer 20 amper akım iki uç arasında akacaktır. Dolayısıyla gerilim yükseldikçe akım da yükselir. Ancak;

Bir de işin içinde güç var. Hem doğru akım-alternatif akım arasında ve yükün türüne göre değişmekle birlikte, en basit haliyle Güç=Gerilim*Akım'dır. Yani belli bir miktarda iş yapmak istediğimizde, bize yine belli bir miktar güç gerekecek. Örneğin biz 3 bin watt güç gerektiren bir iş yapmak istiyoruz (mesela UFO). Ve elimizde de 100 volt gerilim mevcut. Biz bu 3 bin watt güçteki cihazı bu gerilimde çalıştırmak için 30 amper sağlamak zorundayız. Oysa ki aynı 3 bin wattlık UFO 200 volt ile çalışacak şekilde üretilseydi, o zaman bize şebekeden 15 amper akım gerekecekti. Ve kullanacağımız kabloların da kesiti 15 ampere göre olacaktı. İşte okulda gerilim yükseldikçe akım düşer dedikleri budur.

Ama burada sabit bir güç yani iş elde etmek için, ne kadar yüksek gerilim kullanırsak o kadar az akım gerekir. Cihazlar ise belli bir gerilimde çalışmak için dizayn edilir ve üretilir. Şimdi bu UFO'da ise belli bir iç direnç var değil mi? 200 volt gerilimde 15 amper çektiğine göre 13.3 ohm direnç mevcut.

Biz bu 200 voltta çalışmak için üretilen (hesabı yuvarlamak için 200 dedim) 3000 wattlık ufoya 200 yerine 250 volt gerilim uygularsak, artan gerilimle birlikte 13.3 ohm ufo telinin içinden de 18.7 amper akım geçecek ve ufonun 200 volttaki 3000 wattlık gücü bu voltajda 4675 watta çıkacak, içi kıpkırmızı olacak ve ortalığı hamam gibi yaptıktan bir süre sonra kavrulup yanacaktır. Ama işte burada, ben 200 voltla çalışmak için üretilen cihaza 250 volt uygulayınca, yaptığı 3000 wattlık ısıtma gücü de 4675 watta çıkacaktır, yani iş gücü de artacaktır. İşte cihazlar voltaj yükselince bu yüzden yanarlar, voltaj yükseldiğinde devre elemanlarının üzerindeki akım da artar ve bu akımı kaldıramayarak yanar.

Enerji iletim hatlarında da aynı şekilde, gerilim yükseldikçe akım düşer denmesinin nedeni gücün sabit olması kaydıyladır. Santral 100 mw enerji üretiyorsa, bu enerjiyi 100 bin voltla taşımak için gereken akım, 200 bin voltla taşımak için gerekenin iki katıdır, dolayısıyla iletkenler de ona göre büyük kesitli seçilmek zorundadır.