Kablodaki elektrik ? Giren elektronla, çıkan elektron aynı mı?

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Aslında günlük hayatımızda çok sık içiçe yaşadığımız ve gündemimize Muzaffer Erdem'in sorusuyla giren elektrik akımı ve Kemal Bey vasıtasıyla Süper iletkenler konusunda kaynaklara bakarken aklıma bir soru geldi... Elektrik akımındaki potansiyeli elektronların sağladığını biliyoruz. Peki, kabloya giren elektron mu (yüksek potansiyel alandan, düşük potansiyel alana) çıkıyor diğer uçtan, yoksa eşdeğeri olan farklı bir elektron mu? Neden bu soru... 1) Güneş panellerinde, uyarılan atomlarla elektronlar salınıyor ve akım oluşuyor. Peki'elektron kaybeden atom iyonlaşmış halinden orijinal haline dönmek için, son yörüngesine elektronu nereden sağlıyor? Daha önce bu konuda yazıştığımızda, bir kişi "topraktan" şeklinde cevap vermişti ama üzerinde daha fazla düşünememiştim. Ama ya toprak ile ilişkisi olmayan sistemlerde? 2) Süper iletkenlerde elektronlara yol açılıyor. Dirençsiz bir şekilde öbür uca ulaşıyorlar. Atomlar sıraya ve düzene giriyor, elektron orbitleri daralıyor ve elektron her yönden eşit elektrik yükü olduğundan, dengesini kaybetmeden (baskın pozitif yüklerden biri tarafından etkilenmeden) yoluna devam ediyor. Tamam, burada giren elektron ile çıkan elektronun aynı elektron olduğunu düşünmek ikna edici. 3) Ya normal oda sıcaklığındaki bir bakır kabloda? Atomlar düzensiz ve ortalıkta hareketli bir sürü elektron var. Ki yeni elektron ilerlerken direnç görüyor... Bu konu biraz şüpheli geldi. Ama neden ? Hangi açıdan bir şey diyemiyorum. Katkılarınızla, doğru soruya ve yaklaşıma belki yaklaşabilirim.

kemal-bay-hickimse7261

Videoda bilim insanı diyor ki; " Süperiletkenlik kuantum halidir maddenin. " Makro seviyede kuantum halininin gözlemlenmesine kritik sıcaklık vasıtısı ile erişiyoruz. Fakat süperiletkenlik maddenin kuantum halidir denildiğinde aslında maddenin ( süper iletkenin ) tek bir dalga gibi hareket etmesi yada elektronların birbirinden uzak ve az hareket etmesi mi kast ediliyor yok o cümlenin çok farklı bir anlamı mı vardır ?

kemal-bay-hickimse7261

Videoda bilim insanı diyor ki; " Süperiletkenlik kuantum halidir maddenin. " Makro seviyede kuantum halininin gözlemlenmesine kritik sıcaklık vasıtısı ile erişiyoruz. Fakat süperiletkenlik maddenin kuantum halidir denildiğinde aslında maddenin ( süper iletkenin ) tek bir dalga gibi hareket etmesi yada elektronların birbirinden uzak ve az hareket etmesi mi kast ediliyor yoksa o cümlenin çok farklı bir anlamı mı vardır ?

necmi-tufek7866

Süper iletkenin tek bir dalga gibi (tek bir atom gibi) hareket etmesini kastediyor. Süperiletkene her hangi bir yerinden bir etki yaparsanız, tümü birden aynı anda tepki verir. Bir ucundan döndürmek isterseniz tüm sıvı birden aynı yöne hareketlenir. (katıymış gibi)

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Uzay Boşluğunun süper iletken çevrilmesi ile ilgili yazıyı okuduktan sonra bu soruyu sordum. ( https://www.newscientist.com/article/mg21028073-800-how-to-turn-the-vacuum-into-a-superconductor/ ) Ve kafamda bir ihtimal daha belirdi. Elektrik akımı gerçekleştiği sırada hemen hemen hiç bir elektron yerinden ayrılmıyor ve sisteme fazladan elektron girmiyor olabilir. Yani elektrik akımı için bu güne kadar düşündüğümün aksine, içeri giren elektron çıkmıyor. İçeri girmiyor bile... Sadece düşüncemin hatalı olduğunu kabul edip, üzerinde durmadan önce (boşa zihinsel enerji tüketmemek için), mevcut geçerli yaklaşımları anlamaya çalışıyorum.

