TEMEL ELEKTRİK BİLGİSİ VE ELEKTRİĞİN TEMEL ESASLARI
Elektrik akımı,
negatif kutuptan pozitif kutba doğru gerçekleşen elektron hareketidir. Motorlu
araçlarda binek ve hafif ticari araçlarda elektrik gerilimi (akü gerilimi) 12
volt’tur. Ticari araçlarda (otobüs, kamyon, tır) ise elektrik gerilimi 24 volt’tur. Elektrik,
bir elektron hareketidir. Atomların etrafında dönen elektronların bir dış
etkiyle başka bir atoma geçmesi, daha sonra başka bir atoma geçmesi ve bunun
böyle sürekli gerçekleşmesiyle elektron akışı gerçekleşir, bu elektron akışına
elektrik denir. Elektronlar bir ileten üzerinden akarlar-hareket ederler
(elektrik akışı), çünkü iletken madde atomlarının serbest elektronları vardır
ve bu elektronlar hareket etmeye yatkındır.
Elektrik artı kutuptan eksi kutuba doğru akar, buna “teknik akış yönü” denir. Oysa gerçekte elektriğin akış yönü, eksi (negatif) kutuptan artı (pozitif) kutba doğru gerçekleşir, buna elektriğin “fiziksel akım yönü” denir.
Elektriksel prensipler, elektronların keşfinden çok daha önce belirlendiğinden ve teknikte yıllarca uygulamaya devam edildiğinden dolayı, daha sonraları elektronların keşfedilmesiyle ortaya çıkan ve gerçekte tam tersi yönde olan elektrik akımının yönü kabulü değiştirilmemiştir. Bu sebeple pratikte (teknikte) bir mahsuru olmayan elektrik akımı artıdan eksiye doğru gerçekleşir kabulü devam etmektedir.
Elektrik artı kutuptan eksi kutuba doğru akar, buna “teknik akış yönü” denir. Oysa gerçekte elektriğin akış yönü, eksi (negatif) kutuptan artı (pozitif) kutba doğru gerçekleşir, buna elektriğin “fiziksel akım yönü” denir.
Elektriksel prensipler, elektronların keşfinden çok daha önce belirlendiğinden ve teknikte yıllarca uygulamaya devam edildiğinden dolayı, daha sonraları elektronların keşfedilmesiyle ortaya çıkan ve gerçekte tam tersi yönde olan elektrik akımının yönü kabulü değiştirilmemiştir. Bu sebeple pratikte (teknikte) bir mahsuru olmayan elektrik akımı artıdan eksiye doğru gerçekleşir kabulü devam etmektedir.
Elektrik
enerjisi üretilebilir ve depolanabilir. Motorlu araçlarda elektrik enerjisi
bataryalarda (akülerde) kimyasal olarak depolanır. Elektrik devresindeki bir
donanım (alıcı) çalıştırıldığında elektrik beslemesi gerçekleştirilir. Oto
elektrik tesisatında kurşun-asit aküler kullanılır, bunlar binek araçlarda 12
volt, ağır vasıtalarda 24 volttur. Motorlu araçlarda akünün pozitif ucu,
tesisatta tamamen yalıtılmış halde alıcılara gider, tüm röle ve sigortalar,
kumanda şalterleri pozitif hat üzerinde bulunur. Akünün negatif (eksi) hattı
ise aracın şasisine bağlanmıştır, bu sebeple buna şasi hattı da denir, böylece
kablo tasarrufu sağlanır, maliyet azalır, ağırlık azalır, karmaşıklık azalır.
Şasi hattının metal yapısının özgül direnci bakırdan kötü olsa bile, çok büyük
kesit alınana sahip olduğu için bu fark telafi edilmiş olur. Eksi hat aküden
çıkan siyah kalın kablo ile şasiye bağlıdır ve oto elektrik tesisatında
alıcılara ayrıca bir eksi hat çekilmez (genellikle).
Alıcıların (örneğin lambaların) eksi uç bağlantıları direkt şasiye yapılır, bunları şasi bağlantılarındaki temassızlık, görülen sık arızalardandır (sönük yanma veya hiç yanmama). Modern otomobillerde elektronik donanımların ve sensörlerin-aktörlerin eksi hatları için ayrı kablolama yapılması da görülebilmektedir.
