Elektromanyetik birimler fiziğin elektromanyetik dalında kullanılan birimlerdir.
Fizikte nicelik ve birimler
Fiziğin bütün dallarında çeşitli nicelikler (büyüklükler, quantity) kullanılır. Bu niceliklerden bir bölümü günlük hayatta rahatlıkla algılanan kavramlardır; sürat, ağırlık, sıcaklık vb. Buna karşılık elektromanyetikte kullanılan nicelikler günlük hayatta duygularla algılanamayan, ama ölçü aletleriyle ölçülebilen kavramlardır.
Birçok niceliğin özel birimi vardır. Kimi niceliklerde ise diğer niceliklerin birimleri kullanılırlar. Mesela uzunluk için metre birimi kullanılırken, sürat için özel bir birim kullanılmaz; bunun yerine uzunluk ve zaman birimlerinden oluşan metre/saniye birimi kullanılır.
Fizikte problem çözmek için, birimlerin birbirleriye tutarlı olması zorunludur. Şayet birimler birbiriyle tutarsızsa, yapılacak şey, öncelikle birimleri birbiriyle tutarlı hale getirmektir. Birimlerin birbiriyle tutarlı olması yani standart ölçü birimlerinin saptanması başlı başına bir bilim konusudur. Ayrıca, bu yolla uluslararası bilimsel ve ticari ilişkilerde yeknesaklık ta sağlanabilmektedir.
Başlıca birim sistemleri
Ölçü standartlarını oluşturmak için ilk uluslararası sözleşme 1875 te imzalandı. Konu ile ilgili olarak, bir komite kuruldu. Etalonları muhafaza eden, gerektiğinde birimlerde veya etalonlarda değişiklik önerisi hazırlayan, ihtiyaca bağlı olarak yeni nicelikleri tanımlayan bu uluslararası bilim komitesinin adı Ağırlıklar ve Ölçüler komitesi (Comité international des poids et mesures (CIPM)) dir. Merkezi ise Fransa’da, tarihimizde kötü anıları olan Sevres kentidir. Komite önerileri dört yılda bir defa toplanan uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler konferansında ( Conférence générale des poids et mesures (CGPM)) tartışılarak, uygun görülürse, hayata geçirilir.
Günümüzde standart ölçü sistemi MKS sistemidir. (metre kilogram saniye). Bu sisteme kimi kitaplarda (ampere birimi de eklenerek) MKSA şeklinde de rastlanır.
Eski kitaplarda rastlanan bir başka ölçü sistemi ise CGS sistemidir. (santimetre, gram. saniye) CGS sisteminin kendi içimde esu ve emu adlarıyla bilinen alt türleri vardır. ABD de ise hala eski İngiliz ölçü sistemi kullanılır. (Ancak, ABD de de bilim çevreleri MKS sistemi kullanmaktadır.)
MKS sisteminde nicelikler
MKS isteminde 7 temel nicelik tarif edilmiştir. Ayrıca bu niceliklerden üretilen 60 nicelik daha vardır. Temel niceliklerle bu niceliklerden türetilmiş 20 niceliğin kendilerine özgü birimleri vardır. Askat olarak desi (1/10), santi(1/100), mili(1/1000), üstkat olarak deka (10),hekto (100) ve kilo (1000) en iyi bilinen katlardır. (Katların bütün listesi için bakınız Uluslararası Birim Sistemi.) Bütün bunların dışında çembersel hareketler için radyan ve steradyan da birimler arasında yer alırlar. Komitenin onayından geçmiş olan birimler SI birim (Le Système International d'Unités ) olarak bilinir.
MKS siteminde temel nicelikler
7 temel nicelikten üç tanesi mekanikle ilgilidir: Uzunluk, kütle ve zaman. Isı fiziğinde (termik) sıcaklık, optikte ışık şiddeti, elektromanyetikte akım şiddeti ve kimyada da madde miktarı diğer temel nicelikler arasında yer alır. MKS sisteminde bu sayılanların birimleri sırasıyla, metre, kilogram, saniye, Kelvin, candela (kandela), ampere ve mol’dur. (Kütle birimi olarak gramın değil, kilogramın esas alındığına dikkat edilmelidir.)
