Hidrolik benzetim
Hidrolik benzetim (analoji), elektron hareketlerinin incelenmesi için hidrolik sistemlerin kullanılmasıdır. Elektrik akımı gözle görülemediği için iletkenlerde elektron akışı sıvının boru içindeki akışına benzetilir. Bu benzetimde devre elemanlarına karşılık hidrolik karşılıkları kullanılır.
Su akışı ile benzetim
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d8/Electronic-hydraulic_analogy.svg/320px-Electronic-hydraulic_analogy.svg.png)
Kapalı bir elektrik devresinde elektronları akışı, su akışına benzetilir. Elektrik devresinde elektronların hareketinin sağlanabilmesi için potansiyel fark oluşması gerekir. Buna karşılık sıvının da bir noktadan başka bir noktaya yatay düzlemde akması için basınç farkı olması gerekir.[1] Su tesisatında basınç farkı pompa ile oluşturulur. Böylece elektrik devresindeki batarya, su tesisatındaki pompanın işlevini görür.[2] Su tesisatı için, iki nokta arasındaki basınç farkı ne kadar yüksek olursa, sıvı akışı o kadar hızlı olur. Bu açıdan suyun akış hızı elektrik akımının yüksekliğine benzer. Elektrik yükü ise su miktarıdır.[1][3]
- İletken tel: düz boru
- Direnç: daralan boru
- Kesişim noktası: Te boru parçası
Su tesisatında suyun aktığı çapı görece geniş borular iletken tel olarak düşünülürse, çapı normalden daha dar olan boru direnç işlevi görür.[1]
Elektrik, hidrolik, termal ve mekanik denklemler arasındaki benzerlikler:
tip | hidrolik | elektrik | termal | mekanik |
---|---|---|---|---|
nicelik | hacim [m3] | elektrik yükü [C] | ısı [J] | momentum [Ns] |
nicelik akışı | debi [m3/s] | akım [A=C/s] | ısı aktarımı hızı [J/s] | kuvvet [N] |
akış yoğunluğu | hız [m/s] | akım yoğunluğu [C/(m2·s) = A/m²] | ısı akısı [W/m2] | gerilim [N/m2 = Pa] |
potansiyel | basınç [Pa=J/m3=N/m2] | elektrik potansiyeli [V=J/C=W/A] | sıcaklık [K] | sürat [m/s=J/Ns] |
lineer model | Poiseuille kanunu | Ohm kanunu | Fourier kanunu | süspansiyon |
Kaynakça
- ^ a b c Elektriğin Temel Esasları (PDF). Elektrik-Elektronik Teknolojisi. Milli Eğitim Bakanlığı. 2011. 31 Mart 2020 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2020.
- ^ Çetin, Levent. "Elektrik - Temel Kavramlar" (PDF). Dokuz Eylül Üniversitesi. 12 Kasım 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2020.
- ^ Basit Elektrik Devreleri (PDF). Tesisat Teknoloji ve İklimlendirme. Milli Eğitim Bakanlığı. 2011. 20 Eylül 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2020.