Alıcıların (örneğin lambaların) eksi uç bağlantıları direkt şasiye yapılır, bunları şasi bağlantılarındaki temassızlık, görülen sık arızalardandır (sönük yanma veya hiç yanmama). Modern otomobillerde elektronik donanımların ve sensörlerin-aktörlerin eksi hatları için ayrı kablolama yapılması da görülebilmektedir.
Hibrit ve
tam elektrikli araçları hareket ettiren elektrik motorlarını besleyen
bataryalar ise genellikle lityum pillerdir ve 300-400 volt’luk gerilimle
çalışırlar. Bu araçların tahrik sistemi elektrik tesisatı, araç elektrik
tesisatından tamamen ayrıdır.
Elektrik akışı basit anlaşılması için su tesisatına benzetilir. Suyun basıncı gerilim (volt), suyun akış miktarı akım şiddeti (amper), su çarkı direnç (alıcı) olarak düşünülebilir.
Elektrik akışı basit anlaşılması için su tesisatına benzetilir. Suyun basıncı gerilim (volt), suyun akış miktarı akım şiddeti (amper), su çarkı direnç (alıcı) olarak düşünülebilir.
Elektrik,
elektriksel büyüklerle ifade edilir, buna göre ölçülür ve hesaplamalar yapılır.
Elektrik konusunun anlaşılabilmesi için temel elektriksel büyükler ve
kavramların bilinmesi gerekir.
Oto Elektrik Sistemlerinde Aşağıdaki
Temel Konular Bulunur:
*Temel Oto Elektrik Bilgisi (Bu konu)
*Aydınlatma
Sistemi
Elektrik Ölçü Birimleri:
gibi parametreler kullanılacaktır.
Temel Elektrik Kavramları ve Konuları:
Gerilim(volt),
Voltaj Düşmesi (Gerilim Düşümü)
Voltaj Düşmesi Arıza Kontrolü (Sönük Yanan Lamba)
Elektrik Devresinde Kopukluk Kontrolü
Elektrik Devresinde Kısa Devre Kontrolü
Manyetizma - Faraday Kanunu
Elektrik Üretimi (AC ve DC Jeneratörler)
Elektrik Motorları
Sensörler (Elektromekanik)
Donanımlar-Aktörler (Elektromekanik)
ECU
Temel Elektrik Kavramları ve Konuları:
Gerilim(volt),
Voltaj Düşmesi (Gerilim Düşümü)
Voltaj Düşmesi Arıza Kontrolü (Sönük Yanan Lamba)
Elektrik Devresinde Kopukluk Kontrolü
Elektrik Devresinde Kısa Devre Kontrolü
Manyetizma - Faraday Kanunu
Elektrik Üretimi (AC ve DC Jeneratörler)
Elektrik Motorları
Sensörler (Elektromekanik)
Donanımlar-Aktörler (Elektromekanik)
ECU
Motorlu
araçlarda kullanılan elektrik gerilimi türü “Doğru Akım”dır (DC: Direct
Current). Alternatörde elektrik üretimi sırasında “Alternatif Akım” (AC) üretilse
de, bu, diyotlarla doğru akıma çevrildikten sonra kullanılır.
Doğru Akım (DC): Yönü ve şiddeti zamana bağlı olarak
değişmeyen elektrik akımına doğru akım (DC) denir. Otomotivde doğru akım
kullanılır, akü bir doğru akım kaynağıdır.
Alternatif Akım (AC): Yönü ve şiddeti zamana bağlı olarak
değişen elektrik akımına alternatif akım (AC) denir. Evlerdeki şebekede 220
volt alternatif akım kullanılır. Alternatif akımda gerilim zaman içerisinde dalgalanarak tekrarlandığı için, ortaya gerilimin frekansı çıkar. Frekans, gerilim dalgalarının bir saniye içerisinde tekrarlanma sayısıdır, birimi hertz (Hz)'dir.
PWM Sinyal
Motorlu araçlarda ECU tarafından kumanda edilen aktörler, pwm sinyaliye kumanda edilir. Örneğin gaz kelebeği, enjektörler vb.
Güç Kaynağı
Motorlu araçlarda ECU tarafından kumanda edilen aktörler, pwm sinyaliye kumanda edilir. Örneğin gaz kelebeği, enjektörler vb.
