Elektrik Tarihi

Elektrik ve mıknatıs (magnet) sözcüklerinin kökeni eski Yunanca'dan gelmektedir. Elektrik sözcüğünün kaynağı "kehribar" anlamına gelen Yunanca elektron sözcüğüdür. Mıknatıs sözcüğünün de, mıknatıs taşlarına oldukça sık rastlanan Batı Anadolu'daki Magnesia yaptıklarını ve denize açıldıklarında bunlardan yararlandıklarını bilinir. Ancak elektrik ve magnetizma ile ilgili elimizdeki ilk yazılı belgeler eski Yunan filozof (bugünkü Manisa) bölgesinden türediği sanılmaktadır. Çinlilerin M.Ö. 1100 yıllarında mıknatıs taşları ile mıknatısladıkları madenî iğnelerden bir tür pusulaTales'in (M.Ö. 625 - M.Ö. 545) elektriğe ve magnetizmaya ilişkin önemli gözlemlerde bulunduğu, Aristoteles'in yazılarından öğreniyoruz. Bu gözlemlerinde Tales, kehribarın hafif cisimleri ve mıknatıs taşının da demiri çekebilme özelliği bulunduğunu saptamıştır. Hatta daha da ileri giderek bu iki tür olay arasında ilişki kurmaya çalışmıştır. Romalı şair Lukretyüs, De Nerum Natura adlı yapıtında mıknatıs taşının demir halkaları çekebildiğinden söz etmektedir.

Bilimsel çalışmaların ve düşünsel gelişmelerin Batı da çok yavaşladığı Ortaçağ döneminde en göze çarpan yenilik, kehribar ve mıknatıs taşı üzerine yaptığı gözlemlerle Rönesans bilimcilerine ilham veren ünlü İngiliz bilimcisi Roger Bacon'ın öğrencisi Peter Peregrinus'un 1269 yılında, pusulanın ilkel biçimini tanımlaması olmuştur.
Ancak pusulanın Peregrinus tarafında icat edilmediği ve Avrupalıların bu aygıtın varlığını ve özelliklerini, Müslümanlar aracılığıyla Çinlilerden öğrendiği tarihçilerin genel olarak kabul ettikleri bir görüştür. Pusulanın o dönemin en önemli teknolojik buluşu olması ve pratikte görülen büyük yararları, magnetizma olgusu üzerine ilginin ve çalışmaların artmasına yol açmıştır. Bu konudaki ilk önemli yapıtın yazarı William Gilbert (1544 - 1603)'dir. İngiltere Kraliçesi I. Elizabeth'in doktoru olan Gilbert'in De Magnete adlı kitabı 1600 yılında yayımlandı. Gilbert bu kitabında, dünyanın küresel bir mıknatıs olduğunu ve pusulanın ibresinin dünyanın magnetik kutbunu gösterdiğini ortaya koyarak magnetizma teorisine çok büyük bir katkıda bulundu. Pusula ibresinin, kuzey - güney doğrultusunun yanı sıra düşey yönde sapma gösterdiğini ilk kez söyleyen de Gilbert olmuştur.

Magdeburg kenti belediye başkanı Otto von Guericke (1602 - 1686), 1660 yılında elektriksel yük üreten ilk makinayı yaptı. Bu makina, kayışlı bir makara düzeneği aracılığıyla elle döndürülen kükürt bir küreden oluşuyordu. Çeşitli cisimlerin dönmekte olan kükürt küreye sürtünmesiyle belirli düzeylerde statik elektrik üretiliyordu. Avrupa'da kısa sürede büyük bir üne kavuşan bu makina ile Guericke, elektriksel itme ilkesini kurmuş ve yaygınlaştırmış oluyordu.
Elektriğin iletilebileceğini kanıtlayan ilk deneyler Stephen Gray (1696 - 1736) adlı bir İngiliz tarafından yapılmıştır. Elektriklenmiş bir şişede elektriğin, şişenin mantar kapağına da geçtiğini gören Gray, bu gözleminden hareket ederek ipek, cam, metal çubuk ve benzeri cisimleri ard arda bitiştirerek elektriğin bu cisimler aracılığla iletilebileceğini gösterdi. 1729'da yaptığı bu tür bir deneyde elektriği 255 metrelik bir uzaklığa kadar iletmeyi başardı. Çeşitli maddeleri iletken ve yalıtkan olarak ilk kez sınıflandıran da Stephen Gray olmuştur.
XVIII. yüzyılın en gözde buluşlarından biri, Leiden şişesidir. Alman E.G. von Kleist ile Leiden (Hollanda'da bir kent) Üniversitesi matematik profesörlerinden Pieter van Musschenbroek'in 1745 ve 1746'da birbirlerinden bağımsız olarak buldukları bu aygıt, içine metal bir çubuk batırılmış su dolu bir cam şişeden oluşuyordu. Cam şişenin izolatör rolü gördüğü tarihteki bu ilk kondansatör, elektriği depolanarak çeşitli deneylerde bir kaynak olarak kullanılabilmesine olanak sağlıyordu.

