Elektriğin Tarihçesi

Elektriğin tarihçesi: Elektrik tarihi, elektriğin kullanımı günümüze kadar geçirdiği dönüşümleri anlatır. Yaşam ve teknolojinin gelişimine etkilerinden ve bilim adamlarından bahseder.

Bilim ve teknoloji  insanların elinde büyük bir güç kazanmıştır. Teknoloji sayesinde  dünyanın kontrolünü yapan topluluklar, diğer topluluklar karşısında itibar  ve saygınlık kazanmıştır.

Manyetizma ve elektrik, eski çağlardan beri bilinen gerçeklerdir. Buna rağmen mekanik ve hidrolikteki bilimsel gelişmelerin tamamlanmamıştır. Malzeme konusunda zorluklarla karşılaşılmıştır. Bu zorluklar sadece manyetizma ile kısıtlı kalması nedeniyle elektrik kullanımının gelişimi, 16. yy’ a kadar gecikmesine sebep olmuştur. Gelişmeye başlayan elektrik teknolojisi dünyada köklü değişikliklere yol açmıştır.

Elektrik sözcüğünün kökeni Antik Yunanca’ da elektron sözcüğü kehribar anlamına gelmektedir. Latincede ise kehribar gücü anlamına gelen “electrica” olarak kullanım alanı bulmuştur.

1600′ da elektrik kavramını inceleyen William Gilbert “electricus” kelimesini kullanmıştı. 1752’ de Franklin uçurtma deneyi ile yıldırımın elektriksel olduğunu, artı ve eksi yüklerden oluştuğunu tespit etmişti.18 yy ortalarında sürtünme, elektriklenme gibi cisimlerin artı veya eksi yükle yüklendikleri görülmüştü. Yükler arasında ilişkiler ortaya çıkarılmıştı.

İngiliz Sir Thomas Browne (1605-1682). 1646’ da yayımladığı Pseudodoxia Epidemica adlı eserinde “elektrik” sözcüğü ilk kez kullanılmıştı. Sonraları İngilizce ve Fransızca’ ya geçmiştir. Kelime dilimize de elektrik olarak kazandırılmıştır. Elektrik kelimesi, dünya dillerine aynıdır.

İlk Çağ Elektrik Tarihi

Elektrik tarihi elektrostatik kavramıyla başlar. Bu kavram sürtünme ile cisimlerin elektrik yükü kazanması olarak tanımlanabilir. M.Ö 600 yılında yaşayan yunan filozofu Thales kehribar çubuğunu bir çuhaya sürterek, çubuğun saman parçalarını çektiğini görmüştü.

Uzun süreli ovmalarda ise insan vücuduna yaklaştırıldığında küçük kıvılcımlar  çıkardığını fark edip bazı araştırmalarda bulunmuştu. Tales’ in incelediği şey bugünkü statik elektrikti. Statik elektrikten ilk defa söz edilmesi, Eski Yunan dönemine  rastlamaktadır.

Eski çağ tarih kayıtlarında elektriğin ilk anılması Miletli Thales’ ten 300 yıl kadar sonradır. Theophrastus, “lyncurium” denilen ve günümüzde turmalin olduğu sanılan şeffaf bir taş. Bu taşın küçük kütleleri kendine çektiğini görmüş ve kayıt etmişti. Elektriğin tıbbi amaçlar için ilk kullanımı da bu 5. yy’ a dayanmaktadır.

Orta Çağ Elektrik Tarihi

Ortaçağ’da Avrupa’da bilim gerilemiş bu durgunluk elektriği de etkilemişti. Bu çağda tek yenilik elektrik ile manyetizmanın arasındaki benzerlik ve farkların açıklanmasıydı. Manyetizmanın, elektrikten uzun bir geçmişi vardır. MÖ 900′ lü yıllarda bir çoban, farklı bir taş türünün demiri kendisine çektiği keşfetti. Bugünkü adıyla mıknatısın gücü, kehribarın çekme gücüne benzetilmişti.