Güç Kaynağı
Motorlu
araçların elektrik kaynağı akülerdir. Aküler; motor çalışmıyorken, elektrikle
çalışan donanımların elektrik ihtiyacı karşılar, örneğin: kapı kilitleri, müzik
sistemi, iç aydınlatma vb. Ayrıca akü motorun ilk çalıştırılmasında marş motoruna da akım beslemesi yapar. Motor, çalıştıktan sonra sahip olduğu hareket
enerjisi sayesinde, alternatör aracılığıyla araçtaki elektrikli donanımların
elektrik beslemesini yapar ve aküyü de şarj eder.
Oto Elektrikte Şasi Hattı
Otomotivde (motorlu araçlarda) negatif kutup, araç şasisine bağlanmıştır, bu sebeple otomobillerde negatif kutup için “şasi” de denebilir. Aracın metal gövdesi negatif akımı tüm (bazı) elektrikli alıcılara iletebilir. Artı kutup bağlantıları ise şasiden ve birbirinden yalıtılmış haldedir, yalıtılmış şekilde alıcılara soket bağlantılarla bağlanır.
Otomotivde (motorlu araçlarda) negatif kutup, araç şasisine bağlanmıştır, bu sebeple otomobillerde negatif kutup için “şasi” de denebilir. Aracın metal gövdesi negatif akımı tüm (bazı) elektrikli alıcılara iletebilir. Artı kutup bağlantıları ise şasiden ve birbirinden yalıtılmış haldedir, yalıtılmış şekilde alıcılara soket bağlantılarla bağlanır.
Elektrik Devresi Nedir?
Bir elektrik
akımı kaynağı üreteç (akü-pil), bir iletken (bakır tel) ve bir alıcının
(lamba,motor vb.) bağlanmasıyla meydana gelen sisteme elektrik devresi denir.
Elektrik Devre Çeşitleri:
*Açık Devre
*Kapalı Devre
*Kısa Devre
*Karışık Elektrik Devresi
Açık Devre
Bir elektrik
devresinde, elektrik akımının devresini tamamlayamamasına açık devre denir.
Açık elektrik devresinde elektrik akımı eksi kutuptan artı kutba akamaz. Bir
elektrik anahtarı varsa ve bu anahtar “açık” konumdaysa (kontak yoksa) veya
iletken tel kopmuşsa, bu durumdaki devreye açık devre denir. İletken telde
devamlılık yoktur ve akım geçemez. (Bkz: Elektrik Devresinde Kopukluk Kontrolü)
Kapalı Devre
Elektrik
devresinde, elektrik akımı devresini tamamlıyorsa buna kapalı devre denir.
Elektrik akımı negatif kutuptan pozitif kutba akabilir, akım geçer. Anahtar
varsa anahtar kapalı konumdadır. Devrede lamba varsa lamba yanacaktır.
Kısa Devre
Elektrik
devresinde elektrik akımı, alıcıya (lambaya) henüz ulaşmadan kısa yoldan
devresini tamamlayıp negatif kutuptan pozitif kutba akıyorsa, buna kısa devre
denir. Elektrik, her zaman en az dirence sahip olan yoldan (kestirmeden) akmak
ister, kısa devre meydana geldiğinde; bir dirence sahip olan lambadan geçmek
yerine, çok az dirence sahip kısa devre yapmış kabloların temas noktasından
akmak isteyecektir. Kısa devre gerçekleştiğinde, lambaya elektrik
ulaşmayacağından sönecektir. Kabloların soyularak temas etmesi sonucu kısa
devre meydana gelir, bu istenmeyen bir durumdur. Kısa devre meydana geldiğinde
aşırı akım (amper) geçişi olacağından, sigorta atacaktır.
Sigorta yoksa, kabloların yanması ve yangın tehlikesi ihtimali ortaya çıkacaktır.
Sigorta yoksa, kabloların yanması ve yangın tehlikesi ihtimali ortaya çıkacaktır.
Seri elektrik
devresi ve Paralel elektrik devresi ayrı olarak açıklanacaktır.
Elektrik Ölçü Aletleri:
Elektrik Akımının Etkileri
Elektronların fazla olduğu (negatif) uçtan, az olduğu (pozitif) uca doğru akmasıyla oluşan elektrik akımının çeşitli etkileri vardır.
