Elektrik Akımının Hızı, Işık Hızı ve Ses Hızı Ne Kadardır? Hangisi Daha Hızlıdır?

Elektrik ne kadar hızlı akıyor? Elektrik hızı ışık hızına yakın mıdır? 

Elektrik akımı, elektriksel yük taşıyan parçacıkların (elektronların) hareketiyle oluşuyor. 

Belli bir kesit üzerinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akımıdır. 

Fizikte sürüklenme hızı olarak adlandırılan durum da elektron gibi yüklü parçacıkların, bir elektrik alanına maruz kaldıklarında ulaştığı ortalama hızı temsil etmekte.

Elektronların ışık hızına yakın hareket etmelerine sebep olan şeyse elektromanyetik dalgalardır. Dolayısıyla elektriğin akış hızı, elektrik üretimi ve dağıtımında kullanılan kabloların boyutları, cinsi ve diğer bazı teknik detaylara göre farklılıklar gösterse de genellikle ışık hızının yüzde 60 ile yüzde 90’ına ulaşmış oluyor. 

Yani 180.000.000 metre/saniye ile 270.000.000 metre/saniye civarındadır.

Bir başka değişle saniyede 180.000 kilometre ile 270.000 kilometre arasındadır.

Işık Hızı Ne Kadardır?

Işığın boşluktaki hızı, genellikle c ile gösterilir, fiziğin birçok bölümünde kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Kesin değeri 299.792.458 metre/saniyedir. Bu değer genellikle 300.000.000 metre/saniye olarak alınır. Bir başka değişle saniyede 300.000 kilometre dir.

Ses Hızı Ne Kadardır?

Ses hızı havada, deniz seviyesinde ve 21 °C sıcaklıkta 343.2 metre/saniye olarak alınır. 

Ses hızı frekansa bağlı olarak değişmez, her frekansta ses aynı hızda gider. 

Havanın sıcaklık, yoğunluk durumuna göre sesin yayılma hızı değişir. Soğuk havada ses hızı azalır.

Bu durumda ses hızı, ışık hızı ve elektrik hızından oldukça yavaştır.

Elektrik Akımının Işık Etkisi Nedir?

Elektrik Akımının Işık Etkisi

Elektrik akımı bazı metallerden veya gazlardan geçerken bu maddelerden ışık yayıldığı görülür.

Elektrik akımının geçtiği maddelerin ısınmaktadır. Bu ısınma çok yüksek değerlere ulaştığında ışık kaynağı ortaya çıkmaktadır. Akkor telli (flamanlı) lambalar bu mantıkla çalışırlar. Tungusten (wolfram) bir flamanın elektrik akımı uygulandığında çok yüksek değerlerde ısınması sonucu ışık ortaya çıkar.

Elektrik akımının çeşitli gazlardan geçmesi sonucu oluşan ışık kaynakları olarak fluoresan lambalar, tasarruflu ampüller, neon lambalar örnek olarak gösterilebilir.

Bunun yanında LED lerde kimyasal etkiyle ışık kaynağı olarak kullanılır

Elektrik enerjisinin ışık etkisinden faydalanma alanı oldukça geniştir. Aydınlatmadan tutunda eğlence sektörüne, teşhis ve tedavi amaçlı tıp uygulamalarından haberleşme teknolojisine, baskı teknolojilerinden güvenlik uygulamalarına, otomatik kontrol uygulamalarından bilimsel amaçlı test ve ölçüm uygulamalarına kadar birçok alanda kullanılmaktadır.

Örneğin, evler ve iş yerlerindeki aydınlatma amaçlı lambalar, sokak lambaları,  televizyon ve benzeri cihazların kumandaları, hemen bütün cihazlarda bulunan ve çalışıp çalışmadığını gösteren ledler daha somut örnekler olarak sıralanabilir.

Işığın Tanımı, Işık Birimleri, Lumen, Candela, Lux, Işık Şiddeti Ölçümü, Luxmetre

Işığın Tanımı

Işık, doğrusal dalgalar hâlinde yayılan elektromanyetik dalgalara verilen addır.

