hayatfizik
  ELEKTRİK ALAN
 

yüklü parçacıklar daima birbirleriyle etkileşim halindedirler.çekirdeğin çekim gücü katman sayısı arttıkça zayıflayacaktır.buda elektron zıplamalarına ve birim yüzeyden geçen zıplamalara elektrik akımı denir.Ancak bazı durumlara göre bu çekim-itme kuvveti değişir uzaklık arttıkça parçacığın etkileme gücü zayıflayacaktır.Parçacığın etkileme gücü olan son noktaya kadar olan mesafeye o parçacığın ELEKTRİK ALANI deriz.Ancak yük miktarıda arttıkça yük başına düşen etkileme kuvvetlerinin toplamı gücünde etkileyeceğinden yük arttıkça çekim gücü artar dolayısıyla daha uzaktaki bir nesneyi etkileyebilir dolayısıyla ELEKTRİK ALAN MESAFESİ UZAMIŞ OLACAKTIR diyebiliriz.işte bu konuda bunları bilmek yeterlidir.E=k.q/d²  formülüyle bulunur burada  d uzaklıktır q ise yüktür .Buradada q yu arttırırsak elektrik alan büyür d yi arttırırsak küçülür bu da elektrik alanın uzaklıkla ters yükle doğru orantılı olduğunun kanıtı niteliğindedir.


 

YÜKLÜ BİR İLETKENİN İÇİNDE VE DIŞINDAKİ ELEKTRİK ALANI

 

İçi oyuk ve boş olan iletken kürede yükler dış yüzeyde toplanır.

 

İçi oyuk kürenin içine nötr deney küreciği dokundurulup bir elektroskopa dokundurulduğunda elektroskop etkilenmez.

 

İçi boş kürenin dış yüzeyine dokundurulmuş deney küreciği elektroskobun yapraklarını açar

 

Örneğin yalıtkan saplı nötr bir deney küreciği negatif yüklü yarık ve içi boş bir kürenin içine dokundurulup yaprakları kapalı bir elektroskobun topuzuna dokundurulursa elektroskobun yaprakları açılmaz.Ancak kürecik oyuk ve negatif yüklü kürenin dış yüseyine dokundurulduktan sonra elektroskobun topuzuna dokundurulursa negatif yükler elektroskopu – yükler ve yaprakları açılır.

           

YÜKLÜ BİR KÜRENİN ELEKTRİK ALANI

 

Yüklü bir kürenin elektrik alanı ,kürenin merkezinden olan uzaklığa bağlıdır.Elektrik yüklü bir iletken kürenin yükleri dış yüzeyine dağılır.

 

Bir   q   yükünün   d   kadar uzağındaki elektrik alanı:E=k.q/d² idi..Bu duruma göre:

 

d  içinde ) ise alan  E=0 olur

d=r ise(yani yüzeyde) alan  E=k.q/r² olacaktır(elektrik alan en büyük değerde olur)

d>r ise (yani küreden uzaklaştıkça) alan   E=k.q/d² kadar olacaktır(Uzaklaştıkça alan azalır)


ELEKTRİK ALANIN KUVVET ÇİZGİLERİ

 

Kuvvet çizgileri var olduğunu bildiğimiz ancak göremediğimiz hayali çizgilerdir.Yani alanların resmidir.Elektrik ve magnetik alanları gözümüzde canlandırabilmemiz için FARADAY hayali alan çizgilerini ortaya atmıştır.

 

Elektrik alan içindeki yüklü bir cisme F=E.q değerinde  bir kuvvet etki eder.Bu kuvvetin etkisindeki cisim ise elektrik alan doğrultusunda harekete başlar.Yüklü cisim değişik konumlara konulursa yörüngelerde farklı olur.Bu yörüngelere elektrik alanının kuvvet çizgileri adı verilir. Çizgi sayıları alan şiddeti ile doğru orantılıdır.