2 yy da Çinliler, mıknatısı şerit haline getirerek serbest bir biçimde dönmeye bırakıldığında kuzey – güney yönünde sabit kaldığı keşfetmişti. Mıknatısın bu yön bulması sayesinde Çinliler manyetik pusulayı icat etmişlerdi. Manyetizma ve bu pusulalardan Avrupa’da ilk kez 1180 yılında Alexander Neckam söz etmişti.  Bu gelişme ile denizcilikte yön bulma sorunu tarihe karışmıştı.

Daha sonra Fransız askeri mühendis Petrus Peregrinus 1269’ da Mıknatıs hakkında bir mektup yazmıştı.  Bu mektupta, manyetik kutuplardan bahsetmişti. Aynı kutupların birbirini itip farklı kutupların birbirini çektiğini görmüştü. Böylece mıknatısın kuzey – güney kutuplarının nasıl belirleneceğinden söz etmişti. Manyetik kutup tanımının yapıldığı, mıknatısların bölünmesi ile yeni kutup ve iki ayrı mıknatıs oluştuğu anlatılmıştı. Ayrıca manyetik devre kullanılarak sürekli hareket elde edilmesi hakkında çalışmalar vardı. Manyetik devre çalışmaları Yakın Çağdaki elektrik makineleri devrimine benzemekteydi. 300 yıl kadar gerileyen elektrik çalışmaları, Rönesans’la büyük bir  hız kazanmıştır.

Yeni Çağ Elektrik Tarihi

Avrupa’da matbaanın icadı ile basılı yayınlar yaygınlaşmıştır. Böylece bilgiye kişiler kolayca ulaşmış, insanlar ve bilim üzerinde kilise baskısı giderek azalmıştı. Bu gelişmelerin ardından rönesans ve reform hareketleri başlamıştı. Dünyanın kaderini değiştirecek teknolojik gelişmeler büyük hız kazanmıştı. Günümüzdeki elektrik-elektronik bilimlerinin gelişmesi yeni çağdaki çalışmaların eseridir.

Rönesans manyetizma alanında yazılmış en detaylı kitaptı. William Gilbert eserinde yerküreden ilham almıştı. Bir mıknatıs parçasını küre haline getirerek Dünya’nın büyük bir mıknatıs olduğunu ortaya atmıştı. Bu deneyi ile kürenin manyetik kutuplarını bulmuş, pusulaların neden kuzeye yöneldiğini açıklamıştı. Böylece pusula iğnesinin manyetik eğilmesine bilimsel açıklama getirmişti.

Gilbert, kehribarın çekim gücü elektrostatik çekim ile manyetik çekim arasında bir ayrım olduğuna kanaat getirmişti. Her bir mıknatısın görünmez bir etki alanı içinde olduğunu ve demir parçalarını nasıl çektiğini söylemişti. Gilbert, sürtme ile oluşan elektriklenmeyi manyetik olaylardan ayırmıştı.

17 yy 

1672: Otto Von Guericke: Kükürt bir küreyi döndüren bir cihaz yapmış, yün parçasını dönen küreye tutarak bir kıvılcım üretmişti. Bu cihaz, sürtünme yoluyla elektrik üreten ilk üreteçtir.

1727: Gray elektrik iletimi konusunda deneyler yapmıştı. Sonra deneyler, Guillaume Dufay tarafından doğrulanmıştı. Bu da birçok cismin (insan vücudu da bunun içinde) elektriklenebileceğini kanıtladı.

1729: İngiliz Stephan Gray metallerin iletken ametallerin yalıtkan olduğunu keşfetti.

1733: Fransız kimyacı Charles François du Cisternay iki türlü elektrik yükü olduğunu buldu. Bu yükler artı ve eksi yüklerdir.