Leiden şişesinin bulunmasının ardından elektriğin iletimine ilişkin deneyler arttı. Fransa'da yapılan bir deneyde Leiden şişesindeki elektrik 4 km. uzaklığa iletildi. Öte yandan elektriğin iletilebilir olması, onun hızının ne olduğunun merak edilmesine yol açtı. Fransa'da ve İngiltere'de elektriğin hızını ölçme deneyleri yapıldı. Bu deneylerin sonucunda elektriğin aynı anda kilometrelerce öteye ulaştığı düşüncesinden öteye gidilemedi.
Elektrik yüklerinin artı ve eksi olarak belirlenip adlandırılmasını sağlayan Benjamin Franklin (1706 - 1790)'dir. Franklin, yaptığı çeşitli deneylerin sonucunda elektriğin belirli ortamlarda fazla veya eksik ölçülerde bulunabilen bir sıvı olduğu görüşüne vardı. Her ikisinde de elektrik eksikliği ya da fazlalığı bulunan cisimlerin birbirini ittiğini, birinde eksiklik diğerinde fazlalık olan cisimlerin ise birbirlerini çektiğini ileri sürdü. Fazlalığı artı elektrik, eksikliği ise eksi elektrik olarak adlandırdı.

Leiden şişesiyle ilgili deneyleri de sürdüren Franklin, Leiden şişesinden boşalan elektriğin oluşturduğu çatırtılar ve kıvılcımlar ile fırtınalı havalardaki gök gürültüsü ve şimşek arasında bir ilişki olması gerektiğini düşündü ve 1752'de, fırtınalı bir havada uçurduğu bir uçurtma ile bir Leiden şişesini yüklemeyi başardı. Franklin'in bu deneyden pratik yararlar elde etme yönündeki girişimleri paratonerin bulunmasına giden yolu açtı. Bu nedenle, yıldırıma karşı bir korunma aracı olarak kullanılan ve toprağa bağlı bir metal çubuktan ibaret olan paratonerin gerçek yaratıcısı Franklin'dir. 1782 yılında Amerika'nın Philadelphia kentinde paratoner kullanan konut sayısı 400'ü geçiyordu.
Elektriğin XVIII. yüzyıl tarihindeki en önemli simanın Coulomb ve en büyük bilimsel keşfin de Coulomb Yasasının formüle edilmesi olduğunu söyleyebiliriz. Fransız fizikçi Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1802), elektriğin niceliksel işlemler ve ölçümler ifade edilebilen bir kavram ve bilim dalı haline getirilmesine çok büyük katkılarda bulunmuştur. Coulomb, 1777 yılında, yüklü iki metal küre ya da iki mıknatıs kutbu arasındaki itme veya çekme kuvvetini duyarlı bir biçimde ölçebilen burulmalı tartı aygıtını gerçekleştirdi; bu aygıtı icat etmesi nedeniyle 1781'de Fransız Bilimler Akademisi'ne seçildi. 1785'de ise bu tartı aygıtını kullanarak iki yük arasındaki itme veya çekme kuvvetinin, yüklerin çarpımı ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu deneysel olarak gösterdi. Günümüzde Coulomb yasası olarak bilinen bu büyük bilimsel keşif, elektriğin bir bilim dalı haline gelmesinde temel nitelikte bir rol oynamıştır. Coulomb yasası, Newton'un kütle çekimi yasasının elektrikteki karşılığıdır (Kütle çekimi yasasından farklı olarak elektrikte iki yük arasında itme kuvvetinin varlığı da söz konusudur).

