Giriş
Elektrik tarihi 2. bölümde; elektriğin 18. yüzyıldan 19. yüzyıla kadar olan tarihçesini, önemli bilim insanlarını, buluşlarını ve dönüm noktalarını detaylı bir şekilde ele alacağız.
Elektrik Tarihi: 1. Bölüm’e ulaşmak için tıklayın.
Sanayi Devrimi ve Elektrik Üretimine Giden Yol
James Watt ve Buhar Makinesi (18. Yüzyıl Sonu – 19. Yüzyıl Başları)
18. yüzyılın sonlarında, İngiliz mühendis ve mucit James Watt (1736-1819), Sanayi Devrimi’nin en önemli icatlarından biri olan Watt Buhar Makinesi’ni geliştirdi. Öncesinde, Thomas Newcomen (1664-1729) tarafından icat edilen atmosferik buhar makinesi, maden ocaklarında su pompalamak için kullanılıyordu. Ancak bu makine oldukça verimsizdi.
James Watt, 1765 yılında Newcomen motorunun termodinamik verimsizliğini fark ederek bir kondenser (yoğunlaştırıcı) ekledi ve bu sayede makinenin yakıt tüketimini büyük ölçüde azalttı. Watt ayrıca, piston hareketini daha düzgün hale getiren döner hareket mekanizmasını icat etti.
Her ne kadar Watt’ın geliştirdiği buhar makinesi doğrudan elektrik üretimiyle ilgili olmasa da, buhar enerjisinin mekanik güce dönüştürülmesi sürecinde devrim yarattı. Bu gelişme, daha sonraki yıllarda buhar türbinlerinin geliştirilmesini sağladı ve buhar türbinleri, 19. yüzyılın sonlarına doğru elektrik üretiminde ana enerji kaynağı haline geldi. Charles Parsons (1854-1931) tarafından geliştirilen ilk verimli buhar türbini, günümüz elektrik santrallerinin temelini oluşturmuştur.
Elektrik Akımının Keşfi ve İlk Batarya (18. Yüzyıl Sonu – 19. Yüzyıl Başları)
Elektriğin bilimsel olarak incelenmesi 18. yüzyılda hız kazanmış, ancak elektriğin sürekli olarak üretilebileceği bir yöntem henüz keşfedilmemişti.
Luigi Galvani (1737-1798), 1771 yılında yaptığı deneylerde, kurbağa bacaklarının metal bir tel ile temas ettiğinde kasıldığını gözlemledi. Bu durumu “hayvansal elektrik” (biyoelektrik) olarak adlandırdı ve canlı dokuların elektrik üretebileceğini ileri sürdü. Galvani’nin bu keşfi, sinir sistemi ve elektrik arasındaki bağlantıyı anlamada kritik bir adımdı ve günümüzde sinirbilimin temel taşlarından biri olarak kabul edilmektedir.
Ancak Galvani’nin tezine karşı çıkan Alessandro Volta (1745-1827), kas hareketlerinin canlı dokuların içinde bulunan özel bir elektrik kaynağı yerine, metaller arasındaki kimyasal reaksiyon sonucu oluşan elektrikten kaynaklandığını öne sürdü.
Volta, 1800 yılında ilk sürekli elektrik akımı üreten cihaz olan “Volta Pili”ni icat etti. Bu pil, üste üste dizilmiş çinko ve bakır disklerden oluşuyordu ve aralarına elektrolit olarak tuzlu suya batırılmış keçeler yerleştirilmişti. Bu yapı, ilk elektrokimyasal pil (batarya) olarak tarihe geçti ve statik elektrikten akım elektriğine geçişi sağladı.
Volta Pili’nin icadı, şu önemli gelişmelerin önünü açtı:
- Elektrik akımının kesintisiz üretilebileceği ve kullanılabileceği kanıtlandı.
- Elektrokimya biliminin doğuşu sağlandı.