Isıtma: Arka cam rezistansı, kızdırma bujisi
Isıtma: Arka cam rezistansı, kızdırma bujisi
Işık
(aydınlatma): Farlar, aydınlatma lambaları, ikaz ışıkları vb.
Manyetik Alan: Röleler, elektrovalfler, elektromıknatıslar, elektrikli motorları, alternatörler, bobinler vb.
Kimyasal
Etki: Akünün elektrik üretmesi veya elektrikle şarj edilmesi.
Elektrik
akımı elektronların hareket etmesidir, insanoğlu elektronların hareket
edebildiğini keşfetmiş ve hareket eden elektronlara iş yaptırmıştır. Artık bir
yükü bir yerden başka bir yere taşımak için at kullanmak yerine elektronlar
kullanılmaktadır. Elektronlara (elektrik akımına) iş yaptırabilmek için bir
elektrik kaynağı (akü-batarya), iletken tel ve alıcı-tüketici (lamba-elektrik motoru) bağlamak gerekir. Devre
tamamlandığında, elektronları çok olan eksi kutuptan, elektronları az olan artı
kutba doğru elektronlar akmaya başlar, elektronlar akarken devredeki tüm
elemanların içinden geçer, onların atomları arasında seyahat eder.
Elektronların bu seyahatlerini faydalı bir işe çevirme fikri insanlık tarihini
değiştirmiştir. Örneğin bir pilin artı ve eksi kutupları bir tel ile birbirine
bağlanarak elektrik akışı sağlansın, bu durumda pilin elektron zengini eksi
kutbundan elektron fakiri artı kutbuna doğru, elektronlar akmaya başlayacaktır,
bu durumda hiçbir iş elde edilememiştir ve pil hızla bitmiştir. Oysa bu devreye
bir elektrik motoru bağlanırsa, elektronlar elektrik motorunun içindeki
devreden geçerken manyetik alan oluşturacak, motoru döndürecek ve motordan bir
iş elde edilecektir (örneğin oyuncak araba). Bir lamba bağlanırsa ısı ve ışık
elde edilecektir. Elektriksel düzenek,
elde edilmek istenen işe, faydaya göre tasarlanır ve kurulur, böylece elektriğe
faydalı işler yaptırılmış olur.
Elektrik
enerjisiyle manyetik alan, hareket, ısı, ışık ve kimyasal reaksiyon gibi
etkiler elde edilir. Elektriğin gücüyle asansörde yükselebilir, bir otomobille
hareket edilebilir, yük taşınabilir. Elektrik enerjisi yoktan var edilemez ve
vardan yok edilemez., çünkü elektronlar yok edilemez ve var edilemez. Eksi
kutuptan çıkan, bir motoru döndüren ve sonra artı kutba giden elektron yok
olmaz, artı kutuptaki maddenin atomlarına bağlanır ve öylece durur, ta ki onun
tekrar hareket ettirecek bir etkiyle karşılaşana kadar. Atomların etrafında dönen elektronları
hareket ettirmek ve depolamak için de bir enerji gerekir. Yani elektriğin bir
nesneyi ittirmesi için, önce elektronların ittirilmesi gerekir, örneğin
elektriğin bir aracı hareket ettirebilmesi için, önce elektronların hareket
ettirilmesi gerekir. Bunun için elektriğin depolanmış (batarya) veya aynı anda
sürekli üretiliyor (şehir şebekesi) olması gerekir. Elektronlar bir sopayla
ittirilemez, mekanik olarak hareket verilemez, onları hareket ettirebilmek için
enerji vermek gerekir, örneğin manyetik enerji veya ışık etkisiyle hareket
ettirilebilir. Elektrik akışının
oluşturulması için, dışarıdan başka bir enerjinin kullanılması gerekir; örneğin
motorun hareket enerjisiyle dönen alternatörün kinetik enerjisi, elektronların
akmasını sağlayan elektrik enerjisine dönüşür. Barajlarda türbinlerin, rüzgar
türbinlerinin, santrallerde buharın itme gücüyle dönen türbinlerin hareket
enerjisi, elektrik enerjisine dönüşür. Güneşin ışık enerjisi güneş pillerinde
elektrik enerjisine dönüşür.