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

@ Necmi Tüfek, Karanlık Profil, Kemal, Vide Supra, Morgan Frei, Veni Vidi, Cahille Tartışmaz mümkün ise yaklaşımlarınızı ve eleştirilerinizi bekliyorum. Şu ana kadar öne süreceğim şekilde bir yaklaşıma denk gelmedim. Bu nedenle doğruluğundan ve geçerliliğinden ziyade, mantık ve tutarlılık olarak sorgulamanız daha faydalı olacak. Ona göre doğruluğunu ayrıca sorgulayabiliriz. Varsayım: Bir kabloya elektrik akımı verildiğinde, elektrik akımı atom orbitlerindeki son yörüngelerdeki elektronlara enerji yüklemesi şeklinde başlıyor. Diyelim ki bakır kablomuz var. Bakır atomu elektronları bu yüksek enerji seviyesi ile yörüngelerini değiştiriyorlar. Fakat tekrar eski durumlarına geçmek için, bu fazla enerjiyi bir sonraki bakır atomunun olağan yörüngedeki elektronuna aktarıyorlar. Bu fazla enerjiyi yüklenen bir sonraki elektron da aynı işlemi yapıyor. Böylece her elektron bu potansiyeli yüklenip, boşaltıp bir sonrakine aktararak enerjinin aktarımında rol almış oluyor. Ancak hiç bir elektron olağan atomundan ayrılmış olmuyor. Elektronlar enerji seviyeleri değişirken, ışıma yapıyorlar. Ne kadar geç veya uzun sürerse bu aktarım, yaptıkları ışıma o kadar artıyor. Bunu da direnç ve direnç kaynaklı ısı olarak tanımlıyoruz. (Süper iletkenler konusundan tamamen bağımsız olarak ele almanızı istirham ediyorum. Ayrıca düşünürken, elektronları parçacık değil, atom çevresindeki bulutlar olarak ele aldım.) Teşekkür ederim.

hic-kimseyle-tartismaz9132

Tartışmayacağım.

kemal-bay-hickimse7261

Elektrik akımının, iletken içinde ilerleyişi konusu doğru gibi geliyor fakat bir iletkene elektrik akımı verebilmek için yani iletkenin içinde bulunan atomun elektronları uyarmak için " bir aktivasyon enerjisi " gerekmez mi ?

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

@kemal, Aktivasyon enerjisi konusu: Dinamo çalışırken, manyetik alan bakır kablodaki elektronları dürtüyor. Titreştiriyor. Yani uyarıp enerji yüklüyor. Yörünge değiştiriyorlar. Fakat manyetik alan sabit değil, (dinamonun dönüşü ile) bir bakıma bakır kabloyu süpürüyor. Hem sadece tek sıra halinde değil, binlerde peşi sıra düzende... Dolayısı ile elektronlar da biriken potansiyel artıyor. İşin ilginci, bakır kabloyu ve mıknatısı hareket ettirmezsek, (süper iletkendekine benzer yanaarı da var) elektronlar kilitleniyor. Uyarıldıkları halde akım üretmiyorlar. Ya da güneş panellerinde, foton ile uyarılan elektron yörüngesini değiştiriyor. Bir potansiyele sahip oluyor. Sürtünme esnasında da (ısı olarak enerji taşıyan) fotonlar, elektronları uyarıp yörüngelerini değiştiriyor... Yaklaşımım ilk üç şekilde de tutarlı gibi ama...Belirttiğiniz aktivasyon enerjisi kayanğı ve şekli tanımlanabilir. Pil gibi kimyasal süreçte ise iş biraz daha karışık, çünkü iyonlaşmadan kaynaklı potansiyel net fark var ortada . Bir tarafta elektron fazla, diğer tarafta eksik. Burada "net bir elektron hareketi" gerektiği kesin gibi gözüküyor. Bu tür iyonlaşmış atom elektrik yüklerini ve atomlar arası kimyasal bağları (molekülleri) aynı mantık ile (elektronları çekirdek çevresindeki bulut-dalga alanı) tekrar tanımlamadan çok zor gözüküyor. Bu, bugüne kadar kullanılmış ve doğrulanmış kimyaya da meydan okumak olmuş... :-))) Şimdi farkediyorum. Yine de yabana atılmayacak bir yaklaşımdı. Parçacık temelli fizik ve kimyadan çıkmak işte bu yüzden çok zor, her şey onların üzerinden kurulmuş... :-(

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Güneş ışığı ile çalışan nano partiküllere bakıyordum. Titanyum dioksit'in egsoz gazlarını parçalaması ve güneç ışığı ile eski haline geçmesi konusunda... TiO2 elektron kaybetmiyor ama güneş ışığı iyonlaşıyor. Galiba meydan okuyacağım.