Elektrik Ve Elektromanyetizma By: mnıl Date: January 01, 2013, 10:39:41 PM Elektriğin, Thales’den daha önce insanlar tarafından bilindiği bir gerçektir. Bunu, şu üç nedene dayandırabiliriz:
Bir kumaş parçasına sürülen kehribarın saman veya hafif cisimleri çekmesi
Şimşek çakması
Elektrikli torpido balığının varlığı
Yukarıdaki olayların arasındaki ilişki ilk kez, W. Gilbert tarafından XVI. y.y ’da ortaya konuldu. O, metalik olmayan maddelerin, birbirini elektriksel çekme özelliği gösterenlerini listelemiş ve bu maddelere elektrikli ve yüklü nitelemesinde bulunmuştur. Gilbert, pek çok kez bu cisimlerin birbirlerini ittiğini deneysel olarak görmesine rağmen, itme olayını açıklayamadığı için bu etkileşimi görmezlikten gelmiştir. Ondan sonra gelen deneyciler, bu itme kuvvetini deneysel olarak incelemiştir. Bunların başında Magdeberg Yarımküreleri deneyiyle Otto von Guericke gelir. Bu deney, bir eksene geçirilmiş kükürtten topun çevrilmesiyle beraber buna dokunulması halinde elektrik kıvılcımlarının çıktığını gösterir. Statik elektriğin elde edilmesi bu deneyle gösterilmiştir.
XVIII. y.y ’ ın başlarında İngiliz deneyci S. Gray ; 650 ft. (~200 m.)’ den uzun olan nemli bir ip boyunca elektrik yükünün iletimini gerçekleştirdi. Ayrıca elektriksel çekme kuvvetinin metal bir nesneden diğer bir cisme aktarılabileceğini gösterdi. Hemen hemen ayni zamanda; Fransız C. Dufay, yalnızca iki tür elektriklenmenin olabileceğini ortaya koydu. Buna göre; farklı yükler birbirini çekerken ayni yükler birbirini iterdi. Bu, ayni zamanda kapsamlı ilk elektrik teorisiydi.
Dufay’ ın teorisini geliştiren B. Franklin, farklı iki elektrik türüne pozitif ve negatif adlarını verir. Elektriğin akıcı nitelikte olduğunu öne süren Franklin; teorisinde, yük hareketinin yönünün pozitiften negatife doğru olduğunu ve bu hareketin, pozitif yüklerin yer değiştirmesiyle meydana geldiğini ortaya koyar. Bu teoriler oluşturulurken bir yandan da pil yapımı ve elektriğin depolanması ile ilgili çalışmalar ilerler. Leyden şişesinin yapılmasıyla ilk kez elektrik depo edilirken bir İtalyan tıpçı olan L. Galvani 1786’ da değişik metaller kullanarak kurbağanın iç organlarının incelenmesi sırasında; kurbağanın bacak kaslarının kasıldığını gözlemler.
Galvani’ nin sonuçlarını duyan A. Volta, birkaç yıl sonra bu olayın iki farklı metalden kaynaklandığı sonucuna ulaşır. Yaptığı deneylerde iki adet çeşitli cinste metal alarak bunların arasına değişik sıvılar koyar. Elde ettiği sonuçlardan hareketle 1800 yılında elektrik pilini icat eder. Öte yandan A. Coulomb, kendi buluşu olan burulma terazisi‘ ni kullanarak yüklü cisimler arasındaki elektrik kuvvetlerini nicel olarak ölçer. Sonuçta, elektriksel kuvvetin bir ters kare kuvvet olduğunu bulur.Bu iki elektirksel yük arasındaki elektriksel kuvveti Coulomb Kuvvet'i olarak adlandırılır.
Elektrik ve manyetizma arasındaki ilişki Danimarkalı bilim adamı H. Oersted’ in, bir gösteri deneyi sırasında üzerinden elektrik akımı geçen telin, yakınındaki pusulayı saptırdığını bulmasıyla 1819’ da açığa çıktı. Bundan birkaç yıl sonra Alman fizikçi G. S. Ohm, bir tele uygulanan gerilim ile o telden geçen akım arasında bir bağıntı olduğunu bulur. Gerilimin telden geçen akıma oranına o telin direnci adını verir. Bu arada Oersted’ in gözlemlediği elektromanyetik olay; J. B. Biot, F. Savart ve A. M. Ampére tarafından matematiksel olarak ifade edilir.
Yine ayni yıllarda M. Faraday ve J. Henry, elektrik akımı ile manyetizma arasındaki başka ilişkileri gösterdiler. Bir devrenin yakınında bulunan bir mıknatısı hareket ettirerek yada başka bir devredeki akımı değiştirerek o devrede elektrik akımı oluşturdular. Bu çalışmalar, ilk elektrik motorunun yapımıyla sonuçlandı. Yine, Faraday manyetik alanın varlığını mıknatıs etrafında toplanan demir tozlarının şekillenimi yardımıyla ispatladı.
Ancak elektrik ile manyetizma arasındaki nihai ilişki en açık dille J. C. Maxwell tarafından 1873’ te gösterilir. Maxwell’ in ortaya attığı denklemler, ışığın yapısını ve boşluktaki yayılımını açıklarken, ayni zamanda havada elektromanyetik dalgaların nasıl bir yerden bir yere aktarılabileceğini de ortaya koyuyordu. Nitekim; R. Hertz 1888’ de elektromanyetik dalgaları laboratuarda oluşturarak Maxwell’ in öngörülerini doğruladı.
Basit bir verici devresinde oluşturulan elektrik kıvılcımları, aralarında hiçbir bağlantı olmadan alıcı devrede elde edildi. Çok geçmeden, 1890 yılında Markoni, ilk radyoyu yapar ve Hertz’ in bu buluşunun haberleşmedeki önemi gösterilmiş olur. Bugün günlük yaşantımızdan uzay çalışmalarına kadar pek çok alanda buluş kullanılmaktadır.
