Hesabım
Herhangi bir nesneyi veya canlıyı dıştaki elektrik yükünden korumayı hedefleyen Faraday kafesi 19. yüzyılın en önemli keşiflerinden biridir. Günümüzde birçok alanda kullanılan bu kafes iletken maddelerle yapılır, metal plakalarla kaplı veya örgü biçiminde olabilir. Faraday kafesine elektriksel olarak yüklü bir malzeme yaklaştırıldığı zaman kafesteki artı ve eksi elektrik yükleri birbirinden ayrılarak kafesi oluşturan metalin yapısındaki aynı yüke ait tarafta toplanır. Bu dağılım sonucunda kafesin içinde dış alana göre zıt yönde elektriksel bir alan meydana gelir. Nötrleşme sonucunda kafesin içindeki elektrik sıfırlanır. Böylece kafes dışındaki elektriksel alanın etkisine karşı koruyucu görev yapar. Peki Faraday kafesini kim icat etti? Hangi alanlarda kullanılır ve nasıl yapılır? Uçakları yıldırımdan korur mu? Gelin bu soruların cevaplarına göz atalım.
İngiliz bilim insani Michael Faraday, 19. yüzyılda manyetizma ve elektrik alanında deneyler yapar. Bu deneyler sırasında iletken maddelerden yapılmış üstü kapalı bir yapının bozucu etkisi olan elektromanyetik dalgaları uzaklaştırdığını keşfeder. Faraday Kafesi adını alan buluş zamanla günlük hayatın pek çok noktasında kullanılmaya başlar.
Faraday kafesi yapımında bakır levha ve metal plakalar kullanılır. Bakır, elektriği iyi iletmek açısından tercih edilir. Ayrıca dış elektromanyetik alanı da iyi bir şekilde yansıtır. Faraday kafesi, bir binayı korumak amacıyla yapılırsa, bina tepe noktasından toprağa varıncaya kadar sürekli ve kesiksiz iletkenlerle sarılır. Tel kafes ne kadar sık ağlarla örülmüş ise dışarıdan gelen elektromanyetik geçirmezlik oranını o derecede artırır. Kafesin şekli ve ağ sıklığı korunacak alanın durumuna göre farklılık arz eder. Ancak yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardan korunmak için farklı Faraday kafesi malzemeleri kullanmak gerekir. Standart yapıdaki kafeslere göre daha karmaşık yapıdaki bu kafesler özel alaşımlı metal levhalar ile yapılır. Bazı projelerde ileri teknoloji karbon bazlı malzemeler de kullanılabilir.
Günlük hayatta pek çok noktada Faraday kafesi farklı teknolojilerle birlikte kullanılır. Örneğin otomobiller bu mantıkla çalışır. Uçakların ve üstü kapalı otomobillerin metal gövdesi yıldırım gibi dış elektromanyetik dalgalara karşı yolcuları ve elektronik aksamları korur. Günlük hayatta karşılaşılabilecek Faraday kafesi örnekleri ise şöyle sıralanabilir:
Faraday kafesi karmaşık bir yapı gibi görünse de basit malzemelerle tecrube edilebilen bir mantığa sahiptir. Buluşu deneyimlemek için tel ızgara küp şekline getirilir. Elde edilen kafesin içine elektronik herhangi bir cihaz, mesela cep telefonu yerleştirilir. Kafesin dış kısmında başka bir cep telefonu kullanarak elektromanyetik bir sinyal oluşturulur. Metal kafesin dışarıdan gelen sinyalleri azalttığı veya engellediği görülebilir. Ayrıca deneye ait parametrelerin değiştirilmesinin sonuçları nasıl etkilediği de gözlemlenebilir. Örnek olarak metal kafesi oluşturan tellerin seyrek hale getirilmesi sinyal engelleme gücünü azaltacağı gibi metal tel oranını artırmanın sinyal engelleme gücünü yükselttiği de tespit edilebilir.
Faraday kafesi keşfedildiği günden beri gelişen teknolojiyle entegre olarak insan hayatına pozitif etkileri olan bir buluştur. Günümüzde sağlık sektöründen, uzay araştırmalarına, güvenlik sistemlerinden finans sektörüne kadar birçok iş sahasında koruyucu olarak görev alır. Temel mantığı örnek alınarak gizlilik arz eden iş kolları için (casusluk, dedektiflik gibi) Faraday kafesi çantaları dahi üretilmektedir. Yapılan araştırmalar sonucunda bu çok yönlü buluşun gelişerek daha çok alanda kullanılması ve insan hayatına katkılarının artması kaçınılmazdır.
Elektrik işlemlerinin veya elektronik devrelerin olmazsa olmaz bileşenleri arasında yer alan kapasitörler, çeşitli elektronik cihazlarda kullanılarak enerjinin depolanmasını mümkün kılar. Kapasitörlerin doğru çalışıp çalışmadığını anlamak, devrelerin sağlıklı işleyişi açısından kritik düzeyde önem taşır.
Modern yaşamın temel taşlarından biri olan elektrik enerjisinin etkin şekilde iletilmesi kritik düzeyde öneme sahiptir. Bu süreçte devreye giren transformatörler enerji kaybını minimum seviyeye indirerek enerjinin uzun mesafelere taşınmasına yardımcı olur. Şimdi transformatörlerin kullanım alanları, çalışma prensiplerine ve çeşitlerine daha yakından bakma zamanı.
Birçok endüstride ve günlük yaşamda sıklıkla karşılaşılan NTC (Negative Temperature Coefficient) sensörler, sıcaklık değişimlerine hassas elemanlardır. Sensörler, sıcaklık arttıkça direnci azalan yarı iletken malzemelerden yapılmıştır ve sıcaklık ölçümü, sıcaklık kontrolü ile güvenlik sistemlerinde kullanılır.
Piller, günlük hayatta kullanılan taşınabilir pek çok elektronik cihazın temelinde yer alır. Televizyon kumandalarından cep telefonlarına kadar pek çok cihaz piller sayesinde çalışma sağlar. Piller; biçim, kapasite, yapı ve kullanım alanları sebebiyle oldukça çeşitlidir. Bu sayede kullanım amacına uygun farklı pil çeşitlerine kolayca ulaşılabilir. Gelin, piller ve pil çeşitleri hakkında daha fazlasına beraber göz atalım.
Mühendislikten tıbbi uygulamalara kadar farklı alanlarda kullanımına ihtiyaç duyulan osiloskoplar, sahip oldukları teknoloji bakımından oldukça gelişim göstermiş olsa da halen kullanım amaçları için en doğru ölçüm cihazıdır.
Herhangi bir nesneyi veya canlıyı dıştaki elektrik yükünden korumayı hedefleyen Faraday kafesi 19. yüzyılın en önemli keşiflerinden biridir. Günümüzde birçok alanda kullanılan bu kafes iletken maddelerle yapılır, metal plakalarla kaplı veya örgü biçiminde olabilir.
Elektrik ve elektronik alanında sıkça duyduğumuz terimlerden olan gerilim, elektrik devrelerinde temel bir kavramdır. Gerilimin tanımı, elektrik devrelerindeki potansiyel fark ya da elektriksel potansiyel fark olarak geçer.
Havya, elektrik devrelerindeki devre elemanlarını birbirine lehimlemek için kullanılan özel bir alet olarak bilinir. Metalin eritilerek birleştirilmesi ya da yüzeylerin şekil alması için kullanılır. Havya, yüksek hız ve ısı sağlayarak lehimlemek işlemini gerçekleştirir.