İletken
maddenin atomları arasında meydana gelen elektron akışı olan elektrik akışı
sırasında, iletken telin atomlarının elektronları yer değiştirir, yani bir
atomun elektronu diğer atomun elektronunu kovup yerine geçerken (akım sürdükçe
bu böyle sürüp gider), hareket eden elektron hareket enerjisini diğer elektrona
aktarır. Fakat bu enerjinin tamamını aktaramaz, kayıplar söz konusudur. Elektronların yer değiştirerek hareket etmesi
sırasında atomların titreşmesine sebep olurlar, atomların bu şekilde
titreşmesi, atomların yani maddenin ısınmasına sebep olur. Bir telden elektrik
akımı geçirildiğinde o tel (telin yapısına bağlı olarak) ısınır, burada elektrik akımın iletilmesinde meydana
gelen kayıp söz konusudur. Kaybolan elektrik enerjisi, ısıya dönüşmüştür. Bu
ısıya dönüşme halinin sebebi, iletken telin sahip olduğu direnç sebebiyledir.
Örneğin ampuller aslında elektriğin ısıtma etkisiyle çalışırlar, elektronlar
tungsten telini aşırı ısıtır, bu ısınma sonucu ışık da oluşur, burada
hedeflenen faydalı iş aslında ısı değil ışıktır. Bu sebeple normal ampuller
elektrik enerjisinin büyük bir kısmını ısıya dönüştürdüklerinden, led ampullere
göre çok daha fazla elektrik enerjisi tüketirler.
Normal bir iletken telin
direnci miliohm seviyesindedir ve oldukça düşüktür, bu sebeple aşırı ısınmaya
sebep olmaz. Eğer amaç elektrikten ısı üretmekse, yani ısı oluşması faydalı bir
iş olarak amaçlanmışsa, bu durumda devreye elektrik akımıyla çok fazla ısınan
özel malzemeden yapılmış bir alıcı bağlanır, örneğin ketıl, ütü rezistansı,
elektrikli ısıtıcı gibi.
Bir
iletken tel üzerinden elektrik akımı geçirildiğinde, elektrik akışı sebebiyle
iletkenin etrafında bir kuvvet oluşur, buna manyetik kuvvet denir, bu etkiye
manyetik etki veya manyetizma denir. Elektriğin bu özelliği, devrimsel
icatların yolunu açmıştır, bu sayede elektrik motorları dünyayı değiştirirken,
elektrik jeneratörleri elektrik üretiminde kullanıştır, röleler, sensörler,
ateşleme bobinleri, enjektörler, selenoid valfler, alternatörler, marş motorları gibi çok önemli donanımların manyetizma prensibiyle çalışır.
Elektrik
akımı bazı özel maddelerden geçtiğinde ışıma etkisi gösterir, bunun sonucu
olarak elektrik enerjisinden ışık elde edilir. Örneğin ledler (ışıklı diyotlar)
ve xenon lambalar.
Elektrik
akımının kimyasal etkileri de vardır. Elektrik akımı, kimyasal olarak
bileşiklerin oluşmasını sağlayabilir, bunun en tipik örneği motorlu araçlarda
kullanılan kurşun asit akülerdir. Aküdeki plakalar ve elektrolit sıvısı
arasında gerçekleşen kimyasal reaksiyon, bileşiklerin oluşmasını ve ayrışmasını
sağlar, bu sırada elektrik yüklü iyonlar sayesinde aküden elektrik akımı elde
edilir. Tam tersi olarak aküye elektrik verildiğinde kimyasal reaksiyon tersine
döner ve akü elektriği kimyasal olarak depolayabilir.
Devam eden konu (Bkz: Oto Elektrik Tesisatı ve Tüm Parçaları)
faydalı olmuş emeginize saglık
YanıtlaSilEvet faydalı bilgiler için teşekkür ederiz.
YanıtlaSilmerhaba aracımın sağ farı yolda giderken söndü ampül patlamıştır dedim ama değiştirdiğimde fark ettim ki patlak değil kontrol kalemini aldım elime far soketlerine tek tek baktım kısa far soketin de çok az yanıyor kontrol kalemi ampülü diğerlerinde normal sorun kısa devre midir? roleden midir? sigorta kutusunda 3 tane aynı roleden vardı yer değiştirdim ama hep aynıydı sadece sol far yanıyor
YanıtlaSilMerhaba, lamba neden sönük yanar
YanıtlaSil