sayesindedir ki, levhaları üst üste koyarak hazırlanabilen piller yaptı. Volta pili kısa bir süre içinde, özellikle kimya dalında olmak üzere önemli gelişmelere yol açtı. İngiliz kimyacı XVIII. yüzyılın sonlarında gerçekleştirilen çok önemli bir buluş da pildir. Pilkimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürücek sürekli bir akım elde edebilme olanağı doğmuştur. İtalyan hekim ve fizik bilgini Luigi Galvani (1737 - 1798), hayvanların dokularında bir tür elektrik bulunduğuna inanıyordu. Laboratuvardaki kurbağalardan birinin açıktaki sinirlerine makasla dokunduğunda ölü hayvanın kaslarının kasıldığını fark etmişti. Galvani'ye göre,"hayvansal elektrik" adını verdiği bu yeni güç, sürtünmeyle oluşan statik elektrikten farklı, yeni bir elektrik biçimiydi. Pavia Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Alessandro Volta (1745 - 1827), Galvani'nin bu fikrine karşı çıktı ve oluşan elektriğin kaynağının kurbağa değil, ona dokundurulan metal parçaları olduğunu ileri sürdü. Galvani ile Volta arasındaki bu tartışma başka bilim adamlarının da katılımıyla yıllarca sürdü ve ancak Volta'nın 1800 yılında Royal Society'ye yazdığı yazıda, iki metal plaka arasına tuz karışımlı sıvı koyarak elektrik akımı elde etmiş olduğunu bildirmesiyle sona erdi. Böylece ilkel biçimiyle pil icat edilmiş oluyordu. Volta daha sonra buluşunu geliştirdi ve tuzlu suyla nemlendirilmiş kartonlarla birbirlerinden ayrılmış ince bakır ve çinkoHumphry Davy (1778 - 1829), 1807 yılında, özel olarak yapılmış güçlü bir Volta pilini kullanarak bileşikler içinden elektrik akımını geçirmek suretiyle potasyum ve sodyumu bileşiklerinden ayırmayı başardı. Böylece XVIII. yüzyılın sonunda, sürekli elektrik akımı üretebilen bir kaynağın gerçekleştirilmesiyle, hem elektrokimya dalında büyük adımların atılabilmesi süreci başlamış, hem de yüzyıllar boyunca varlığını korumuş olan elektrik tarihinin en temel sorusunun yani elektrik ile magnetizma arasındaki ilişkinin niteliği konusunun yanıtlanabilmesinin nesnel temeli yaratılmış oldu. Bu sorunun yanıtının artık çok uzun bir süre geçmeden Kopenhag Üniversitesi'nde doğa felsefesi profesörü olan Hans Christian Oersted (1775 - 1851)'den geldi. Oersted, 1819 yılında, öğrencilerine elektrik akımından ısı elde edilmesini göstermek amacıyla Volta piliyle deney yaparken önemli bir olguya tanık oldu. Kullandığı elektrik devresinin açılma ve kapanma anlarında, yakındaki bir mıknatıslı pusulanın iğnesinde sapmalar oluyordu. Gözlemlerini sürdüren Oersted bir telin içinden akım geçirildiğinde elektrik akımının telin çevresinde bir magnetik alan oluşturduğu sonucuna vardı. Oersted'in yaptığı deneylerin sonuçlarını 1820 yılında yayınlanması, bilim dünyasında büyük yankılar yarattı.

Oersted'in keşiflerinin yayınlanmasından bir hafta sonra Fransız matematikçi ve fizikçi André Marie Ampére (1775 - 1836), bu yeni olguyu betimleyen ve Ampére Yasası olarak adlandırılan bir elektromagnetizma yasası formüle etti. Bu yasa magnetik alan ile bu alanı doğuran elektrik akımı arasındaki bağıntıyı matematiksel olarak belirtiyordu. Elektrodinamiğin kurucusu olan Ampére aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de geliştirdi ve serbestçe hareket eden bir iğnenin yardımıyla elektrik akımını ölçen bir aygıt yaptı.
İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yapan Alman fizikçi Georg Simon Ohm (1789 - 1854), bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu buldu. Ohm, günümüzde kendi adıyla anılan bu yasayı ve onunla ilgili düşüncelerini 1827 yılında yayınladı.
XIX. yüzyılda elektrik teori ve pratiğine çok önemli katkılarda bulunmuş iki büyük bilim adamı vardır. Bunlar büyük deneyci İngiliz Michael Faraday (1791 - 1867) ile elektromagnetik kuramının kurucusu İskoç James Clerk Maxwell (1831 - 1879)'dir.
Oersted, elektrik akımının bir magnetik alan oluşturduğunu göstermişti. İngiliz kimyacı ve fizikçi Faraday ise mıknatısların elektrik akımı yarattığını buldu ve mıknatısların oluşturduğu elektrik akımına ilişkin yasayı formüle etti: Akımın şiddeti, iletkeni birim zamanda kesen kuvvet çizgilerinin sayısıyla doğru orantılıydı. Faraday, yaşamı boyunca tüm çalışmalarını düzenli bir biçimde defterine not ediyordu. Ölümünden sonra bu notlar 7 cilt halinde yayınlanmıştır. Faraday, 1822 yılında defterine şu notu düşmüştü; "Magnetizma'yı elektriğe dönüştür!". Faraday'ın bu bilimsel keşfi, onun sürekli bir akım üretebilen elektrik motorunu buluşuyla sonuçlanmıştır.

