Kavramın Tanımı:

Elektrik kelimesi etimolojik olarak kehribar anlamına gelen Yunanca “electronos” kelimesinden türemiştir. Elektrik, Fizik bilimine göre elektron adı verilen – yüklü parçacıkların hareketiyle oluşan ve potansiyel fark nedeniyle ortaya çıkan enerji çeşididir. Elektrik eksi yüklü parçacıklar aracılığıyla taşınır ve bu parçacıklar dışında doğada + yüklü parçacıklar da bulunur. İletken maddenin iki farklı ucunda iki farklı yük bulunan bu elektrik yüklerinin oluşturduğu elektriksel potansiyel bulunur. Elektrik devresi tamamladığında yani iletkenlik için yeterli şartlar sağlandığında ucunda bu iki farklı yük bulunan elektriksel potansiyellerin bulunduğu üreteç kaynağından dolayı potansiyel fark oluşur ve bu nedenle gündelik hayatta “Elektrik” diye adlandırdığımız enerji ortaya çıkar. 

Üreteç, adı verilen akım ve aynı zamanda potansiyel fark kaynakları gündelik hayatımızda çeşitli şekillerde karşımıza çıkar. Örneğin üreteçler Galvanik Piller, Aküler ve Jeneratörler gibi kaynaklar olabilir. Elektronların hareketlerinin oluşturduğu olaya ise Elektrik Akımı adı verilir.Fizikte iki tür elektrik akımı vardır. İlki akım şiddeti ve akım yönü zamana göre sabit olan Doğru Akım, ikincisi ise akım şiddeti ve akım yönü periyodik olarak değişebilen ve değiştirilebilen Alternatif akımdır. 

Elektriğin Tarihi:

Antik Dönem

Elektriğin bilinen tarihine baktığımızda Miletli Doğa Filozofu Thales ile başladığını görebiliriz. Thales, MÖ 600 yılında kehribar deneyi adı verilen deneyde Kehribar, talaş gibi küçük nesneleri birbirine sürttüğünde birbirlerini çektiğini gördü. Elektrik kelimesi Yunanca “Electronos” kelimesinden türediğinden bu kelime de kehribar anlamına geldiğinden elektrik kelimesinin serüveni burada başlar. 

Statik elektriğin gözlemlenmesi

M.S. 1600 yılına gelindiğinde, William Gilbert isimli doğa filozofu De Magnete isimli kitabında kehribarın diğer küçük cisimlerle etkileşime geçişinin özel bir etki olduğuna karar vererek bu etkiye “Elektrik” adını ilk defa veren kişi olmuştur. 17 yy. ortalarında Benjamin Franklin bir takım önemli deneyler yapmış ve bu deneyler sonucunda yükleri + ve – olarak ikiye ayırmıştır. Ve aynı zamanda kendisi camın yalıtkan olduğunu keşfetmiş ve bu özelliğinden yararlanarak cam bir batarya icat etmiştir. 

Elektrik Akımının ve Elektromanyetizma’nın gözlemlenmesi

Elektrik Akımı kavramı Elektrik Tarihi içerisinde 18 yy. ın sonlarına doğru Luigi Galvani ile başlar. Galvani ölü kurbağa ile yaptığı deneyde çeşitli metalleri kurbağa bacağının sinir bulunan bölgesine dokundurduğunda kurbağa bacağının hareket ettiğini gözlemlemiş, bunun kurbağanın bacağından kaynaklandığını düşünmüş ve elektrofizyolojinin temellerini atmıştır. 1800 yılında bu deneye farklı bir açıdan bakan Alessandro Volta, bu hareketin metalin kendisinden kaynaklandığını düşündü ve bundan yararlanarak ilk defa elektrik akımı üreten ve “Voltaik Pil” adı verilen ilk pili icat etti. Bu katkılarından dolayı adına ithafen fizikte Gerilim(Potansiyel Fark) birimine “Volt(V)” ismi verilmiştir. Yine 19.yy ın başlarında Fransız Fizikçi André Marie Ampére elektrik ve manyetizmanın aynı kaynaktan geldiğini düşünerek Ampére yasası, elektromanyetizma ve elektrodinamik teori kavramlarını Fizik literatürüne kazandırmış ayrıca manyetik kuvvetin tanımını ve formülasyonunu yaparak adının “Elektriğin Newtonu” olarak anılmasını sağlamış ve bu çalışmalarından dolayı ismine ithafen akım şiddeti birimine “Amper(A)” adı verilmiştir.

Elektrostatik Kuvvetin Formülize edilmesi

Aynı yıllarda başka bir Fransız fizikçi olan Charles Coulomb birbirine elektrostatik kuvvet uygulayan iki yükün, aralarında mesafeyle elektrostatik kuvvetin büyüklüğü arasındaki ilişkiyi formülize etti. 