Hollandalı Peter Van Musschenbroek. Elektrik depo edebilen , su dolu cam kavanoza batırılmış metal çubuktan oluşan Leyden Şişesi’ni yaptı. Bu tarihin ilk kondansatördür.

1746: Benjamin Franklin elektrik yüklerindeki artı ve eksi uçlarını keşfetti. Yaptığı deneyler sonunda elektriğin belirli yerlerde  fazla yada eksik ölçülerde bulunabilen bir sıvı olduğu görüşüne vardı. Elektriğin eksikliği veya fazlalığı bulunan cisimlerin birbirini ittiğini fark etmişti. Aynı zamanda birinde eksiklik  diğerinde fazlalık olan cisimlerin birbirini çektiğini ileri sürmüştür. Fazlalığı artı elektrik, eksikliği eksi elektrik olarak isimlendirmiştir. Elektriğin korunumu prensibini ortaya attı.

1752: Benjamin Franklin gök gürültülü havada bir uçurtma uçurarak ipek bir iple yüklü buluttan Leyden şişesini doldurdu. Şimşek ile elektrik arasında bağıntı kurdu. Bu deney paratonerin (yıldırımsavar) bulunmasına yardım etti.

1759: Franz Maria Aepinus Paralel plakalı kondansatörü yaptı.

1770 : Henry Cavendish. Potansiyel fark, sıfır referans nokta, toprak gibi teorileri ortaya attı. Kendisinden sonra Coulomb ve Ohm’un çalışmalarının yolunu açtı.

18. yy

1777: Fransız fizikçi  Coulomb. Yüklü iki metal küre veya iki mıknatıs kutbu arasındaki itme veya çekme kuvvetini ölçebilen burulmalı tartı cihazını gerçekleştirdi.

1785: Coulomb tartı cihazı ile iki yük arasındaki itme veya çekme kuvvetinin, yüklerin çarpımı ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu gösterdi. Coulomb kanunu, Newton’un kütle çekimi yasasının elektrikteki karşılığıdır.

1794: İtalyan fizikçi Alessandro Volta, çinko ve gümüş plakalar arasına tuz karışımlı sıvı koyarak elektrik akımı elde etti. Tuzlu su elektrolit, çinko ve gümüş elektrottur. Bu maddeler ile aralarındaki kimyasal tepkimeler sonucunda elektrik üretimi yapılıyordu. Bundan önceki insan yapımı bütün elektrik kaynakları statikti.

1796: John Frederick Daniell, elektrot yapımında farklı araçlar kullandı. Günümüzde kullanılan pillerin temelini oluşturan tasarımlarda bulundu.

1800: Volta’nın tasarımını geliştirilerek ilk ticari piller üretimi yapıldı. Bilim insanları, kimyasal değişikliklerin elektrik, elektriğinde kimyasal değişiklik yarattığını anladılar.

1800: İngiliz William Nicholson, elektrik akımı kullandı. Böylece suyu hidrojen ve oksijen gazlarına ayrıştırmayı başardı.

19 yy

19. Yüzyıl başında Volta elektrik pili bulundu. Böylece pratik bir akım kaynağı elde edildi. Bu buluştan sonra elektrik akımı ile statik elektriğin aynı olgunun farklı görünümleri olduğu anlaşıldı.

1807 ve 1833 Yılları Arası

1807: Humphry Davy, özel yapılmış güçlü bir Volta pilini kullandı. Bileşikler içinden elektrik akımını geçirmek suretiyle sodyum ve potasyumu bileşiklerinden ayırdı. Yeni metaller keşfetti.

Sonraki yapılan araştırmalar, elektrikle kaplama, elektrolitik arıtma ve elektrokimya endüstrisini geliştirdi.

1808: Elektrik akımının etkileri ile ısı veya ışık enerjisine dönüştürülebileceği ortaya kondu.