Faraday'ın elektriğin yanı sıra kimya alanında da önemli katkıları bulunmuştur. elektrokimyanın kurucusu olarak tanınan Faraday elektroliz yasalarının da kâşifidir. Ayrıca, elektroliz, elektrot, anot, katot gibi günümüzde kullanılan sözcükleri de ilk kez ortaya atan Faraday'dır.
Faraday, ilkelerine son derece bağlı olarak yaşayan bir bilim insanıydı. 1850'li yıllarda İngiltere, Rusya ve Kırım'da savaş halindeyken, İngiliz hükümeti savaşta kullanılmak üzere bir zehirli gaz geliştirmesi için Faraday'a başvurmuştu. Faraday'ın yanıtı çok kesindi: Böyle bir gazın geliştirilmesi mümkündü, ancak kendisinin böyle bir araştırmada yer alması düşünülemezdi.
Bilimsel gelişmeye çok önemli ve özgün katkılarıyla Maxwell, belki ancak Newton'un ve Einstein'ın etkisiyle eş düzeyde tutulabilecek bir etki yaratmıştır. Diğer şeylerin yanı sıra elektromagnetizma kuramı ile gerçekte XX. yüzyıl fiziğine en büyük etkide bulunan XIX. yüzyıl bilimcisidir. Maxwell'in 100. doğum yılında, 1931'de Einstein, Maxwell'in çalışmaları sonucunda fizikteki gerçeklik kavramlarında ortaya çıkan değişiklikleri, Newton döneminden bu yana fiziğin kazandığı en köklü üretici deneyimler olarak tanımladı.
Işığın da bir elektromagnetik dalga olduğu görüşünü benimseyen Maxwell, elektromagnetik radyasyon kavramını ortaya attı ve alan denklemlerini, Michael Faraday'ın elektrik ve magnetik kuvvet çizgileri üzerine oturttu. Bu alan denklemleri daha sonra Einstein'ın özel görecelik kuramının gelişimine yol açtı ve kütle ile enerjinin eşdeğerliği ilkesine temel oluşturdu. Maxwell'in düşünceleri ayrıca XX. yüzyıl fiziğinin öteki büyük keşfi olan kuantum kuramının geliştirilmesine de öncülük etti. Maxwell'in elektromagnetik radyasyonu tanımlaması, ısıl radyasyon yasasının oluşumuna yol açtı ve bu yasa da daha sonra Max Planck'ın kuantum hipotezini formüle etmesine yaradı. Bu hipoteze göre ısı enerjisi yalnızca sınırlı miktarlarda ya da kuantalar halinde yayılır.
Maxwell'in elektromagnetizma üzerine yaptığı çalışmalar onu tarihin en büyük bilim adamları arasına yerleştirmiştir.

Kuramın en iyi açıklaması niteliğindeki "Elektrik ve Magnetizma Üzerine Tezler" adlı yaptının önsözünde, Maxwell yaptığı en büyük şeyin Faraday'ın fiziksel düşüncelerini matematiksel bir yapıya dönüştürmek olduğunu belirtmektedir. Faraday indükleme yasalarını (değişen bir magnetik alan, indüklenmiş bir elektromagnetik alana yol açar) açıklama denemeleri sırasında Maxwell bir mekanik model oluşturdu. O bu modelin, enine dalgalara yataklık yapabilen dielektrik ortam içinde bir deplasman akımına neden olduğunu buldu. Bu dalgaların hızlarını hesapladı ve onların ışık hızına çok yakın olduğunu gösterdi. Maxwell ışığın, elektrik ve magnetizma olgularının nedeni olan enine dalgalanmalar içerdiği sonucuna varmanın kaçınılmaz olduğuna karar verdi.
Maxwell'in kuramı, elektromagnetik dalgaların bir laboratuvarda elde edilebileceğini öngörüyordu. Bunu ilk olarak, Maxwell'in ölümünden sekiz yıl sonra, 1887'de Heinrich Hertz (1857 - 1894) gerçekleştirdi. Kökeni Maxwell'in yazılarında bulunan çok sayıdaki uygulama, radyo sanayiinin doğuşuyla sonuçlandı.