Elektrik akımı ve gerilim
Elektromanyetik için temel birim elektrik yük olmalıdır. Ancak uygulamada elektrik yükleri bir araya getirip, deneyler yapmak ve sağlıklı ölçülerle etalon saptamak çok zordur. Buna karşılık bir iletkenden birim zamanda geçen yükü ölçmek çok daha kolaydır. Bu sebepten elektromanyetik için temel birim elektrik yükü değil, elektrik akımıdır. Yük ve akım arasında şu ilişki vardır.
ya da daha genel olarak
Burada q elektrik yükü, t zaman ve I da elektrik akımıdır. Yük birimi coulomb (C), akım birimi ampere (A) ve zaman biri de saniyedir (s).
Elektrikte kullanılan bir başka önemli nicelik gerilimdir. Gerilim gücün bu gücü veren akıma olan oranı (ya da yapılan işin bu enerjiyi sağlayan elektrik yüküne olan oranı) olarak tanımlanabilir.
Burada V ile gerilim, P ile güç, U ile iş gösterilmiştir. Gerilim birimi volt (V), güç birimi watt (W) ve iş (enerji) birimi de joule (J) dur.
Dikkat edilirse, gerilim tanımında güç ya da enerjinin de rolü vardır. Başta mekanik nicelikler olarak tanımlanan güç, enerji ve kuvvet James Prescott Joule’un ısı üzerinde yaptığı çalışmalardan sonra fiziğin bütün dallarında kullanılmağa başlanmıştır. (Aşağıda bu konuda bir örnek verilmiştir.)
Elektromanyetik nicelikler
Elektromanyetikte kullanılan diğer bütün nicelikler de temel birimler cinsinden verilebilir.
Bu nicelikler Tablo 1 de gösterilmiştir. Tablonun birinci bölmesi temel niceliklerden elektromanyetiği ilgilendiren dört tanesine ilişkindir. İkinci bölmede hem mekanik ve hem de elektromanyetikte kullanılan diğer birimler yer almıştır.Üçüncü bölme kendi özel birimi olan elektromanyetik niceliklere ilişkindir. Dördüncü bölmede özel birimi olmayan diğer elektromanyetik nicelikler yer almıştır. Bütün bu nicelikler SI biridir.En alt bölmede ise SI birim olmayan, fakat SI birimlerle birlikte kullanılabilen iki oran birimi görülmektedir.
(İlk üç bölme ile son bölmedeki birimlere ait Wiki iç linkleri sayfa sonundaki şablonda gösterilmiştir.Bu şablondaki son birim olan desibel bell biriminin askatıdır.)
Tablonun sol iki sütunu niceliklerin isimleri ve denklemlerde kullanılan simgelere ilişkindir. Ancak niceliklerin simgeleri için bir standart olmadığından, burada en yaygın kullanımlar gösterilmiştir.
Üçüncü ve dördüncü sütunlar MKS sisteminde birimlere ve simgelerine ayrılmıştır. Birimler daima küçük harfle yazılır. Birim simgelerinin standardı saptanmıştır. Buna göre, simgeler küçük harfle yazılır. Ancak şayet birim adı insan isminden türetilmişse (Weber, Watt, Henry vb.) simgenin ilk harfi büyüktür (Wb). (Dilimizde genellikle birim simgelerinin yazılışında uluslararası kurallara uyulmakta, fakat birimler Türkçe okunuşlarına göre yazılmaktadır: Mesela ampere yerine amper, coulomb yerine kulon, bazen de henry yerine henri)
Beşinci sütunda birimleri tanımlayan eşdeğer birimler verilmiştir. Son sütun da böyledir. Yalnız son sütunda tanımlama sadece temel birimler cinsinden yapılmıştır.Temel birimler cinsinden yapılan tanımlamalara o niceliğin boyutu da denilebilir.
Birimlerin tutarlılığı hakkında örnek
Mekanikte kullanılan watt biriminin elektromanyetikte de kullanılışı:
Yukarıdaki tabloda mekanikteki watt biriminin temel birim karşılığının kg • m²/ s³ olduğu görülmektedir. Oysa aynı birim elektrikte de kullanılır. Ancak, elektrikte kullanılan birimler ampere temel biriminden türetilmiştir. Yukarıdaki boyutlar incelenirse, watt biriminin nasıl olup ta, elektrik te de kullanıldığı ortaya çıkar.
