Akım nedir ve ne demek? Akım birimi, formülü ve yoğunluğu hakkında bilgi

Akım bir suya benzetildiği vakit, iletken teller de su boruları olarak görülebilir. Su borusunun yapılmış olduğu madde ile taşıyacağı su kapasitesi arasında bir orantı vardır. Yani iletken tel ile akım taşıma kapasiteleri arasında da bir orantı vardır.

 Akım Nedir?

 Akım, gerilim etkisi ile iletken madde üzerinden elektrik yüklerinin hareketi şeklinde açıklanabilir. Hareket eden yükler aslında maddeler içerisinde bulunan elektronların ismidir. Akım birimi amper olarak ifade edilmektedir. Denklemlerde çoğunlukla I harfi ile gösterilir.

 Akım, elektrik devrelerinde asıl işleri yapmaktadır. Gerilim ise akımın akmasını sağlamaktadır. Devreyi besleyen pil ya da güç kaynağı seçileceği vakit devrenin çekeceği en yüksek akımın düşünülmesi gerekir.

 Örneğin; 6V ile çalışan robotun en yüksek olarak 1A çekeceği düşünülürse, böyle bir durumda 6V ile çalışan robot için en az 1,5A akım vermekte olan pil veya adaptör kullanılması gerekir. Adaptörün vereceği akımın yüksek olması bir sorun teşkil etmez, robotun ihtiyacı olan 1A akımı çeker adaptör de bu gerilimi kolay bir şekilde karşılar. Bu da 6V'luk bir robot için istenirse 10A'lik bir güç kaynağının kullanılabileceği anlamına gelmektedir. Böyle bir durumda güç kaynağının maliyeti ile boyutunda artış olur. Akım Ampermetre ile ölçülmektedir. Ampermetrelerin devreye seri bir şekilde bağlanması gerekir.

 Akım Yoğunluğu

 İletkenlerin 1 mm2 kesitinden geçmekte olan elektrik akımı akım yoğunluğu olarak adlandırılmaktadır. Akım yoğunluklarının birimi ise A / mm^2 olarak ifade edilir. Denklemlerde J harfi ile gösterilir. İletkenlerin kesiti, iletkenin yarıçap karesi ile pi sayısı çarpılarak bulunmaktadır. Yani; S = p.r^2 şeklindedir.

 Akım yoğunluğu, iletkenlerin taşıyabileceği en az akımı bulmak amacı ile kullanılmaktadır.

 Akım Yoğunluğu J=I/S denkleminden bulunur. Burada;

 J: Akım Yoğunluğu (A/mm^2)

 I: İletken üzerinden geçen akım (A)

 S: İletken kesiti (mm^2)'dir.

 İletken kesiti, 90 derecelik açıyla kesildiğinde kesilen yüzeyin alanı anlamına gelmektedir. Akım yoğunluğu da iletken kesitlerin hesaplanması amacı ile kullanılmaktadır. İletken kesitlerin alanının hesaplanmasında sadece akım yoğunluğunu bilmek yeterli olmaz. Örnek verecek olursak; iletken dirençleri sıcaklık ile birlikte artmaktadır. Kesit hesaplarında bunlarında hesaplanması gerekir.

 İletken Kesitinde Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler

 İletken kesitlerinde dikkat edilmesi gereken faktörler, Elektrik İç Tesisi yönetmeliğinde yazar. Kabloların akım taşıyabilme kapasiteleri;

İletken cinsi

Kullanılacakları ortam

Yalıtkan cinsi

Çalışma akımı

Ortam sıcaklığı gibi faktörlere göre belirlenir.

Kararlı Durumlar ile Yük Korunumu Nasıl Olur?

 Akım yoğunluklarının vektörleri, her yerde zaman sabiti gibi davrandıklarında, durgun veya kararlı olan akım sistemlerinden söz etmek mümkündür. Böyle durumlarda keyfi hacim içerisinde bulunan ve hacimden çıkan yükün miktarı birbirlerine eşit olacaktır. J ile gösterilen akım yoğunluklarının da kapalı yüzeyde integrali sıfır olur. Yük miktarında zamanla herhangi bir değişim görülmez.

 Bağıntıda genelleme yapılır ise; Akımın kararlı olmadığı durumlarda, akım zaman ile konumun fonksiyonu olduğu zaman kapalı hacimden çıkan yükün oranı ile herhangi bir andaki hacmin içinde bulunan toplam yük birbirine eşit olacaktır. Yük bu denklem ile zamana bağlı bir şekilde tanımlanır.

 Akım ve Ohm Kanunu

 Akım yoğunlukları çoğu malzemelerde dış elektrik alana lineer bir şekilde bağlıdır. δ malzemelerin elektriksel iletkenlikleri anlamına gelmektedir. Birimi ise 1/Ωm şeklinde gösterilmektedir. Bu denklem mikroskobik ohm kanunu ismi ile de anılmaktadır.