Kullanılabilir elektrik enerjisinin üretilmesi 

1831 yılında Michael Faraday, Elektromanyetik İndüksiyon ve Elektromanyetik Özindüksiyon gibi kavramları keşfetmiş, ilk elektrik dinamosu ve ilk elektrik motorunu yaparak günümüzde kullandığımız birçok teknolojinin temellerini atmış, hem dünya tarihinde hem de fizik tarihinde çığır açmıştır. 1860 lı yıllarda ise başka bir çığır açıcı çalışma yapan kişi olan James Clerk Maxwell, Ampere Yasalarını ve Faraday Yasalarını birlikte modifiye ederek, özellikle Faraday ın Elektrik ve Manyetizma kavramının ilişkisiyle ilgili öngörüsünden yararlanarak Elektromanyetizm Teorisi’nin temellerini atmış, ışığın da bir elektromanyetik dalga olduğunu olarak açıklayarak elektromanyetik dalgaların varlığını teorik olarak ispatlamıştır. 

Elektriğin insan hayatı içerisinde yaygın olarak kendine yer bulması

Werner von Siemens, 1847 yılından itibaren elektriğin şehirlere dağıtımı için elektriğin hatlar halinde taşınma fikrinin öncüsü olmuş, elektrik iletkenliği kavramı üzerine çalışmaları ve elektrik mühendisliği disiplinini geliştirmesinden dolayı adına ithafen fizikte elektrik iletkenliği birimine “Siemens (S)” ismi verilmiştir. 1882 yılından itibaren Thomas Edison, ampulü icat etmesinden sonra başta New York’ta ve daha sonra dünyanın başka birçok yerinde elektriğin düzenli şekilde evlere dağıtımının başrolü olmuştur. 

Alternatif Akım ve Radyo Teknolojisi Dönemi

Sonraki yıllarda Alman fizikçi Heinrich Hertz 1887 yılında bir elektrik kıvılcım jeneratörü ve iki metal çubuktan oluşan deney düzeneğinde yaptığı deneyde Maxwell in elektromanyetik dalgalar teorisini pratik olarak kanıtlanmıştır. Devam eden yıllarda kendisi göremesede yaptığı çalışma Marconi ve Tesla gibi bilim insanlarının da çabalarıyla kablosuz iletişim teknolojisinin gelişmesine yol açmıştır. Katkılarından dolayı adına ithafen fizikte frekans birimine “Hertz(Hz)” ismi verilmiştir. Nikola Tesla 1887-1888 yılları arasında çok fazlı alternatif akımı geliştirmiş ve alternatif akımın öncülerinden olup günümüz trafo aygıtlarının geliştirilmesini ve yaygınlaştırılmasını sağlamıştır. Bunun yanında Hertz’in çalışmalarından faydalanarak kablosuz enerji aktarımı çalışmaları yapmış ve hatta 1898 yılında Uzaktan Kumandalı Tekne’nin patentini bile almıştır.Çalışmaları günümüzde kullanılan radyo’nun geliştirilmesine ön ayak olmuştur. John Ambrose Fleming 1904 yılında Alternatif akımın Doğru akıma dönüştürülmesini sağlayan araçlardan birisi olan Diyot’u icat edmiş ve bu icat özellikle elektriğin evde kullanımı ve ev eşyalarına adapte edilmesi açısından büyük kolaylık sağlamıştır. Bunun yanı sıra Diyot’un icadı elektromanyetik sinyalleri elektrik akımına dönüştürülmesinide sağlayarak radyo ve iletişim teknolojisinin gelişmesinde en önemli adımlardan birisi olmuştur. 

Modern Dönem

William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain 1947 yılında Bell Laboratuvarlarında Transistör aygıtını geliştirmişlerdir. Transistörün icadı hem günümüzdeki mekanizma ile çalışan modern bilgisayarların geliştirilmesini, hem de bilgisayarların giderek küçülerek günümüzdeki halini almasını sağlamıştır. Transistörler elektrik teknolojisinin yani sıra elektronik teknolojisinin gelişmesini de sağlamış, bu da elektronik cihazların programlanarak akıllı hale getirilmesini sağlamıştır. Transistörün icadından sonra elektrik teknolojisinin gelişimi kolektif olarak ilerlemiş, elektronik teknolojisinin etkisiyle de günümüz dünyasının şekillenmesini; ulaşım, iletişim, sağlık ve mühendislik alanlarının daha da gelişmesine yol açmıştır. 

Elektriğin tarihini, çalışma mekanizmasını anlamak ve bu disipline meraklı olmak bizleri bu disiplinde uzman birer birey olmamıza yardımcı olurken; kazandığımız bu donanım da bizleri bilimi ve dünyayı anlayan ve bunlara fayda sağlayan birer birey olmamıza katkıda bulunur.