Oersted ile yoğunlaşmaya başlayan bilimsel gelişmeler Maxwell ile doruğa erişmişti. Bu büyük gelişmeler sadece kuramsal düzeyde ilerlemekte kalmadı, teknolojik sonuçlara da yol açtı. Faraday 1831 yılında elektrik üretebilen küçük nir jeneratör de yapmıştı. Fakat onun bu icadı o yıllarda büyük teknolojik atılımlara neden olmadı. Ancak XIX. yüzyılın ikinci yarısında teknolojik gelişmeler yoğunlaştı ve hız kazanmaya başladı.
1850'li yıllarda artık seri olarak üretilmeye başlanan dinomalar ilk kez yaygın olarak aydınlatma amacı için kullanıldı. 1858'de başlayarak dinamolardan İngiltere'de deniz fenerlerindeki kömür uçlu ark lambalarının enerji kaynağı olarak yararlanıldı. XIX. yüzyılın son çeyreğinde artık elektrik motorları küçük ve bağımsız mekanik enerji gerektiren, demiryolları, asansörler, madencilik, makina tezgahları, matbaacılık gibi alanlarda yaygın biçimde kullanılmaya başlanmıştı.

İlk kez deniz fenerlerinde kullanılan ark lambaları daha sonra sokak aydınlatılmasında da kullanılmaya başlandı. Bu yöndeki ilk uygulama, 1877 yılında Paris'te Avenue d'Opera caddesinin ark lambaları ile aydınlatılmasıdır. Bu uygulama alternatif akımla çalışan ark lambaları ve enerji kaynağı olarak da Gramme dinomaları kullanılmıştı. Benzeri sokak ve işyeri aydınlatma sistemleri daha sonra Avrupa ve Amerika'nın belli başlı şehirlerinde de kullanılmaya başlandı.
XIX. yüzyılın ilk yarısında İngiltere'de platin flaman kullanılan akkor lambalar yapılmıştı. Ancak lambalarda istenilen düzeyde vakum elde edilemediği için başarılı sonuçlar alınamamıştır. Civa pompasının bulunmasıyla yüksek vakum sağlama olanakları doğdu ve böylece daha iyi sonuçlar alındı. Ancak akkor lambanın ticari uygulamaya girebilmesini sağlayan mucit, Amerikalı Thomas Alva Edison (1847 - 1931)'dır. Edison, 1877'de, sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu (fonograf) geliştirmişti. İki yıl sonra da lamba üzerinde çalışmaya başladı. En uygun flaman maddesinin seçimi için yüzlerce deney yaptıktan sonra karbon flamanlı akkor lamba için patent başvurunu yaptı. Üç yıl sonra New York sokakları artık bu lambalarla aydınlanıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği çeşitli buluşları için 1093 patent aldı.

