Bu maddenin iceri?inin Turkcele?tirilmesi veya Turkce dilbilgisi ve kuralları do?rultusunda duzeltilmesi gerekmektedir. Bu maddedeki yazım ve noktalama yanlı?ları ya da anlatım bozuklukları giderilmelidir. (Yabancı sozcukler yerine Turkce kar?ılıklarının kullanılması, karakter hatalarının duzeltilmesi, dilbilgisi hatalarının duzeltilmesi vs.) Duzenleme yapıldıktan sonra bu ?ablon kaldırılmalıdır.

Elektromanyetizma
Elektrik Manyetizma
Elektrostatik Elektriksel yuk Statik elektrik Coulomb yasası Elektriksel alan Elektrik akısı Gauss yasası Elektriksel potansiyel enerji Elektrik potansiyeli Elektrostatik induksiyon Elektrik cift kutup momenti Kutuplanma yo?unlu?u
Magnetostatik Ampere yasası Elektrik akımı Manyetik alan Mıknatıslanma Manyetik akı Biot-savart yasası Manyetik moment Manyetizma icin Gauss yasası
Elektrodinamik Lorentz kuvveti Elektromotor kuvvet Elektromanyetik induksiyon Faraday yasası Lenz yasası Yer de?i?tirme akımı Maxwell denklemleri EM alan Elektromanyetik radyasyon Maxwell tensoru Poynting vektoru Lienard-Wiechert potansiyelleri Jefimenko denklemleri Eddy akımı
Elektrik devresi Direnc Kapasite ?nduktans Empedans Dalga rehberi
Bilim adamları Ampere Coulomb Faraday Gauss Heaviside Henry Hertz Lorentz Maxwell Tesla Volta Weber Ørsted
g t d

Alternatif akım ( AA veya AC ?ngilizce : Alternating current ), genli?i ve yonu periyodik olarak de?i?en elektriksel akımdır. En cok kullanılan dalga turu sinus dalgasıdır. Farklı uygulamalarda ucgen ve kare gibi de?i?ik dalga bicimleri de kullanılmaktadır. Butun dalgalar birbirlerine elektronik devreler aracılı?ı ile cevrilebilir. Devrede kondansator , diyotlar , role ler ile bu cevrim yapılabilir.

AA guc genellikle sanayi ve konutlarda kullanılır. Santrallerde uretilen enerjinin sevkinde de AA kullanılmaktadır. Deniz altına yapılan enerji nakil hatlarında uretilen AA elektrik, dalga yapısında bozulmalara sebep verilmemesi icin DC 'ye donu?turulerek ta?ınmaktadır. HVDC ismi verilen uygulama ile okyanus ya da deniz altından nakil hatları i?lenebilmektedir.

Tarihce [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

?zolasyonlu kablolar arasındaki alternatif akım etkisini pratikte ilk dizayn eden William Stanley 'dir. ?nduksiyon bobini adını verdi?i ve transformatorun atası olan sistemle alternatif akımla ilgili calı?malarına ba?lamı?tır. Bugun kullanılan haliyle alternatif akım ilk olarak Nikola Tesla tarafından 1886 yılında laboratuvar ortamında uretilmeye ba?lanmı?tır. Tesla daha sonra patentini George Westinghouse 'a satmı?tır. O yıllarda Lucien Gaulard , John Dixon Gibbs , Carl Wilhelm Siemens ve di?er bazı bilim adamları da bu alanda calı?malar yapmı?lardır.

Endustriyel amaclı uc faz ( ?ngilizce : Three-phase ) AC elektrik akımı ureten ilk santral ise, 1893 yılında Almirian Decker tarafından Kaliforniya'daki Mill Creek hidroelektrik santralinde kurulmu?tur. Decker'ın tasarladı?ı sistem 10.000 volt ve 3 fazlı bir sistemdir. Bu gerilimi kullanan sistemler gunumuzde hala motorlarda ve bazı nakil hatlarında bulunmaktadır.

Alternatif akım 19. yuzyılın sonları ile 20. yuzyılın ba?larında geli?tirilerek kullanılmaya ba?lanılmı?tır. Gunumuzde sanayi elektri?i ve konutlarda kullanılmaktadır.

Uretimi, iletimi ve da?ıtımı [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Uretimi [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Bilindi?i gibi icerisinden elektrik akımı gecen bir kablo etrafında manyetik alan meydana getirir. Tersinir olarak, manyetik alana maruz kalan bir kabloda da elektrik akımı olu?ur. Bu ilkeden yola cıkılarak sabit stator ve hareketli rotor dan olu?an bir sistem dizayn edilmi?tir. Ce?itli guclerle (hidroelektrik santraldeki yuksekten du?en su, termik santraldeki buhar gucu vb.) dondurulen rotor statorda sarılı haldeki kablolar uzerinde elektrik akımı olu?turur. Daire bicimindeki statorun 120°'lik acı ile 3 tarafından uretilen elektrik enerjisi alınır. Uc faz olu?mu? bulunmaktadır. AC'deki sinus dalgasının sebebi ise her faza du?en manyetik alanın, doner haldeki rotor sebebiyle surekli de?i?mesinden kaynaklanmaktadır.