Elektrikte 1 watt iki ucu arasında 1 volt gerilim olan bir dirençten geçen 1 amperlik akımın sağladığı güçtür. Şu halde watt biriminin elektrik birimi olarak karşılığı amper x volt olarak verilebilir. Ampere temel birimdir. Volt karşılığı ise ise tabloda kg • m² / (A • s³) olarak verilmektedir. Bu iki birimin çarpılması halinde
Bu da mekanikteki güç biriminden başka bir şey değildir.
Birimlere isim verenler
Fizikte (özellikle elektromanyetikte) birim olarak, genellikle bilim adamlarının isimleri kullanılır. Böylelikle, uygarlığa katkıda bulunanlar onurlandırılmış olur. Tablo 1 de belirtilen birimlere isim veren bilim adamlarının isimleri Tablo 2 de gösterilmiştir. (CGS sisteminde ve fiziğin diğer dallarında kullanılan birimler gösterilmemiştir.) İlk sütünda nicelik, ikinci sütunda bu niceliğin birimine isim veren bilim insanı ve son sütunda da bu bilim insanının doğum ve ölüm yılları vardır. Tablo bilim adamlarının doğum yılına göre düzenlenmiştir. Tablonun incelenmesi elektromanyetiği insanlık hizmetine sunan bili adamlarının genellikle 18.yüzyılın ikinci yarısı ile 19.yüzyılda hizmet ettiklerini göstermektedir.
Görüldüğü gibi, birimlere isim veren bilim adamlarının, Joseph Henry hariç, hepsi Avrupalı’dır. Nicola Tesla ise Hırvatistan doğumlu bir Sırp olup, sonradan ABD ye yerleşmiştir. (MKS sisteminde isimleri birimlerde kullanılan bilim adamlarına ilişkin Wiki içi linkleri sayfa sonu şablonda görülmektedir. Bell biriminde Alexander Graham Bell'in (1847-1922), neper biriminde ise John Napier'in (1550-1617) adı kullanılmaktadır.)
Ayrıca bakınız
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektromanyetik birimler fizigin elektromanyetik dalinda kullanilan birimlerdir Fizikte nicelik ve birimlerFizigin butun dallarinda cesitli nicelikler buyuklukler quantity kullanilir Bu niceliklerden bir bolumu gunluk hayatta rahatlikla algilanan kavramlardir surat agirlik sicaklik vb Buna karsilik elektromanyetikte kullanilan nicelikler gunluk hayatta duygularla algilanamayan ama olcu aletleriyle olculebilen kavramlardir Bircok niceligin ozel birimi vardir Kimi niceliklerde ise diger niceliklerin birimleri kullanilirlar Mesela uzunluk icin metre birimi kullanilirken surat icin ozel bir birim kullanilmaz bunun yerine uzunluk ve zaman birimlerinden olusan metre saniye birimi kullanilir Fizikte problem cozmek icin birimlerin birbirleriye tutarli olmasi zorunludur Sayet birimler birbiriyle tutarsizsa yapilacak sey oncelikle birimleri birbiriyle tutarli hale getirmektir Birimlerin birbiriyle tutarli olmasi yani standart olcu birimlerinin saptanmasi basli basina bir bilim konusudur Ayrica bu yolla uluslararasi bilimsel ve ticari iliskilerde yeknesaklik ta saglanabilmektedir Baslica birim sistemleriOlcu standartlarini olusturmak icin ilk uluslararasi sozlesme 1875 te imzalandi Konu ile ilgili olarak bir komite kuruldu Etalonlari muhafaza eden gerektiginde birimlerde veya etalonlarda degisiklik onerisi hazirlayan ihtiyaca bagli olarak yeni nicelikleri tanimlayan bu uluslararasi bilim komitesinin adi Agirliklar ve Olculer komitesi Comite international des poids et mesures CIPM dir Merkezi ise Fransa da tarihimizde kotu anilari olan Sevres kentidir Komite onerileri dort yilda bir defa toplanan uluslararasi Agirliklar ve Olculer konferansinda Conference generale des poids et mesures CGPM tartisilarak