1819: Danimarkalı Hans Christian Oersted, bir telin içinden akım geçirdi. Akımın telin etrafında bir manyetik alan oluşturduğu sonucuna vardı. Elektrik akımı ile manyetizma arasındaki ilişkiyi kanıtladı.

1819: Fransız fizikçi André Marie Ampére. Oersted in olgusunu betimleyen ve Ampère Yasasını manyetik alan ile elektrik akımı arasındaki bağıntıyı formüle etti. Ampére elektrodinamiğin de kurucusudur. Aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de geliştirerek elektrik akımını ölçen bir cihaz yaptı. Anısına elektrik akımı birimi amperdir.

1827: Alman fizikçi Georg Simon Ohm, İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yaptı Ohm kanunu. Bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, direnciyle ters orantılı olduğunu formüle etti. Elektrikte direnç birimi ohm dur.

1829: İskoç asıllı Amerikalı Joseph Henry, demir çekirdek etrafına tel sarımı ile bobin yaptı. Bobin ile güçlü manyetik alan yaratarak bir tondan fazla metali kaldırmayı başardı.

1831: İngiliz fizikçi ve kimyager Michael Faraday. Bir buhar makinesi ile bakır bir plakayı bir mıknatısın yarattığı manyetik alan içinde döndürerek elektrik üretti. Bu ilk generatördür.

1831: Joseph Henry, Faraday’ ın buluşunu tersine çevirdi. Manyetik alandan elektrik akımı geçirerek  bir bakır çemberi döndürmeyi başardı. Bu bir elektrik motorudur ve tarihte ilk kez, elektrik enerjisi makinelere güç vererek iş yapılmasını sağladı.

1833: Alman fizikçi Wilhelm Weber ve Karl Friedrich Gauss, İki bina arsındaki ilk telgraf işlemini başardılar. Elektrik ölçüm için ilk uyumlu ünit sistemlerini buldular. Gauss jeomanyetik alanın yönü ve kuvvetini kaydetmek için Avrupa gözlem ağı organize etti.

1834: Alman fizikçi Heinrich Lenz, Akan bir elektrik akımına ters yönde bir direnç vardır. Kuramı onundur ki Lenz yasası olarak bilinir.

1841 ve 1880 Yılları Arası

1841: İngiliz fizikçi James Prescott Joule, ısının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerji korunumu teorisine ve termodinamiğin birinci kanunu’ nun eldesini sağladı. İş birimi joule, onun anısına verilmiştir. Lord Kelvin ile mutlak sıcaklık skalasını (ibre) geliştirmiştir. Joule kanunu olarak bilinen bir direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığı onun buluşudur.

1844: ABD’li bulucu Samuel Morse, kısa ve uzun sinyalleri bir hat ile gönderdi, ilk elektrikli telgrafı yaptı. Kısa ve uzun sinyallerin harflerdeki kodlamasına, Samuel Morse anısına Mors alfabesi adı verilir.

1845: Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff, Devre analizi olan “Bir noktaya giren ve çıkan akımların toplamı sıfırdır. Kirchhoff I”, “kapalı bir devrede harcanan gerilim toplamı, sağlanan gerilim toplamına eşittir. Kirchhoff II” kanunlarını yayınladı.

1851: Heinrich Ruhmkorff, Çift kat sarımlı indüksiyon bobinini buldu. Bu buluş AC trafonun gelişimine önderlik etmiştir.

1864: İskoçyalı fizikçi James Clerk Maxwell, Kuantum fiziği öncesi bilinen bütün elektrik ve manyetik kuramları açıkladı. Maxwell denklemleri olarak bilinen dört temel denklem onun tarafından ortaya atılmıştır.

James Clerk Maxwell elektrik, manyetik ve optik olguları elektromagnetizma altında birleştirdi. Elektriğin endüstriye girişi 19. Yüzyılın ikinci yarısında başlar. 1873’ de elektrik enerjisinin enerji iletim hatları ile iletilebileceği ispat edildi.