?letimi [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Alternatif akımın gerilimi bilindi?i gibi transformatorlerle arttırılabilir veya azaltılabilir. ?letim sırasında nakil hatlarında olu?an gerilim du?umunu indirgemek icin yuksek gerilimler kullanılır. Turkiye icin iletim hatlarında 154 ve 380 kV( kilovolt ) kullanılır. Burada iletim hattından kasdedilen santral ile ?ehir ?ebeke giri?leri arasıdır.

Bir iletim hattındaki kayıp guc iletkendeki akımın karesi ve direncinin carpımı ile bulunur. ${\displaystyle P=I^{2}\cdot R\,\!}$ olarak formuluze edilir. Bunun anlamı; e?er iletkendeki akım 2 katına cıkarsa guc kaybı 4 kat artacaktır.

Ancak yuksek gerilimlerin de dezavantajları vardır. Bunlar;

• Ta?ıma tehlikeleri
• Hatta olu?an yuksek manyetik alandan dolayı etkile?im
• Hatta olu?an yuksek manyetik alandan dolayı kablolarda ters gerilimler olu?ması ve gerilim saflı?ının bozulması (gunumuzde hat ba?ından hat sonuna 3 kere caprazlama yapılarak giderilmektedir)

Gunumuzde HVDC sistemler, yani yuksek gerilimli do?ru akım iletim sistemleri bu etkileri ortadan kaldırmı?tır. Ancak uygulanması ve i?letme maliyetleri cok yuksektir. Bu sistemde santralde uretilen AC guc, do?rultucu devreler yardımıyla DA guce cevrilir ve DA olarak ta?ınır. Hat sonunda tekrar AA guce cevrilir.

Hatta 3 faz ta?ımak esastır. Cunku dunyadaki elektrik santrallerinin tamamına yakını 3 faz elektrik uretir. Bunun sebebi jeneratorun statorundaki 120°'lik acıyla dizilmi? hat cıkı?larıdır.

Da?ıtımı [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

?ehirlerarası nakil hatları sonlar ile ?ehir ?ebekesi ba?langıcları arasında indirici merkezler bulunur. Bu merkezlerin gorevi gelen yuksek gerilimi da?ıtım planlarına gore orta gerilim veya du?uk gerilime cevirmektir. Bu merkezlerdeki transformatorler bu gorevi yuklenirler. Temel olarak bir indirici merkezde, transformator , kesici , ayırıcı , gerilim trafosu, kumanda panoları bulunur.

AC matemati?i [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Alternatif akım, alternatif gerilimle beraber incelenir. Alternatif akım genellikle sinuzoidaldir. AC gerilim ( V ) zamanın bir fonksiyonu olarak a?a?ıdaki formulle tanımlanır:

${\displaystyle v(t)=V_{\mathrm {pik} }\cdot \sin(\omega t)}$,

Burada,

• ${\displaystyle \displaystyle V_{\rm {pik}}}$ pik yani maksimum gerilimi (birim: volt ),
• ${\displaystyle \displaystyle \omega }$ acısal frekansını (birim: saniye ba?ına radyan )
  • Acısal frekans fiziksel frekansa ba?lı olmak uzere ${\displaystyle \displaystyle f}$, saniyedeki yenileme sayısı (birim= hertz ), e?itlikle ${\displaystyle \omega =2\,\pi \,f}$.
• ${\displaystyle \displaystyle t}$ ise zamanı (birim: saniye ) gosterir.

Pik-pik(tepeden tepeye) de?eri AC gerilim icin pozitif tepe de?eri ve negatif tepe de?eri arasındaki de?erdir. ${\displaystyle \displaystyle \sin(x)}$ icin en buyuk de?er olan +1 ile ve en du?uk de?er -1 arasında AC gerilim pik de?erleri ${\displaystyle \displaystyle +V_{\rm {pik}}}$ ve ${\displaystyle \displaystyle -V_{\rm {pik}}}$ arasında de?i?ir. Pik-Pik de?eri genellikle ${\displaystyle \displaystyle V_{\rm {pp}}}$ ya da ${\displaystyle \displaystyle V_{\rm {P-P}}}$ ?ekillerinde yazılır. ${\displaystyle V_{\rm {pik}}-\left(-V_{\rm {pik}}\right)=2\times V_{\rm {pik}}}$ ile formuluze edilir.

