Bugün günlerden Fizik, Yeni bir makale ile geçmişten bugüne geçiş yapalım. Lise eğitimini Diyarbakır meslek lisesi Makine bölümünde tamamladım. Lise birinci sınıfta bölüm ismi İş makineleri olarak geçiyor ve atölye dersleri dışında kalan dersler Elektrik Bölümü ile takip ediliyordu. İş makineleri bölümü öğrencileri ve Elektrik bölümü öğrencileri ortak derslerde birlikte ders alıyorduk. İlk dönemin ortası kış mevsiminin yaşandığı bir aralıkta Elektrik bölümünden Tacettin Yetkili (açıkçası soyadını yanlış yazmış olabilirim), yine elektrik bölümünden iki sınıf arkadaşı ve İş makineleri bölümünden halen dostluğunu paylaştığım Makine-İnşaat Mühendisi olan Bülent Yılmaz ile okulun bahçesinde otururken, Tacettin ve yanındaki iki arkadaş Bülent ve benim yanıma gelerek, Ulu Camii civarında kullanılmış, âtıl durumda elektrik üniteleri satışı yapıldığını ve malzeme alımı için onların yanında bulunmamızı bu arada alışverişte köprü olmamızı istediler. Neyse, Ulu Camii bölgesine vardık. Elektrik malzemesi satan orta yaşta bir adam ile konuşturlar. O adam Elektrik bölümünde okuyan arkadaşların istedikleri malzemeyi 45 dakika sonra getirebileceğini söyledi. 45 dakika sonra buluşmak üzere oradan ayrıldık, ben ve Bülent belirlenen saatte adamın yanına giderken Tacettin ve iki arkadaş ortada yoktular.
Adam: Malzemeleri getirdim, hangisini istiyorsunuz?
Abi: Biz köprüyüz …
Köprü demişken, aklıma Galvanometre geldi. Galvanometre cihazı elektrik akımında açığa çıkan değişimin manyetik alan oluşturması prensibiyle çalışan bir elektrik aletidir. Solenoid şeklinde sarılmış bir telden geçen elektrik akımı değiştiği takdirde etrafında oluşan manyetik alan ibreyi oynatır (Solenoid, sıkıştırılmış sarmal eğri şeklindeki sarılı bir bobindir. Selenoid ismi Fransız fizikçi André-Marie Ampère tarafından sarmal bir bobin tasarlamak üzere keşfedildiği bilinmektedir). Bu noktada ister ortaöğretim seviyesinde ister sanayide gördüğünüz ve kullandığınız bütün ampermetre ve voltmetreler galvanometredir.
Lise seviyesinde Ampermetre devreye seri bağlanır, Voltmetre ise devreye paralel bağlanır deriz, teknik terim olarak Ampermetre mekanizmada kullanılan telden daha küçük değerli bir direnç mekanizmaya seri olarak, voltmetrede ise daha yüksek değerli bir direnç paralel olarak bağlanır denilebilir.
Galvanometre küçük elektrik akımlarını gösterir, bu noktada mikro voltmetre ya da mikro ampermetre gibi ölçüm yaptığını söyleyebiliriz. Galvanometrenin isim babası; Elektrik konusundaki başarılı çalışmalarıyla tanınan İtalyan Fizik bilgini Luigi Galvani’den gelir. Kaynaklara göre 1820 yılında Danimarkalı fizikçi Hans Christian Örsted, üzerinden elektrik akımı geçirilen bir telin, yakınındaki bir pusulanın mıknatıslanmış ibresini saptırdığını keşfetmiş. Bu noktada Örsted’in yaptığı keşif ile bir pim üzerinde dönebilen mıknatıslanmış bir iğnenin çevresindeki bir bobinden oluşan galvanometre cihazının üretimi de aynı ilkeye dayanır diyebiliriz. Şekil 1 de Galvanometre gösterimi görülmektedir.
Devrede açığa çıkan minik sapmalar ortamda mikro ampermetre ya da mikro voltmetre değerini gösterdiğini ve ölçüm aracı olarak Galvanometre kullanıldığını söyledik. Şekil1 de ortada galvanometrenin yer aldığı üniteyi incelersek devrede kullanılan, değeri bilinen dirençler yardımıyla, değeri bilinmeyen orta değerde olan direncin değerinin bulunabilmesi için bir yönteme ihtiyaç duyulacaktır. Bu aşamada devrede var olan küçük değerde dirençler için ve özellikle kablo direnci ölçümlerinde “wheatstone köprüleri” yaygın olarak kullanılır.
Değeri bilinmeyen dirençler için kullanılan bu yöntemde Wheatsone devre şemasını incelediğimizde,
Şekil 2’de Wheatstone devre şeması iki gösterilmiştir. Burada Wheatsone köprüsü incelendiğinde, devrede iki tane değeri bilinen direnç (R1 ve R3), bir tane ayarlı direnç (R2) ve bir de değeri bilinmeyen direnç (Rx) vardır. Burada R2 ayarlı direnç, galvanometre sıfırı gösterene kadar değiştirilir.
R1.R3=R2.Rx
olduğunda galvanometre sıfır değerini gösterecektir.
Son söz, Galvanometre akım ölçen bir cihazdır. Devrede akımın var olup olmadığını ve akım varsa yönünü belirtir. Devrede akımın genliğini gösterecek şekilde ibre ve ölçekli skalası bulunuyorsa, duyarlılığına bağlı olarak; mikro ampermetre, mili ampermetre veya ampermetre adını alır. Eğer, skalası volt veya ohm gibi büyüklüklere göre kalibre edilmiş ise, voltmetre veya ohmmetre adını alır.
Basit bir örnek soru ile sonlandıralım,
Mavi oklar ve kırmızı okların çarpımından elde edilen değer eşit büyüklükte olacağı için ortada kalan direnç üzerinden akım geçmez .
Sevgili okur sevgi ile kalın.
Dr. Fırat AKBALIK
