Şimdilik basit tutmak için (bir kez kolej fiziğine gittikten sonra bu daha da büyüyecektir), yük yığılmış elektronlar veya orada olmasını beklediğiniz elektronların eksikliğidir. Elektronlar negatif yüke ve proton pozitif yüke sahiptir. Normal bir atom protonlarla aynı sayıda elektrona sahiptir, bu nedenle net yük yoktur.
Bazı atomlarda, dıştaki birkaç elektron biraz "gevşek" durumdadır. Bu atomlardan birçoğu yan yana, bakır teldeki bakır atomları gibi yanınızda bulunduğunda, bu gevşek elektronlar bitişik atomlar arasında atlayabilirler. Ancak, çok fazla zıplarlarsa, bıraktıkları yerdeki (negatif olanı gittikten sonra) pozitif bir ücret ve bulundukları yerdeki negatif bir ücret alırlar. Bu yük dengesizliği , elektronları iten ve çeken bir kuvvet alanı olarak düşünebileceğiniz bir elektrik alanı yaratır . Elektronlar pozitif yüklere doğru çekilir ve negatif olanlar tarafından itilir. Bu nedenle bu elektrik alanı elektronların bir yeri boşaltmasına ve birkaç atomun alanı üzerinde başka bir yerde birikmesine izin vermez.
Akü gibi bir voltaj kaynağı elektrik alanı yaratan bir şeydir. Bataryanın karşıt uçlarını bu bakır telin karşıt uçlarına, içindeki tüm hareketli elektronlarla bağlarsanız, kablonun negatif voltaj ucundan pozitif voltaj ucuna geçmek için ortalama olarak tüm elektronları alabilirsiniz. Akü, telin üzerine uygulanan elektrik alanını korumak için, daha sonra telin + ucundan akan elektronları tekrar telin - ucuna akıtır, burada tekrar bakır atomları arasına atlarlar ve tekrar + ucuna giderler. .
Elektronların kütle hareketine akım denir ve bu da akan yüklerdir. Bu bir nehirdeki akım gibi çok akan küçük su molekülleri çok. Bir elektronun yükü çok küçük olduğu ve insan ölçeğimizin çok az kullanımı nedeniyle, Coulomb olarak adlandırılan bir yük birimi kullanıyoruz . Bununla birlikte, bir Coulomb sadece kalibre edilmiş bir ücret yığınıdır. Aslında, yaklaşık 6.24 x 10 18 elektron yükü değerinde. Aslında -6.24 x 10 18 elektronlar, çünkü elektronların negatif yüke sahip olduğuna keyfi karar verdik.
Yine, sayı yelpazesini insan ölçeğinde daha iyi tutmak için, akımı her saniye akan bir Coulomb olan Amper cinsinden ölçüyoruz . Bir telde soldan sağa akan 1 Amper (bazen "Amp" veya resmi kısaltma "A") varsa, o zaman, aslında o tel boyunca bir noktadan saniyede sağdan sola akan 6,240,000,000,000,000,000 elektron vardır.
Şimdi, yük ve akımın ne olduğu konusunda temel bir fikriniz olduğuna göre, negatif yükleriyle hareket eden elektronları unutun. Elektronik aksamının tümü Amp ve Coulombs üzerine inşa edilmiştir. Bundan sonra kullanacağınız kavramsal akım ve şarj birimleri olarak düşünün. Bunların (genellikle) fiili negatif ücretlere dayanması gerçeği önemsizdir ve sadece kafa karışıklığını davet etmektedir.
Şimdi telimizde akıma neden olan aküye geri dönelim. Bir batarya gerçekten sadece şarj için bir pompadır. Başka bir deyişle, güncel yapabilir. Bununla birlikte, burada belirtilmesi gereken bir metrik daha var, bu da pilin ne kadar zorlayabildiğidir. Bir batarya, bir su pompasının diğerinden daha yüksek bir basınç sağlayabilmesi gibi, şarjlardan birini diğerinden daha sert itebilir. Bu, yükleri hareket ettiren elektrik alanını akım yapan bu basınçtır. Bu elektrik basıncı Volt cinsinden ölçülür . Bir batarya ne kadar çok Volt yapabilir, aynı dirençten o kadar fazla akmasına sebep olabilir . Bu sadece daha yüksek basınçlı bir su pompası gibi aynı boydaki nozuldan daha fazla su akışı sağlayabilir.
Peki gerilim, akım ve direnci nasıl ilişkilendirebiliriz? Muhtemelen daha fazla voltaj görebildiğiniz için (basınç) daha fazla akım (akış) yapar, ancak daha fazla direnç (daha küçük nozül) daha az akış yapar. Bunu matematiksel olarak koymak için:
akım = voltaj / direnç
Bu aynı zamanda bize bu denklemi yeniden düzenleyerek bir direnç tanımı verir:
direnç = voltaj / akım
Elektronikte direnç kavramı çok fazla ortaya çıkıyor, bu nedenle sadece Ohm denilen ölçüm için özel bir birimimiz var . Aslında, Ohm şöyle tanımlanır:
Ohm = Volt / Amper
Hemen hemen tüm elektronik ürünleri bunlara dayandığından, bu miktarların üçünün de kısaltmaları var. Bir Volt "V", Amper'i "A" olarak ve Ohm da Yunanca "Ω" harfiyle kısaltılır.
Direnç, voltaj ve akımla ilgili olan bu denklem, elektroniğin temel taşıdır ve ilk ortaya çıkan adamın peşinden Ohm Yasası denir .
Şimdi gösterdiğim Ohm yasasının ilk şekline geri dönelim, bu bize ne kadar akım alacağımızı söyler:
Fiziksel büyüklüklerde: akım = gerilim / ikamet
Ortak ünitelerde: Amper = Volt / Ohm veya A = V / Ω
Bu, zaten düşünülmesi gereken çok şey. Daha ileri gitmeden önce aklınızı buralara sarmaya çalışın. Bunu anlamanız için burada soruları sorun. Bunu aldıktan sonra, her türlü güzel şeye devam edebiliriz.