1833 yılında Almanya'nın Göttingen kentinde iki bilim adamı Gauss ve Weber, birbirlerine olan uzaklıkları 1,5 km olan evleri arasında bir tür telgraf düzeneği kurmuşlardı. Bu düzenekte alıcı olarak galvanometreler kullanılıyordu. Gerçekte bu yıllarda küçük ticari uygulamaları da içeren bir telgraf teknolojisi Avrupa'da ve Amerika'da gelişmeye başlamıştı. Ancak günümüzde telgrafın asıl mucidi olarak Amerikalı Samuel Morse (1791 - 1872) kabul edilmektedir. Morse'un 1837'de geliştirdiği telgrafta alıcı aygıt, göndericiden gelen imle çalışan bir elektromıknatıs ve bu mıknatısın hareketiyle kağıdın üzerine Mors kodunu yazan bir düzenekten oluşuyordu. Mors kodu, bugün Mors alfabesi olarak bilinen nokta ve çizgileri içeriyordu. Samuel Morse'un telgraf sistemi, 1844 yılında Washington - Baltimore şehirleri arasında 65 km'lik bir telgraf hattı olarak uygulamaya sokuldu.
1856 yılında New York ile Kanada'nın doğu kıyısındaki New Foundland adası arasında telgraf hattı kuruldu. Bundan sonra da New Foundland ile İrlanda arasındaki ilk transatlantik telgraf kablosunun döşenmesi girişimleri başladı. 6 Ağustos 1857'de başlayan kablo döşeme çalışmaları çok büyük güçlüklerle karşılaştı ve ancak bir yıl sonra 5 Ağustos 1858'de tamamlanabildi. Bununla birlikte henüz iletilen mesaj sayısı 400'ü bile bulmamışken, denizaltı kablosu 1 Eylül 1858'de onarılamayacak biçimde arızalandı. Kıtalararası telgraf iletişimi ancak 8 yıl sonra, 7 Eylül 1866'da yeniden başlayabildi.
XIX. yüzyılda telgrafın uygarlığın ve yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelmesinden sonra gerçekleşen en önemli aşama telsiz telgrafın bulunmasıdır. Alman fizikçi Heinrich Hertz (1857 - 1894)'in Maxwell'in elektromagnetizma kuramından hareket ederek yaptığı deneyler sonucunda elektromagnetik dalgaların haberleşmede kullanılabileceği anlaşılmıştı. Bu gelişmeyi teknolojik sonucuna ulaştırmayı başaran mucit ise İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi (1874 - 1937) oldu. Marconi, ile telsiz telgraf patentini, sinyalleri birkaç km uzağa ulaştırarak 1892'de aldı. Daha sonra çalışmalarını sürekli geliştirdi ve ilk kıtalararası radyo sinyalini göndermeyi başardı. 12 Aralık 1901'de, İngiltere'nin güneybatı ucundaki Cornwall'dan gönderilen sinyaller, Atlas Okyanusunun öte yakasından, Kanada'nın New Foundland adası kıyılarındaki St. John'dan alındı. Bu olayı izeleyen tarihlerde birçok yerde telsiz telgraf istasyonları kurulmaya başladı.
Daha XIX. yüzyılın ikinci yarısının hemen başlarında insan konuşmasının elektrikle iletilebilmesi üzerine düşünceler ve tasarılar geliştirilmeye başlanmış ve hatta bazı deneylere bile girilmişti. Ancak telefonun gerçek mucidi olarak bilinen Alexander Graham Bell (1847 - 1922)'in telefonun patentini alması 1876 yılını buldu. Bell'in telefon sisteminin esasını, elektromıknatısın, ses dalgasıyla orantılı olarak akım üretecek bir biçimde titreştirilmesi oluşuyordu. ABD Patent Dairesi'nden aldığı patent belgesinde buluşuna ilişkin olarak şu sözler yer alıyordu; "Ağızdan çıkan seslere ya da başka seslere eşlik eden, hava titreşimlerine benzeyen elektrik titreşimleri yaratarak, ağızdan çıkan sesleri ya da başka sesleri telegrafik olarak iletmeye yönelik bir yöntem ve aygıt..."
kullanımı hızlı yaygınlaştı. XX. yüzyılın ilk yarısı için artık elektronik çağı nitelemesi yapmak mümkündür. Bu dönemde çok hızlı ve şaşırtıcı bir gelişme çizgisi izleyen Patentin alınışını izleyen bir yıl içinde aygıt üretilerek piyasaya sürüldü ve telefonunelektroniğin uygulamaları, yaşamın her alanını artık doğrudan etkiler hale gelmiştir. 1904 yılında John Ambrose Fleming elektron lambasını (diyot) gerçekleştirdi. 1907'de Lee De Forest triyot lambayı yaptı. 1923'te ise Rus asıllı ABD'li mühendis Vladimir Kosma Zworykin (1889 - 1982)'in, görüntüleri elektrik işaretlerine dönüştüren ikonoskop lambasını bulmasıi televizyonun gelişiminde temel önemde bir adım oldu.

Müzik ve konuşma içeren kısa mesafeli ilk radyo yayını, 24 Aralık 1906'da ABD'li mucit Reginald Fessenden tarafından gerçekleştirildi. Radyo teknolojisi bu tarihten sonra sürekli gelişme gösterdi. Ayrıca 1920'de Kanada'da, 1921'de Avustralya, Yeni Zelanda ve Danimarka'da, 1922'de Fransa, İngiltere ve SSCB'de, 1923'de Belçika, Almanya, Çekoslovakya ve İspanya'da, 1924'te Finlandiya ve İtalya'da, 1925'de de Türkiye'de düzenli radyo yayınları başladı. Radyo teknolojisinin gelişimiyle birlikte, kullanılan elektronik devreler de gittikçe daha karmaşık biçimler almaya başlamıştı. Bu sorunlarla bağlantılı olarak, elektrik devrelerinin daha sistematik bir biçimde çözümlenmesi ve sentezlenmesine yönelik "devre teorisi" adı verilen matematiksel disiplin önemli gelişmeler gösterdi.
Modern televizyon mucidi, Rus asıllı ABD'li elektrik mühendisi Vladimir Kosma Zworykin'dir. Zworykin 1923 yılında, televizyon kamerasının en önemli parçası olan ve ilk kez resim tarama yöntemini tümüyle elektronik olarak yapan ikonoskopu buldu. Ertesi yıl da kineskop olarak adlandırılan resim tüpünün patentlerini aldı. Bu iki buluş, tümüyle elektronik ilk televizyon sisteminin oluşturulmasını olanaklı kıldı. 1950'li yıllarda televizyon artık ticari uygulama aşamasına geçmişti.