 

Elektrik alan desenlerini göz önünde canlandırmanın uygun bir yolu, yönü her noktada elektrik alan vektörü ile aynı doğrultuda olan çizgiler çizmektedir. Elektrik alan çizgileri denilen bu çizgiler uzayın herhangi bir bölgesinde aşağıdaki biçimde bağlıdır:

 

            1.E  elektrik alan vektörü, elektrik alan çizgisine her noktada teğettir.

            2.Alan çizgilerine dik birim yüzeyden geçen çizgilerin sayısı, o bölgedeki elektrik alan şiddeti ile orantılıdır.Buna göre, alan çizgileri birbirlerine yakın olduğunda E büyük, uzak olduğunda küçüktür.

           

            Herhangi bir yük dağılımının elektrik alan çizgilerinin çiziminde:

           

1.Yük fazlalığı olduğunda, Alan çizgileri artı Yüklerden çıkıp, eksi yüklerde veya sonsuzda son bulmalıdır.

2.Bir artı yükten ayrılan veya eksi bir yüke ulaşan alan çizgilerinin sayısı yük miktarı ile orantılıdır.

3.İki alan çizgisi birbirini kesemez.

 

YÜKLÜ İKİ DÜZLEM ARASINDAKİ ALAN


Elektrik alanı pozitif levhadan negatif levhaya doğrudur.Yüklerin çoğu birbirlerine bakan yüzeylerde toplanmıştır.Levhanın dıi yüzeyinde çok az miktarda yük bulunur.Alanın kuvvet çizgileri levhanın kenarlarına doğru ve dışta eğrileşir.Levhalar dahada büyütülür ve aralarındaki mesafe kısaltılırsa alan çizgileri eşit aralıklı ve birbirine paralel olur.Şiddeti ve doğrultusu bütün alanlarda aynı olan alanlara düzgün elektrik alan denir.

 

Düzgün alanda E=F/q       F=q.E dir FORMÜLÜDÜR.







İÇİ BOŞ KÜRENİN ELEKTRİK ALANININ 0 OLMASI

Kürenin merkezinde elektrik alan niçin sıfırdır?
Küre olayına biraz alıştırmayla geçelim özdeş +q yüklerin iki tanesini bir doğru üzerine yerleştirelim. Yükleri birleştiren doğrunun orta noktasında (O noktası diyelim) elektrik alan değeri tabiiki sıfırdır.
fizikogretmeni_01.jpg
Şimdi +q yük sayısını artıralım. Önce 4 yük sonra 8 yükü şekillerdeki gibi simetrik olarak yerleştirelim. O noktasındaki bileşke elektrik alan bu durumlarda da simetrik olan yüklerin birbirlerinin eşit şiddette ama ters yöndeki elektrik alanlarını yoketmeleri sebebiyle sıfır olur. Yük sayısının simetrik olarak yerleştirilmesine devam etmekle bileşke alan şiddetinin değişmeyeceği sonucuna öğrenciler varırlar.


Küre içinde herhangi bir noktada elektrik alan niçin sıfırdır?
fizikogretmeni_06.jpgKüre içindeki P noktasnın A ile gösterilen seçilen bölgeye uzaklığı 2d B ile gösterilen bölgeye uzaklığı d olsun.

Bu konilerin tepe açıları aynı olduğundan ve benzerlikten dolayı B’nın alanı bir S ise A’nın alanı 4S olacaktır. Yükler küre yüzeyinde düzgün dağıldıkları için A ve B yüzeylerinin yükleri ise 4Q ve Q kadar olacaktır.

Elektrik alan uzaklığın karesiyle ters ve yükle doğru orantılı olduğundan ve bölgelerin oluşturdukları elektrik alanlar eşit büyüklükte ve zıt yönlü oldukları için P noktasında toplam elektrik alan sıfır olur.

Bu ilişki küre içindeki bütün noktalar için kurulabileceği için yüklü küre içinde bütün noktalarda, merkez dahil, elektrik alan sıfır olacaktır.




















 

 
  Bugün 5 ziyaretçi (8 klik) kişi burdaydı!  
 
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=