uygun gorulurse hayata gecirilir Gunumuzde standart olcu sistemi MKS sistemidir metre kilogram saniye Bu sisteme kimi kitaplarda ampere birimi de eklenerek MKSA seklinde de rastlanir Eski kitaplarda rastlanan bir baska olcu sistemi ise CGS sistemidir santimetre gram saniye CGS sisteminin kendi icimde esu ve emu adlariyla bilinen alt turleri vardir ABD de ise hala eski Ingiliz olcu sistemi kullanilir Ancak ABD de de bilim cevreleri MKS sistemi kullanmaktadir MKS sisteminde niceliklerMKS isteminde 7 temel nicelik tarif edilmistir Ayrica bu niceliklerden uretilen 60 nicelik daha vardir Temel niceliklerle bu niceliklerden turetilmis 20 niceligin kendilerine ozgu birimleri vardir Askat olarak desi 1 10 santi 1 100 mili 1 1000 ustkat olarak deka 10 hekto 100 ve kilo 1000 en iyi bilinen katlardir Katlarin butun listesi icin bakiniz Uluslararasi Birim Sistemi Butun bunlarin disinda cembersel hareketler icin radyan ve steradyan da birimler arasinda yer alirlar Komitenin onayindan gecmis olan birimler SI birim Le Systeme International d Unites olarak bilinir MKS siteminde temel nicelikler7 temel nicelikten uc tanesi mekanikle ilgilidir Uzunluk kutle ve zaman Isi fiziginde termik sicaklik optikte isik siddeti elektromanyetikte akim siddeti ve kimyada da madde miktari diger temel nicelikler arasinda yer alir MKS sisteminde bu sayilanlarin birimleri sirasiyla metre kilogram saniye Kelvin candela kandela ampere ve mol dur Kutle birimi olarak gramin degil kilogramin esas alindigina dikkat edilmelidir Elektrik akimi ve gerilimElektromanyetik icin temel birim elektrik yuk olmalidir Ancak uygulamada elektrik yukleri bir araya getirip deneyler yapmak ve saglikli olculerle etalon saptamak cok zordur Buna karsilik bir iletkenden birim zamanda gecen yuku olcmek cok daha kolaydir Bu sebepten elektromanyetik icin temel birim elektrik yuku degil elektrik akimidir Yuk ve akim arasinda su iliski vardir q I t displaystyle q I cdot t ya da daha genel olarak q totfIdt displaystyle q int t o t f I mathrm d t Burada q elektrik yuku t zaman ve I da elektrik akimidir Yuk birimi coulomb C akim birimi ampere A ve zaman biri de saniyedir s Elektrikte kullanilan bir baska onemli nicelik gerilimdir Gerilim gucun bu gucu veren akima olan orani ya da yapilan isin bu enerjiyi saglayan elektrik yukune olan orani olarak tanimlanabilir V PI Uq displaystyle V frac P I frac U q Burada V ile gerilim P ile guc U ile is gosterilmistir Gerilim birimi volt V guc birimi watt W ve is enerji birimi de joule J dur Dikkat edilirse gerilim taniminda guc ya da enerjinin de rolu vardir Basta mekanik nicelikler olarak tanimlanan guc enerji ve kuvvet James Prescott Joule un isi uzerinde yaptigi calismalardan sonra fizigin butun dallarinda kullanilmaga baslanmistir Asagida bu konuda bir ornek verilmistir Elektromanyetik niceliklerElektromanyetikte kullanilan diger butun nicelikler de temel birimler cinsinden verilebilir Bu nicelikler Tablo 1 de gosterilmistir Tablonun birinci bolmesi temel niceliklerden elektromanyetigi ilgilendiren dort tanesine iliskindir Ikinci bolmede hem mekanik ve hem de elektromanyetikte kullanilan diger birimler yer almistir Ucuncu bolme kendi ozel birimi olan elektromanyetik niceliklere iliskindir Dorduncu bolmede ozel birimi olmayan diger elektromanyetik nicelikler yer almistir Butun bu nicelikler SI biridir En