Elektronik teknolojisindeki en önemli aşamalardan biri hiç kuşkusuz, yarı iletken fiziğindeki gelişmelerin sonucunda transistörün icadıyla sağlanmıştır. Elektrik sinyallerinin yükseltilmesini, denetlenmesini ya da üretilmesini sağlayan bu yarı iletken aygıt, 1947 yılında ABD'deki Bell Laboratuvarları'nda, John Bardeen, Walter Houser Brittain ve William Bradford Shockley tarafından icat edilmiştir. Mucitler bu buluşları nedeniyle 1956 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır. Elektron lambalarının bütün işlevlerini yerine getirebilen transistörler ayrıca ek üstünlüklere sahiptirler. Transistörler, çok daha küçük boyutlu ve hafif, mekanik etkilere karşı daha dayanıklı, ömrü daha uzun, verimi daha yüksek, ısı kayıpları daha düşük ve harcadığı güç de çok daha az olan aygıtlardır. Bu özellikleriyle transistörler, elektronik sanayiinde devrim olarak nitelendirilebilecek gelişmelere yol açmışlardır. Transistörsüz bir dünyada küçük ve yüksek hızlı bilgisayar olanaksız olacaktı.
İlk hesap makinasını, XVII. yüzyılda Fransız matematikçi ve fizikçi Blaise Pascal (1623 - 1662) yapmıştı. Bu aygıt toplama çıkarma yapabilen dişli çarklardan oluşuyordu. Daha sonra Alman filozof ve matematikçi Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716), çarpma ve bölme de yapabilen bir makina geliştirdi. Ancak bugünkü bilgisayarlara yakın makina tasarlayan mucit, İngiliz matematikçi Charles Babbage (1792 - 1871) oldu. Bununla birlikte Babbage'ın otomatik sayısal bilgisayarı, elektroniğin olanaklarından yararlanamadığı için tam bir gelişim sağlayamadı.

XX. yüzyılda, oldukça karmaşık işlemler yapabilen ancak mekanik ve yavaş çalışan öğelerden oluşan ilk bilgisayar, ABD'li elektrik mühendisi Vannevar Bush (1890 - 1974)'un yönetiminde 1930'lu yıllarda Cambridge'de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)'nde yapıldı. İlk elektronik bilgisayarın yapımına ise 1942'de başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında tamamlandı. Yarı iletken teknolojiye geçilmesinden sonra bilgisayarların hızında ve bellek sığasında büyük ilerlemeler sağlandı. Transistör kullanan ilk bilgisayar 1950 yılında ABD Standartlar Bürosu tarafından yapıldı. Transistör çağından tümleşik devreler çağına geçilmesiyle, bilgisayarlar çok daha büyük işler yapan aygıtlara dönüştüler.
Şablon:HÂYÂT GÛZELDİR

Elektrik Oluşumu ve Enerji Kaynakları

[Elektrik oluşumu esnasında güç istasyonu, türbin, motor ve su tekeri ya da bir elektrik jeneratörünü çalıştıracak diğer benzer makineleri ya da mekanik veya kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için bunlara benzer araç gereçler kullanılır. Buhar türbinleri, içten yanmalı motorlar, benzin kullanan motorlar, su türbinleri ve rüzgâr türbinleri, elektrik üretmek için en yaygın metotlardır. Dünyadaki elektrik üretimin çoğunda buhar türbinleri kullanılmaktadır.] [1] [Elektrik bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktarlardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallerine ihtiyaç duyarız.] [2] [Bir türbin hareketli bir sıvının (sıvı veya gaz) kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanılır. Buhar türbinleri şaft üstüne monte edilmiş jeneratörle bağlantılı şaftı döndürmek için buharın zorladığı bir seri kanatlara sahiptir. fosil yakıtlı bir buhar türbininde, bir fırın içinde yanan yakıt bir kaynatıcı içindeki suyu ısıtmak ve buhar haline getirmek için kullanılır.

Büyük fırınlarda suyu ısıtıp buhar üretmek için kömür, petrol ya da doğal gaz kullanılır. Ülkelerin çoğunda elektrik üretmek için şimdiye kadar en büyük ve tek enerji kaynağı olarak kömür kullanılmıştır. Buhar elde etmek için yakıt olarak doğal gaz, ya da sıvı yakıt kullanan fırınlardan da büyük miktarlarda elektrik üretilmeye devam etmektedir. Su buharı üretimini gerçekleştirme de nükleer fission diye bilinen bir işlem vasıtasıyla nükleer yakıtlardan da yararlanılmaktadır. Bir nükleer güç santrali, bir reaktör, esas olarak zenginleştirilmiş uranyumdan oluşan bir nükleer yakıt çekirdeğine sahiptir. Uranyum atomlarına nötronlar çarptığı zaman, uranyum atom çekirdeği bölünür (fission), ısı ve daha fazla nötron açığa çıkar. Kontrollü şartlar altında açığa çıkan nötronlar uranyum yakıtındaki diğer uranyum atomlarına çarpar. İşlem böylece devam eder. Açığa çıkan ısıyla zincirleme bir reaksiyon sağlanarak sürekli parçalanma gerçekleştirilir. Isı, suyu buhara dönüştürmek ve buhar, elektrik üreten bir türbini döndürmek için kullanılır. Nükleer güce sahip ülkelerde 2001 yılında tüm ülkelerdeki elektriğin %21 i nükleer güçten üretilmiştir.

