Akımın Yönü

Bir önceki videoda akımın ne olduğundan bahsettik. Akımın en basit tanımıyla aslında yük hareketi olduğundan, yani birim zamandaki yük değişikliği olduğundan bahsettik. Bakır telde elektronların akımı taşıdığını gördük. Tuz solüsyonuna incelediğimizde ise akım çizdiğimiz hayali sınırdan pozitif ve negatif iyonlarla taşınıyordu. Orada hareket eden yük sayısını takip etmeye çalışmıştık. Şimdi, pozitif akımı nasıl tanımlarız biraz bunun üstünde duralım. Pozitif akım ne demek? Ekranda kendime biraz yer açıyorum. Anlatacağım şey öğrencilere biraz kafa karıştırıcı gelebiliyor. Ama bunu netleştirmeye çalışacağız. Pozitif işareti, genel olarak böyle kullanırız. Akım için pozitif işaret, pozitif yüklerin hareket yönüdür. Yukarda da pozitif sodyum iyonlarının hareket yönü sağa doğru şu yönde Sol tarafı gösteren ok da negatif klor iyonlarının hareket yönünü gösteriyor. Akıma pozitif yön verdiğimizde toplamdaki pozitif yön çizdiğimiz şekilde; sağa doğru olacak. Bu pozitif akım oluyor. Aynı şey tel için de geçerli. Tekrardan bakır telimizi çizelim. İçinde minik elektronlarımızın olduğunu söylemiştik, tüm bu elektronlar şu yönde hareket ediyor. Dolayısıyla, eksi q bu yönde hareket ediyor. Akımın yönünü çizmeye çalıştığımda akım için çizdiğimiz ok şu yönde olacak. Pozitif akım. Mesela elimizde birim zamanda –ki burada saniye- şu yönde hareket eden 10 elektron olsaydı, akım sol tarafa doğru ”saniyede pozitif 10 yük” olacaktı. Şimdi kendimize bir soralım. Eğer akımı taşıyan her zaman elektronlarsa neden biz kalkıp oku tersi yöne çiziyoruz? Bunun için tarihte biraz geri gidip eski arkadaşımız Benjamin Franklin’i bulmalıyız. Elektronların negatif yüklü olduğunu söyleyen kişi Benjamin kısaca “Ben Franklin”di. Aslında bu kararı o verdi de diyebiliriz. Bunu söylediği zamanlarda hiç kimse elektron diye bir şeyin varlığını bilmiyordu. Bu sıralarda takvimler 1747’yi gösteriyordu. Evet, yüklerin iki tip olduğunu ve bunların pozitif ve negatif olduğunu söyleyen kişi Ben Franklin. Bunu yaparken ne onun ne de başkasının elektronların varlığından haberi vardı. Elektron, J.J. Thomson isimli bir fizikçi tarafından keşfedildi. Bu keşif 1897’de oldu. Küçük bir hesaplama yapıp, bu iki tarihi birbirinden çıkarırsak arada neredeyse 150 yıl olduğunu görürüz. Elektrik üzerine yapılan araştırmalar o 150 yılda bize çok şey öğretti. Mesela metalde akım yönünü elektron hareketinin tersi yönüne atamak. Bunda bir problem yok, her şey yolunda hemen yapabiliriz bunu. Öğrenciler sıklıkla “Neden akım oku yönünü diğer tarafa doğru çevirmiyoruz böylece akım şu yöne doğru olmaz mı?” diye soruyorlar. Neden akımı diğer tarafa giden şekilde yapmıyoruz ki? Öncelikle 150 yıllık bir deneyimimiz vardı. Şimdi bunun üzerine elektronun keşfinden sonra elimizde bir 120 yıl daha var. Hiçbir şeyi değiştirmeden eskisi gibi olduğu gibi kullanmaya devam ettik, değiştirmeyi tercih etmedik. Çünkü bu değişikliği yapsaydık ortaya çok büyük bir karışıklık çıkardı. Yapılmamasının nedenlerinden biri bu. Örnek vermek gerekirse tek gecede trafiğin yönünün değiştirildiğini hayal edin. Bunun yaratacağı problemleri bir düşünün. Değişikliği yapmadan önce herkes istediği yere gidebiliyorken, yaptıktan sonra ortalık karışacak; tamam belki zamanla düzelecek ama bu değişim pahalıya patlayacaktır. Aynı şey elektrik için de geçerli. Akımın pozitif yükün yönünde olduğunu düşünürsek de gayet iyi yapabiliriz. Tıpkı daha önce pozitif sodyum da yaptığımız gibi sağ tarafa yani şu yönde gitmesi herhangi bir problem oluşturmuyor. Aslına bakarsanız elektrik vücudumuzda bu şekilde iletiliyor. Pozitif yüklerin hareket etmesi alışılmamış bir şey değil. Akımın tanımını toparlayacak olursak ortaya bu çıkıyor. Hayali bir sınır koyuyoruz ve bunun üzerinden her iki yönden geçen yükleri izliyoruz. Bu yükleri sayıyoruz ve bir saniyede geçen q yükü buluyoruz. Böylelikle akımı bitirmiş olduk! Bir sonraki videoda görüşmek üzere.