Elektriğin İtici Gücü: Voltaj

Voltaj Nedir?

Suyun bir boruda akabilmesi için iki nokta arasında bir basınç farkına ihtiyaç vardır. Dolu bir su deposunu düşünün — depo açıldığında su hızla fışkırır. Peki ya deponun karşısına neredeyse boş başka bir depo koysaydık ve ikisini bir boruyla birbirine bağlasaydık? Su, dolu depodan boş depoya doğru akardı. Suyun akmasını sağlayan şey deposun dolu olması değil, iki depo arasındaki bu doluluk farkıdır. Buna potansiyel fark diyoruz.

Elektrikte de aynı mantık geçerlidir. Bir pilin iki ucu arasında böyle bir potansiyel fark vardır. İşte bu farka voltaj diyoruz. Voltaj ne kadar yüksekse elektronları itmek için o kadar fazla güç var demektir.

Pixabay

Voltaj Ne İşe Yarar?

Su deposu örneğimize dönelim. İki depo arasındaki doluluk farkı ne kadar büyükse su o kadar hızlı ve kuvvetli akar. Fark sıfıra indiğinde ise su tamamen durur — çünkü artık onu iten bir güç kalmamıştır.

Elektrikte de voltaj olmadan elektronlar hareket etmez, yani akım oluşmaz. Voltaj, elektronları bir noktadan diğerine iten güçtür.

Ancak burada su analojinin sınırına geliyoruz. Su yerçekimiyle de akar; ama elektronlar kendiliğinden hareket etmez, mutlaka bir voltaj kaynağına ihtiyaç duyarlar. Bu kaynak bir pil olabilir, ev priziniz olabilir ya da bir güneş paneli. Hepsinin ortak noktası şu: iki uçları arasında bir potansiyel fark yaratırlar ve bu fark elektronları harekete geçirir.

Voltajı Nasıl Ölçeriz?

Voltajın birimi Volt'tur ve kısaca V ile gösterilir. Bu isim, 1800 yılında ilk elektrik pilini icat eden İtalyan fizikçi Alessandro Volta'ya bir saygı duruşudur. Volta'nın bu icadı o kadar çığır açıcıydı ki Napolyon bizzat deneylerini izlemeye gelmiş ve onu Kont unvanıyla ödüllendirmişti.

Voltajı ölçmek için multimetre adı verilen cihazlar kullanılır. Multimetrenin ucunda iki adet prob bulunur — bunlar ölçüm yapmak istediğiniz noktaya temas ettirdiğiniz metal uçlu kalemlerdir. Kırmızı prob pozitif uca, siyah prob ise negatif uca bağlanır. İki probu doğru noktalara temas ettirdiğinizde ekranda voltaj değeri doğrudan görünür.

Pixabay

Ohm Yasası ile Voltaj

Voltajı iki katına çıkarırsak ne olur? Direnç aynı kalırken devreye iki kat daha fazla akım girer. Bunu bize söyleyen Ohm Yasası'dır: V = I × R. Voltaj artar, akım artar; voltaj düşer, akım düşer. Aralarındaki ilişki bu kadar doğrudan.

Peki akım tam olarak nedir, nasıl ölçülür? Bir sonraki yazıda bunu ele alacağız.

Günlük Hayatta Voltaj

Günlük hayatta oldukça geniş bir voltaj yelpazesiyle karşılaşırız: uzaktan kumandanızdaki AA pil 1.5V, telefonunuzun şarj kablosu 5V, ev priziniz ise 220V gösterir.

Peki bir cihaza yanlış voltaj verirsek ne olur? Fazla verirseniz — tıpkı dar bir boruya çok fazla basınç uygulamak gibi — devre buna dayanamaz ve zarar görür. Az verirseniz cihaz ya hiç çalışmaz ya da beklenenin çok altında çalışır. O küçük "5V" veya "12V" yazısı aslında cihazınızın size söylediği tek bir şeydir: "Benim ihtiyacım tam olarak bu"