- Hans Christian Ørsted ve André-Marie Ampère gibi bilim insanlarının manyetizma ile elektrik arasındaki ilişkiyi keşfetmesine olanak tanıdı.
- Michael Faraday ve Humphry Davy gibi bilim insanları tarafından elektroliz ve elektrik motorlarının keşfi için temel oluşturdu.
Volta’nın buluşu, yalnızca elektrik bilimi açısından değil, modern dünyanın elektrikle çalışan sistemlerinin temelinin atılmasını sağlayan en önemli icatlardan biri olarak kabul edilir.
Elektrik ve Elektromanyetizmanın Gelişimi
Elektromanyetizma ve Elektrik Motoru (19. Yüzyılın Başları)
19. yüzyılın başlarında, elektrik ve manyetizmanın birbiriyle ilişkili olduğu keşfedildi. Bu dönemde yapılan çalışmalar, elektrik akımının manyetik etkisini ortaya koyarak elektromanyetizma kavramını doğurdu.
Hans Christian Ørsted (1777-1851), 1820 yılında yaptığı deneylerde, bir elektrik akımı taşıyan telin yakınında bulunan bir pusula iğnesinin yön değiştirdiğini gözlemledi. Bu deney, elektrik akımının manyetik bir alan oluşturduğunu kanıtladı ve elektromanyetizmanın temelini attı.
Ørsted’in keşfinden hemen sonra André-Marie Ampère (1775-1836), elektrik akımları arasındaki etkileşimleri inceleyerek Ampère Yasası’nı formüle etti. Ampère, elektrik akımının yönüyle manyetik alanın yönü arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak açıklayan sağ el kuralını geliştirdi.
Bu çalışmalar, elektromanyetizmanın yalnızca teorik bir kavram olmadığını, aynı zamanda pratik uygulamalar için büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösterdi.
Michael Faraday (1791-1867), 1821 yılında Ørsted’in buluşlarını temel alarak ilk elektrik motorunu icat etti. Faraday, bir manyetik alan içinde bulunan iletkenden elektrik akımı geçirildiğinde sürekli bir dönme hareketi elde edilebileceğini gösterdi. Bu, elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüşmesini sağlayan ilk başarılı deney oldu.
Joseph Henry (1797-1878) ise elektromıknatıslar ve elektromanyetik röleler üzerinde yaptığı çalışmalarla elektromanyetizmanın pratik kullanımını genişletti. Henry’nin keşifleri, daha sonra telgraf ve elektrikli motorların gelişimine büyük katkı sağladı.
Elektrik motorlarının icadı, elektriğin mekanik enerjiye dönüştürülmesini mümkün kılarak sanayide, ulaşımda ve günlük yaşamda devrim yarattı. 19. yüzyılın sonlarına doğru, elektrik motorları trenler, fabrikalar ve üretim makinelerinde yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
İlk Elektrikli Arabalar (19. Yüzyıl)
Elektrik motorlarının gelişimi, ilk elektrikli taşıtların ortaya çıkmasına zemin hazırladı.
Robert Anderson, 1830’lu yıllarda ilk ilkel elektrikli arabayı geliştirdi. Ancak, o dönemde kullanılan ilkel batarya teknolojisi, araçların uzun mesafeler gitmesini engelliyordu.
Amerikalı kimyager William Morrison, 1890 yılında daha gelişmiş bir elektrikli araç tasarladı. Morrison’ın arabası, 6 kişilik bir yolcu kapasitesine sahipti ve saatte yaklaşık 23 km/s hız yapabiliyordu.
Elektrikli araçlar, 19. yüzyılın sonlarında sessiz, titreşimsiz ve kolay kullanımlı olmaları nedeniyle popüler hale geldi. Ancak, 1900’lü yılların başlarında içten yanmalı motorların gelişmesi ve benzinli araçların daha uzun menzil sunması, elektrikli araçların popülerliğini azaltarak geri plana itilmesine neden oldu.