Işığın ve tüm diğer elektromanyetik dalgaların temel olarak üç özelliği vardır:

Frekans: Dalga boyu ile ters orantılıdır, insan gözü bu özelliği renk olarak algılar.

Şiddet: Genlik olarak da geçer, insan gözü tarafından parlaklık olarak algılanır.

Polarite: Titreşim açısıdır, normal şartlarda insan gözü tarafından algılanmaz.

Işık, bir dalga formunda olduğundan belli bir frekans değerine sahiptir. Sahip olduğu frekansa göre ışığın rengi değişir. İnsan gözü kırmızı ve mor arasında renkleri görebilecek yetenektedir. Eğer ışığın frekansı daha da artarsa görme sınırımızın dışına çıkar ve morötesi ışık adını alır. Tam tersine frekans azalarak kırmızıdan daha düşük frekansa inerse kızılötesi ışık adını alır.

Örneğin, televizyon kumandası çalışırken kızılötesi ışık yayar. Bunu çıplak gözle göremeyiz ancak bir cep telefonu kamerası ile bakacak olursak gözün göremediği frekanstaki ışığı görebiliriz.

Işık, bir ışımanın ışık kaynağından çıktıktan sonra nesnelere çarparak veya direkt olarak yansıması sonucu canlıların görmesini sağlayan olgudur. 

Kendiliğinden ışık yayarak görülebilen cisimlere ise ışık kaynağı adı verilir.

Görünür ışığın dalga boyu 380 nm ile 760 nm arasındadır. Elektromanyetik tayfta bu alan kızılötesi ile morötesi arasında yer almaktadır.

Örneğin, 470 nm‘lik bir dalga boyundaki ışık mavi, 540 nm‘lik bir dalga boyundaki ışık yeşil ve 650 nm‘lik dalga boylu ışık kırmızıdır.

Işık Seviye Birimi

Işık Ģiddeti ve aydınlanma ile ilgili bilinmesi gereken 3 tane büyüklük vardır. Bunlar sırasıyla aşağıda verilmiştir.

1. Lümen

Işık yayan bir kaynağın birim zamanda yaydığı ışık miktarı birimine lümen (lm) adı verilir. Işık akışı şiddetidir.

2. Candela

Belli bir lümen değerine sahip ışık yayan bir kaynağın ışığı değişik doğrultulara yayılır. Örneğin; bir mumdan çıkan ışık, odanın her yanına 360 o dağılır. Veya bir el fenerinden çıkan ışık belli bir açı genişliğinde önünü aydınlatır. Bu yayılan ışığın belirli bir yöne doğru olan ışıma şiddetinin birimine candela (cd) adı verilir. Işık şiddetidir.

3. Lux

Belirli bir yüzey üzerine düşen toplam ışık miktarıdır. Yani bir yüzeyin ne kadar aydınlık olduğunun ölçüsüdür. Kaynağın gücü lümen, aydınlanacak yüzey alanı metrekare olduğuna göre birimi lümen / metrekaredir. Bu birim kısaca lux olarak da isimlendirilir.

Işık Seviye Ölçü Aletleri, Luxmetre

Bir ortamda sağlıklı bir aydınlatma olup olmadığının tespiti gibi alanlarda ortamın ışık seviyesinin ölçülmesi gerekir. Işık seviyesini ölçen bu tür aletlere luxmetre denir.

Luxmetre, bir adet ışık detektörü ve bu detektörden ışık şiddetine bağlı olarak gelen sinyali değerlendirip gösteren gövde kısmından oluşur. Bu detektör, genel olarak bir güneş pilidir. Üzerine düşen ışık şiddetiyle orantılı olarak gerilim üreten bu elemanın ucundaki gerilim değeri bize ışık şiddetini verir. Bir ortamın ışık şiddeti ölçüleceği zaman ortamda ışığın eşit olarak dağılmış olmasına dikkat edilir, luxmetrenin detektörü ışığa dik olacak şekilde tutularak ölçüm yapılır. Oda çok geniş veya ışık eşit dağılmamışsa değişik noktalardan ölçülerek değerlendirme yapılmalıdır.