1869: William Crookes, ve Johann Wilhelm Hittorf, birbirilerinden farklı katot ışınlarını buldular.

1873: Selenyumun foto-elektrik etkisi de bulunmuştur. 1879’ da fotoğrafların sırayla iletilmesi düşünülmüştür.

1876: ABD’li Charles Francis Brush, Elektrik çalışma akımı üretebilen açık bobin dinamoyu buldu.

1876: ABD’li Alexander Graham Bell, Elektrik titreşimlerini sese dönüştürerek telefonu buldu.

1877: ABD’li Thomas Alva Edison, Sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu (fonograf) geliştirdi.

1879: Edison karbon flamanlı akkor lambayı buldu. Diyot lambanın esasını ortaya koydu ve patent başvurusu yaptı. Üç yıl sonra New York sokaklarında bu lambalar ışıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği hareketli resim kamerası, teyp, projektör gibi çeşitli buluşları için 1093 patent almıştır.

1879: Brush ark lambaları Cleveland caddelerini aydınlatmak için kullanıldı.

1880: San Fransisko da elektrik satmak için ilk şirket kuruldu. (California Electric Light Company)

1881 ve 1895 Yıllar Arası

1881: E.W. v. Siemens tarafından elektrikli tramvay yapıldı.

1882: Dünyanın ilk merkezi güç üretim tesisi doğru akım (DC) güç sistemli The Pearl Street Station New York’ta Thomas Edison tarafından açıldı.

1882: Wisconsin’de ilk hidroelektrik santral açıldı.

1883: Nikola Tesla, Tesla bobinini buldu. Bu, elektriğin gerilimini dönüştürecek ve uzak mesafelere iletmeyi kolaylaştıracak bir trafodur. Tesla’nın alternatif akım projesinin önemli bir ayağıdır.

1884: İngiliz mühendis Charles Algernon Parsons, ilk başarılı buhar türbinini yapan kişidir. Elektrik Jeneratör (generatör) lerini döndürmede kullanılmıştır.

1886: ABD’li fizikçi William Stanley Jr, indüksiyon bobin trafosu ve alternatif akım sistemini geliştirdi.

1886: ABD’de 40-50 adet su gücü ile çalışan elektrik üretim tesisi hizmette ya da yapım halindedir.

1887: Nikola Tesla, alternatif akım generatörü buldu. Böylece elektrik enerjisi uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti.

1888: Heinrich Hertz, yıllar önce Faraday ve Maxwell tarafından bahsedilmiş radyo dalgalarını keşfetti ve ölçtü.

1889: ABD’de üretimlerinin tamamını ya da bir bölümünü su gücünden sağlayan elektrik şirketi sayısı 200’ü bulmuştur.

1889: İlk ticari uzun mesafe doğru akım ENH Portland şehri ile Willamette şelalesi üretim tesisleri arasında kuruldu.

1891: İlk belediye elektrik sistemi Northwest-Ellensburg, Washington.

1892: İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi, sinyalleri birkaç km uzağa ulaştırdı. Böylece telsiz telgraf patentini aldı. Daha sonra ilk kıtalararası radyo sinyalini göndermeyi başardı. 1901’de, İngiltere Cornwall’dan gönderilen sinyaller, Kanada’dan alındı.

Bu olaydan sonra birçok yerde telsiz telgraf istasyonları kurulmaya başlandı.” Bilinenin aksine “Radyo”, Marconi’nin icadı değildir. Amerikan Yüksek Mahkemesi, ölümünün ardından Radyonun mucidinin Nicola Tesla olduğuna hükmetmiştir. “-78.190.245.209 19:57, 9 Şubat 2013 (UTC) Elektrik ve Modern Bilime Katkısı.

1895: Alternatif akım üreten ilk generatör Niagara şelalesine kurulmuştur.