Bir jeneratöre bağlı bir türbini döndürmek için düşen su kullanmak da bir yöntemdir. Elektrik üreten hidro- elektrik sistemlerinin iki temel tipi vardır. Birincisinde akan su bir barajda biriktirilir, Borular vasıtasıyla su yüksekten düşürülerek elektrik üretecek jeneratörü çalıştırmak için türbin kanatları üstüne bir basınç uygulanır. İkinci sistemde, elektrik üretmek için türbin kanatlarına basınç uygulayan düşen su değil doğrudan ırmak akımının gücüdür.

Diğer üretim kaynakları

Jeotermal güç, yeraltındaki suyun ısınmış bir halde yeryüzüne çıkmasıdır. Bu sıcak su, bazı alanlarda buhar türbin santrallerinde kullanılan buharı üretmekte kullanılır. Dünyada jeotermal güçten elektrik üretiminde yararlanılması halen elektrik üretiminin ancak %5 i kadardır.

Solar güç, güneş enerjisinden türetilir. Ancak, güneş enerjisi tüm gün boyunca yoktur ve oldukça dağınık durumdadır. Bu sebeple elektrik üretiminde kullanılması tarihsel olarak fosil yakıtlardan pahalıdır. Fotovoltaik çevrim, bir fotovoltaik güneş pilinde güneş ışığından direkt olarak elektrik üretir. Solar-termal elektrik jeneratörleri, türbinleri çalıştıracak buhar üretiminde direk güneş radyasyonunu kullanır. Solar bazda elektrik üretimi son yıllarda fotovoltaiklerin kullanılmasıyla artmaya devam etmektedir.

Rüzgâr gücü, rüzgâr hızının sağlamış olduğu enerjinin elektriğe dönüştürülmesidir. Rüzgâr gücü hızla büyüyen bir elektrik kaynağıdır. Bir rüzgâr türbini, tip olarak bir rüzgâr miline benzemektedir.

Biyomas, odun, kentsel atıklar, tarımsal artıklar, mısır sapları ve buğday samanları, gibi kaynakları içine alır. Bunlar elektrik üretimi için diğer enerji kaynaklarının bazılarıdır. Bu kaynaklar kaynatıcılarda kullanılan fosil yakıtların yerine kullanılır. Odun ya da atıkların yanmasıyla oluşan buhar, alışılmış buharlı elektrik santrallerinde kullanılır.


Bir jeneratörün ürettiği elektrik, bir transformatöre gelinceye kadar kablolar ile taşınır. Burada düşük voltajdan yüksek voltaja değiştirilir. Elektrik bu yüksek voltaj sayesinde çok uzaklara verimli bir şekilde taşınır. Elektriği uzaklara taşımakta alt istasyonlardaki iletim hatları kullanılır. Bu alt istasyonlarda transformatörler vardır. Bunlar yüksek voltajı daha düşük elektrik voltajına çevirirler. Alt istasyonlardan iletim hatları ile elektrik düşük voltaja gerek duyan evlere ve işyerlerine taşınmış olur.][1]


[Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıt santralleri ısı üretimi için doğalgaz kömür ve petrol yakarlar Nükleer santrallerde uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santraller ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme jeneratörün elektrik enerjisi üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken tellerle kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan ısı enerjisi, diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondanser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralin ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işleminin sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralin hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde bulunan beyaz duman ise su buharıdır. Elektrik üretmek için kullanılan diğer yöntem ise hidrolik santrallerdir. Bu yöntem ile barajlarda biriktirilen su, bir su türbini üzerinden geçirilir ve türbine bağlı elektrik jeneratörü döndürülerek elektrik üretilir. Yukarıda bahsedilen bu yöntemler büyük miktarlarda elektrik enerjisi üretmek için kullanılırlar. Bunların yanı sıra rüzgâr, güneş ve jeotermal enerji kullanarak da elektrik üretilmektedir. Su, güneş, rüzgâr ve jeotermal kaynaklara, yenilenebilir enerji kaynakları denilir. Bu kaynaklar diğerleri gibi tükenmezler. Petrol, doğal gaz, kömür, uranyum gibi maddeler önümüzdeki birkaç yüzyıl içinde tükeneceklerdir.] [2]