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 
küçükresim|upright=1.45|Su tesisatı ile elektrik devresi arası benzetme. Su tesisatındaki (1) su seviyesi farklı rezervuarlar, (2) türbin, (3) daralan boru ve (4) vanaya karşılık elektrik tesisatında (1) pil, (2) ampul, (3) direnç ve (4) anahtar var.

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. Su tesisatında basınç farkı pompa ile oluşturulur. Böylece elektrik devresindeki batarya, su tesisatındaki pompanın işlevini görür. 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.Su tesisatında suyun aktığı çapı görece geniş borular iletken tel olarak düşünülürse, çapı normalden daha dar olan boru direnç işlevi görür.

Elektrik, hidrolik, termal ve mekanik denklemler arasındaki benzerlikler:
tiphidrolikelektriktermalmekaniknicelikhacim  [m3]elektrik yükü  [C]ısı  [J]momentum  [Ns]nicelik akışıdebi  [m3/s]akım  [A=C/s]ısı aktarımı hızı  [J/s]kuvvet  [N]akış yoğunluğuhız  [m/s]akım yoğunluğu  [C/(m2·s) = A/m²]ısı akısı  [W/m2]gerilim  [N/m2 = Pa]potansiyelbasınç  [Pa=J/m3=N/m2]elektrik potansiyeli  [V=J/C=W/A]sıcaklık  [K]sürat  [m/s=J/Ns]lineer modelPoiseuille kanunu Ohm kanunu Fourier kanunu süspansiyon 

 Kaynakça 

Kategori:Hidrolik