Doğru Akım Nedir, Nasıl Üretilir ve Nerelerde Kullanılır?

Elektronların yüksek potansiyelden düşük potansiyele aynı yönde akarak oluşturduğu akıma doğru akım denir. DC ile gösterilir. (Direct Current)

Doğru akımın yönü asla değişmez ama büyüklüğü değişebilir. Büyüklüğü değişmeyen sabit yöndeki akıma düzgün doğru akım, büyüklüğü değişen sabit yöndeki akıma ise değişken doğru akım denir.

Doğru akım ile alternatif akımı birbirinden ayıran en temel farklılık akımların yönüdür. Doğru akımda akımın yönü asla değişmez (grafikte bölgesini değiştirmez), alternatif akımda ise akım sürekli olarak yön değiştirir (grafikte sürekli olarak bölge değiştirir).

R-L-C Elemanlarının DC Devredeki Davranışları

Elektrik devre elemanlarından direnç (R), endüktans (L) ve kondansatör (C) elemanları doğru akım devrelerinde farklı davranırlar.

İdeal bir direnç elemanı devrede normal görevini yapar, iki ucuna uygulanan gerilimi kendi büyüklüğünce oranlayarak üzerinden elektrik akımı geçirir.

İdeal bir endüktans elemanı doğru akım devresinde başlangıçta (t=0 anında) kendi büyüklüğünde iken ilerleyen anlarda (t=sonsuz) boş tel görevi görür. Yani DC bir devrede ideal bir endüktans boş bir tel görevi görerek akıma ve gerilime etki etmez.

İdeal bir kondansatör elemanı ise doğru akım devresinde başlangıçta (t=0 anında) kendi büyüklüğünde iken ilerleyen anlarda (t=sonsuz) açık devre görevi görür. Üzerinden akım geçirmez.

DC Güç Kaynağı Nedir?

Doğru akım devrelerinde devreye potansiyel fark uygulayan elemana denir. Uygulamış olduğu potansiyel farktan dolayı oluşan elektrik akımı doğru akımdır. Evlerimizde kullandığımız piller DC güç kaynağına birer örnektir. Devreye uygulamış olduğu potansiyel farkın birimi Volt’tur. Bağımsız güç kaynakları yuvarlak, bağımlı güç kaynakları eş kenar dörtgen içerisinde gösterilirler.

DC Akım Kaynağı Nedir?

Doğru akım devrelerinde devreye doğru akım veren devre elemanıdır. DC güç kaynağı ve dirençten oluşan devre yerine tek başına DC akım kaynağı da yazılabilir. Devreye uygulamış olduğu akımın birimi Amper’dir. Bağımsız güç kaynakları yuvarlak, bağımlı güç kaynakları eş kenar dörtgen içerisinde gösterilirler.

Doğru Akım Nasıl Üretilir?

Doğru akım ilk geliştirildiğinde üretiminin olduğu santralden tüketiminin olduğu son kullanıcıya ulaşması oldukça zor ve görüntü kirliliğine sebebiyet veren bir durumdu. Uzaktaki bir elektrikli aleti çalıştırmak için gücünün yetersiz olması gibi sebeplerden dolayı alternatif akım Nikola Tesla tarafından geliştirildi ve daha sonrasında şehirler arasında ve şehir içi elektrik iletimi alternatif akım ile sağlandı ama bazı elektrikli aletler ilk tasarlandıkları gibi doğru akım ile çalışmaya devam etti. Böyle bir durum söz konusu olduğunda iletim hattından gelen alternatif akım doğrultucularla doğru akıma dönüştürülerek kullanılmaya başlandı.

  • Piller: Piller bir devreye bağlandığı zaman devrede DC güç kaynağı görevi görür. Devrede oluşan akım doğru akımdır. Bu oluşan akım pilin içerisindeki kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüşmesiyle gerçekleşir.

Yine aynı şekilde akümülatörler de kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek devreye doğru akım verirler.

  • Dinamo: Dinamo var olan bir hareketten yararlanarak hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. Oluşan elektrik enerjisi devreye doğru akım olarak verilir. Otomobillerdeki tekerleklerin dönmesi sonucu elektrik üretme amacı ile otomobillerin içerisinde dinamo sistemi vardır.

  • Güneş Pilleri: Güneşten gelen güneş enerjisini (fotovoltaik enerji) elektrik enerjisine dönüştürürler ve bu elektrik enerjisi devreye doğru akım olarak verilir. Bazı hesap makinelerinin ve dijital saatlerin ön kısmında üst tarafında güneş pillerini görmek mümkündür.

Yine aynı şekilde güneş panelleri de elektrik enerjisini doğru akım olarak devreye verir.

  • Doğrultmaç Devreleri: Hattan veya güç kaynağından gelen alternatif akımı doğrultarak doğru akıma dönüştürür.

Doğru Akım Nerelerde Kullanılır?

  • Haberleşme cihazları: Telefon, telgraf gibi haberleşme cihazlarının iç yapısı doğru akım ile çalışır.
  • Elektronik aletler: Çoğu elektronik alet içerisindeki elektronik devrelerden dolayı doğru akım ile çalışır. Televizyon, radyo bunlara birer örnektir.
  • Elektrikli toplu taşıma araçları: Tren, tramvay, metro gibi toplu taşıma sistemleri doğru akım ile devrelerini çalıştırır.
  • DC Elektrik Motorları: Doğru akım elektrik motorları doğru akım ile çalışabilmesi için tasarlanmışlardır ve alternatif akım ile çalıştırıldığında motor sürekli dönme yönünü değiştirir ve bir sağa bir sola döner. Yani motor çalışmaz.

Aşağıdaki örnekler de doğru akım kullanılır.

  • Redresörlü kaynak makineleri
  • Maden arıtma esnasındaki elektroliz
  • Maden kaplamacılığındaki galvonoteknik
  • Elektro-mıknatıslar