Elektrik tam olarak nedir? Bir madde mi yoksa fenomen mi?
Bu gerçekten daha akıllara durgunluk veren bir problem Elektrik görünmez ama elle tutulur bir şey. Sanırım hepiniz elektriklenme deneyimi yaşıyorsunuz. Şebekeden elektrik almamış olsanız bile, statik elektrik çarpmış olmalı. Bu tür bir madde mi yoksa fenomen mi?
Belki de kitaplardan ilk öğrendiğinizde, elektrik Franklin'in uçurtma uçurma hikayesinden gelmelidir.Elbette ortaya çıkan şimşek çok yüksek voltajlıdır ve deşarjın ürettiği enerji son derece büyüktür. Franklinin hayatı görece büyük sayılabilir, aksi takdirde dinlemeyiz. Bilimsel hikayesi, ancak kaza derslerini gözden geçirmek için!
1. Güncel
Akımın özü serbest elektronların hareketidir, serbest elektronlar neden hareket eder? Bu tabii ki voltaj farkından kaynaklanıyor. Bunu daha sonra konuşalım.Önce serbest elektron sorunundan bahsedelim. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir elektron olduğu için tüm elektronlar çekirdek etrafında hareket ediyor. Neden bazılarının serbest elektron olarak akması kolay? İletken ve bazı elektronlar akamaz ve yalıtkan olamaz mı?
İletken: İletken atomların en dış katmanındaki değerlik elektronları, çekirdeğin bağından kolayca kopabilir ve gerilim farkının etkisi altında akan ve akım haline gelen serbest elektronlar haline gelebilir.
İzolatör: Bir izolatördeki elektronlar çekirdek tarafından bağlanır ve serbest elektron olmaları zordur veya çok az serbest elektron vardır, bu nedenle bir elektrik akımı oluşturmak ve bir yalıtkan olmak zordur!
Bir iletken ile yalıtkan arasında açık bir sınır yoktur, sadece çekirdeğin esaretinden kopması kolay serbest elektronların sayısında bulunur ve kendi özelliklerini değiştirmek için dış dünyadan etkilenebilir!
2. Gerilim
Gerilim, serbest elektronların hareketidir, böylece telin içindeki elektronlar ve elektronlar bir dizi zincir reaksiyonu üretir (bu zincir reaksiyonunun hızı ışık hızıdır) ve bu reaksiyon devrede yayılır ve sonunda bir voltaj oluşturur. Akım olduğunda voltaj olması gerektiği ve voltaj olduğunda mutlaka akım olmadığı unutulmamalıdır, çünkü voltaj hala açık devre durumunda üretilecektir ve bu andaki voltaj açık devre voltajıdır!
Başlığa geri dönersek, yukarıdaki açıklamadan elektriğin serbest elektron hareketinin neden olduğu bir fenomen olduğunu anlayabiliriz! Madde değil, bu fenomene neden olan şey, serbest elektronların hareketidir, serbest elektronlar maddeye aittir!