Guc [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Gerilim ile guc arasındaki ili?ki ?oyledir:

${\displaystyle P_{\rm {ortalama}}={\frac {{V^{2}}_{\rm {etkin}}}{R}}.}$

ya da

${\displaystyle P_{\rm {ortalama}}={{V}_{\rm {etkin}}{I}_{\rm {etkin}}{cos\phi }}}$

Goruldu?u gibi ideal bir devrede uretec tarafından sa?lanan guc sadece direncte ısı olarak da?ılır. ?nduktorde veya kondansatorde guc kaybı meydana gelmez.

Etkin de?erler [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Bir AC devresinde akım ve gerilimin buyuklu?u surekli de?i?ti?inden guc hesapları yaparken ortalama bir de?er yararlı olur. Bu ortalama, gerilimin karesinin ortalamasının karekoku olarak hesaplanır ve rms ya da etkin adını alır.

• Sinus ?eklindeki bir dalga icin etkin de?er

${\displaystyle V_{\mathrm {rms} }={\frac {V_{\mathrm {pik} }}{\sqrt {2}}}.}$

• Kare dalga icin

${\displaystyle \displaystyle V_{\mathrm {rms} }=V_{\mathrm {pik} }.}$

• Ucgen dalga icin

${\displaystyle V_{\mathrm {rms} }={\frac {V_{\mathrm {pik} }}{\sqrt {3}}}.}$

• ${\displaystyle T}$ periyoduna sahip herhangi bir ${\displaystyle v(t)}$ dalgası icin periyot

${\displaystyle V_{\mathrm {rms} }={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}{[v(t)]^{2}dt}}}.}$

ile hesaplanır.

Ornek [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Turkiye ?ehir ?ebekelerinde 220 V AC kullanılmaktadır. 220 V de?eri alternatif gerilimin etkin de?eridir. Yani surekli de?i?im halinde iletilen gerilimin ortalaması DC olarak 220 Volt'a kar?ılık gelmektedir. ?ehir geriliminin pik de?eri ${\displaystyle \scriptstyle 220V\times {\sqrt {2}}}$ yakla?ık 311 Volttur.

AC guc frekansları [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Elektri?in frekansı ulkelere gore de?i?iklik gosterebilir. En cok kullanılan frekanslar 50 ve 60 hertzdir . Askeri alanlarda, denizaltılarda, tekstil endustrisinde, bazı merkez bilgisayarlarda, ucaklarda ve uzay araclarında 400 hertz kullanılmaktadır. A?a?ıdaki tabloda ulkelere gore frekans ve gerilim de?erleri bulunmaktadır.

Akım tipleri [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]

Alternatif akım tiplerinden cok kullanılanlar ?unlardır;

1. Bir fazlı AC- burada bir faz, bir de donu? iletkeni vardır. Bu, en sık rastlanan alternatif akım enerjisidir. Evlerde kullanılan ?ekliye frekans 50 Hz, gerilim ise 220 V tur. (ABD de sırasiyla 60 Hz ve 110 V)
2. 120/240 VAC- bu kod, bir ucuncu iletkeni ortak kullanan iki adet faz hattını gostermektedir. Her bir faz ile ortak iletken arasında 120 VAC (120 voltluk alternatif gerilim) ve fazlar arasında ise 240 volt alternatif gerilim vardır. Fazlar arasındaki fark ise 180° dir.
3. 120/280 VAC- bu, yukarıda sozedilen 120/240 VAC ile aynıdır; ancak burada iki faz arasındaki acı 120°. Dolayısıyla iki faz arasındaki bile?ke gerilimi 280 volt olur.
4. 220 VAC veya 240 VAC- bu, yukarıda sozu edilen 120/240 VAC sistemin iki adet fazını gosterir. Yalnız ba?larında kullanılan 220 ve 240 kodları ise, genel olarak ortak iletkenin hic kullanılmadı?ını anlamına gelir.
5. 208 VAC- bu, 120/208 VAC sisteminin iki adet fazını gosterir. 208 kodunun yalnız ba?ına kullanılması hali ise, genel olarak ortak iletkenin kullanılmadı?ı anlamına gelir.
6. ?ki fazlı- aslında, tam olarak do?ru olmayan bu terim, uc fazlı bir sistemde bulunan fazların ikisini kullanan bir enerji ?ebekesini tanımlamak icin kullanılır.
7. Uc fazlı- uc adet fazı bulunan bir enerji sistemi: burada her bir iletkenin arasındaki gerilim fazları farkı yuz yirmi?er derece olarak e?it bolunmu?tur.

Ulkelere gore AC gerilim ve frekans listesi [ de?i?tir | kayna?ı de?i?tir ]