alt bolmede ise SI birim olmayan fakat SI birimlerle birlikte kullanilabilen iki oran birimi gorulmektedir Ilk uc bolme ile son bolmedeki birimlere ait Wiki ic linkleri sayfa sonundaki sablonda gosterilmistir Bu sablondaki son birim olan desibel bell biriminin askatidir Tablonun sol iki sutunu niceliklerin isimleri ve denklemlerde kullanilan simgelere iliskindir Ancak niceliklerin simgeleri icin bir standart olmadigindan burada en yaygin kullanimlar gosterilmistir Ucuncu ve dorduncu sutunlar MKS sisteminde birimlere ve simgelerine ayrilmistir Birimler daima kucuk harfle yazilir Birim simgelerinin standardi saptanmistir Buna gore simgeler kucuk harfle yazilir Ancak sayet birim adi insan isminden turetilmisse Weber Watt Henry vb simgenin ilk harfi buyuktur Wb Dilimizde genellikle birim simgelerinin yazilisinda uluslararasi kurallara uyulmakta fakat birimler Turkce okunuslarina gore yazilmaktadir Mesela ampere yerine amper coulomb yerine kulon bazen de henry yerine henri Besinci sutunda birimleri tanimlayan esdeger birimler verilmistir Son sutun da boyledir Yalniz son sutunda tanimlama sadece temel birimler cinsinden yapilmistir Temel birimler cinsinden yapilan tanimlamalara o niceligin boyutu da denilebilir Birimlerin tutarliligi hakkinda ornekMekanikte kullanilan watt biriminin elektromanyetikte de kullanilisi Yukaridaki tabloda mekanikteki watt biriminin temel birim karsiliginin kg m s oldugu gorulmektedir Oysa ayni birim elektrikte de kullanilir Ancak elektrikte kullanilan birimler ampere temel biriminden turetilmistir Yukaridaki boyutlar incelenirse watt biriminin nasil olup ta elektrik te de kullanildigi ortaya cikar Elektrikte 1 watt iki ucu arasinda 1 volt gerilim olan bir direncten gecen 1 amperlik akimin sagladigi guctur Su halde watt biriminin elektrik birimi olarak karsiligi amper x volt olarak verilebilir Ampere temel birimdir Volt karsiligi ise ise tabloda kg m A s olarak verilmektedir Bu iki birimin carpilmasi halinde 1W 1A 1V 1A kg m2A s3 1 kg m2s3 displaystyle 1W 1A cdot 1V 1A cdot kg cdot frac m 2 A cdot s 3 1 mbox kg cdot frac m 2 s 3 Bu da mekanikteki guc biriminden baska bir sey degildir Birimlere isim verenlerFizikte ozellikle elektromanyetikte birim olarak genellikle bilim adamlarinin isimleri kullanilir Boylelikle uygarliga katkida bulunanlar onurlandirilmis olur Tablo 1 de belirtilen birimlere isim veren bilim adamlarinin isimleri Tablo 2 de gosterilmistir CGS sisteminde ve fizigin diger dallarinda kullanilan birimler gosterilmemistir Ilk sutunda nicelik ikinci sutunda bu niceligin birimine isim veren bilim insani ve son sutunda da bu bilim insaninin dogum ve olum yillari vardir Tablo bilim adamlarinin dogum yilina gore duzenlenmistir Tablonun incelenmesi elektromanyetigi insanlik hizmetine sunan bili adamlarinin genellikle 18 yuzyilin ikinci yarisi ile 19 yuzyilda hizmet ettiklerini gostermektedir Goruldugu gibi birimlere isim veren bilim adamlarinin Joseph Henry haric hepsi Avrupali dir Nicola Tesla ise Hirvatistan dogumlu bir Sirp olup sonradan ABD ye yerlesmistir MKS sisteminde isimleri birimlerde kullanilan bilim adamlarina iliskin Wiki ici linkleri sayfa sonu sablonda gorulmektedir Bell biriminde Alexander Graham Bell in 1847 1922 neper biriminde ise John Napier in 1550 1617 adi kullanilmaktadir Ayrica bakinizUluslararasi Birim Sistemi MKS Elektromanyetik