1897 ve  1900 Yıllar Arası

1897: Joseph John Thomson, elektronu keşfetti. Bu buluşlardan sonra elektroniğin ayrı bir bilim dalı olarak gelişimi başladı. 1907’ de triyot lamba bulundu. 1923’ de ikonoskop lambası bulunarak TV’ nin gelişmesi sağlandı.

1897: Nicola Tesla, iki patent başvurusunda bulundu. ‘Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Sistem’ ve ‘Elektriksel Enerjinin İletimi İçin Bir Cihaz’. Böylece resmen “Radyo” doğmuş oldu. Birkaç yıl önce Hertz tarafından bulunan ve de ölçümlenebilen radyo dalgaları, Tesla ile hayat buldu. Böylece insanlığın hizmetine girdi.

1900’ler :Charles Proteus Steinmetz, Alternatif akım doğal kompleksi matematiksel analizini yazdı.

190 : ENH’de en yüksek gerilim: 60 kilovolt.

20 yy

1908: İlk komplike üretim tesisi Columbia Nehri üzerine inşa edildi.

1911: Elektrikli klima W. Carrier tarafından yapıldı.

1913: İlk hava kirliliği kontrol cihazı. Kül tutucu. Elektrikli buzdolabı – A. Goss.

1923: Rus asıllı ABD’li elektrik mühendisi Vladimir Kosma Zworykin. İlk kez resim tarama yöntemini tümüyle elektronik olarak yapan ikonoskopu buldu. Ertesi yıl da kineskop olarak adlandırılan resim tüpünün patentlerini aldı. Bu iki buluş, ilk televizyon sisteminin oluşturulmasına temel oluşturdu. 1950’li yıllarda televizyon artık izlenilmeye başlanmıştı.

1923: Fotoelektrik hücreler keşfedildi.

1930: ABD’li elektrik mühendisi Vannevar Bush’un yönetiminde Cambridge’de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)’ nde ilk bilgisayar yapıldı.

1933: 40 yıl boyunca dünyanın en büyük su santralı ünvanını koruyan 6180 MW gücündeki Grand Coulee barajı ve HES yapımına başlandı.

1942: İlk elektronik bilgisayarın yapımına başlandı ve aygıtın yapımı 1945’da bitirildi.

1947: John Bardeen, Walter Houser Brittain ve William Bradford Shockley. Bunlar ABD’deki Bell Laboratuvarları’nda transistörü buldular. Bu buluş elektronik alanında bir devrim olarak kabul edilir.

1948: Transistörün bulunması ile bilgisayar teknolojisinin gelişmesine olanak sağlandı.

1958: Yılında ilk tümleşik devre geliştirildi.

1970: Yılında bir çok devre elemanı bir yonga (chip) üzerine entegre edilerek, devre yapılmıştır.

1971: Yılında ilk mikroişlemci gerçekleştirilmiştir.

1953: İlk 345 kilovolt ENH

1954: Dünyanın ilk nükleer santrali, Rusya’da elektrik üretimine başladı.

2000: enerji üretilen ilk santral, deniz dalgasının hareketinden yararlanılarak yapılmış ve İskoçya’da işletmeye alındı.

Türkiye’de Elektriğin Tarihsel Gelişimi

Türkiye’de Elektrik Üretimi

1902’de II. Abdülhamid döneminde Tarsus’ta hidroelektrik santrali kurulmuştur. Böylece elektrik üretilmiş ve kullanılmıştır.

1914: Silahtarağa Termik Santrali açılmış, bu tesis 1983 senesine kadar hizmete devam etmiştir.

1948: Zonguldak’ta bulunan Çatalağzı Termik Santrali elektrik üretmeye başlamıştır. 1952: 154 kV’ luk bir Enerji nakil hattıyla İstanbul’a elektrik desteği yapılmıştır.

1956: Ankara yakınlarında Sarıyar Barajı ve HES, Adana yakınlarında Seyhan Barajı ve HES kurulmuştur. Kütahya yakınlarında da Tunçbilek Termik Santrali kurulmuştur.