Günümüzde, Tesla, Nissan ve diğer büyük otomobil üreticileri, elektrikli araç teknolojisini geliştirerek, batarya kapasitesini artırıp menzili uzatarak elektrikli otomobilleri yeniden endüstrinin merkezine taşımıştır.
Elektrik Üretimi ve Aydınlatma (19. Yüzyıl)
Elektromanyetizma üzerine yapılan çalışmalar, elektrik enerjisinin üretilebileceğini gösterdi ve elektrik jeneratörlerinin gelişimini sağladı.
Michael Faraday, 1831 yılında elektromanyetik indüksiyonu keşfetti. Yaptığı deneylerde, bir manyetik alan içinde hareket eden bir iletkende elektrik akımı üretilebileceğini kanıtladı. Bu keşif, elektrik jeneratörlerinin ve transformatörlerin temelini oluşturdu. Faraday’ın çalışmaları, modern elektrik üretim sistemlerinin başlangıcı kabul edilir.
Elektrik enerjisinin aydınlatma teknolojilerine uygulanması, Thomas Edison’un geliştirdiği akım sistemleri ve akkor ampul ile büyük bir değişim yaşadı.
Thomas Edison, 1879 yılında ilk uzun ömürlü pratik elektrik ampulünü geliştirdi.
- Önceki ampuller çok kısa ömürlüydü, ancak Edison’un karbonlaştırılmış bambu filament kullandığı ampul, 1200 saatten fazla yanabiliyordu.
- Edison; ampul üretimini artırarak evlerde, işyerlerinde ve şehir sokaklarında elektrikli aydınlatmayı yaygınlaştırdı.
Edison, elektriğin yaşam üzerindeki etkisini şu sözleriyle özetlemiştir:
“Elektrik o kadar ucuz olacak ki sadece zenginler mum yakacak.”
Elektrikli aydınlatmanın yaygınlaşması, gaz lambalarının yerini alarak yangın riskini azalttı, yaşam kalitesini artırdı ve sanayi sektörünün 24 saat çalışmasına olanak tanıdı.
İlk Elektrik Santralleri ve Elektrik Dağıtımının Başlangıcı
Edison, elektriğin geniş kitlelere ulaştırılabilmesi için bir dağıtım sistemi geliştirilmesi gerektiğini fark etti.
1882 yılında, New York’ta ilk ticari elektrik santrali olan Pearl Street Santrali’ni kurdu. Bu santral, 110V doğru akım (DC) kullanarak 5000 adet ampulü aydınlatabiliyordu. Edison’un geliştirdiği bu sistem, ilk merkezi elektrik dağıtım ağı olarak tarihe geçti.
Ancak Edison’un doğru akım (DC) sistemleri, elektrik enerjisinin uzun mesafelere verimli bir şekilde iletilmesi açısından sınırlamalara sahipti. Bu noktada, Nikola Tesla ve George Westinghouse, alternatif akımın (AC) verimliliğini göstererek, elektrik iletim sistemlerinde yeni bir çağ başlattılar.
19. yüzyılın sonlarında, elektrik enerjisi yalnızca bilimsel bir keşif olmaktan çıkmış, sanayiyi, ulaşımı ve günlük yaşamı kökten değiştiren bir güç haline gelmiştir.
Elektrik Tarihi: 1. Bölüm’e ulaşmak için tıklayın.
Elektrik Tarihi: 3. Bölüm’e ulaşmak için tıklayın.
RASTGELE TEKNİK İÇERİK İÇİN TIKLAYIN!
İlginizi Çekebilecek Teknik Hesaplar
Kompanzasyon Hesabı
Aydınlatma Hesabı
Yüksek Gerilim İşletme Sorumluluğu Ücreti Hesabı
Sosyal medyada teknik bilgilere maruz kalmak için:
YouTube – Instagram
