Elektrik Yükü ile Yüklenme - TalebeDunyasi.Com

Anasayfa

Elektrostatik

Elektrik Yükü ile Yüklenme

ELEKTRİK YÜKÜ İLE YÜKLEME

Katı maddelerin elektrik yükü ile yüklenmesini sağlayan elektronların hareketleridir.

Yüzeylerinde elektronların serbest hareket edebildiği maddelere iletken denir.

Yüzeylerinde elektronların serbest hareket edemediği maddelere yalıtkan denir.

İletkenler dışarıdan kuvvet etkisi olmadan ( dokunmayla ), yalıtkanlar ise dışarıdan bir kuvvet etkisi ( sürtünme ) ile yüklenebilir.

Bu nedenle, yüksüz cisimlerin elektrik yükü ile yüklenmesi iletken ya da yalıtkan olma durumuna göre;

1. Sürtünme

2. Etki

3. Dokunma

yöntemlerinden herhangi biri kullanılarak gerçekleşebilir.

Elektrik yükü taşıyan iletkenlerin dengelenmemiş olan bu yükleri iletkenin en dış yüzeylerinde bulunur. İletkenin sivri uçlarında bu yüklerin yoğunluğu daha fazladır.

Sürtünme ile Elektriklenme :

Yalıtkan cisimlerin serbest elektronu bulunmadığından yüksüz yalıtkanlar dokunma ile elektrik yükü alıp vermezler. Bu cisimlerin yüklenebilmeleri için elektronların bir kısmının kuvvet uygulanarak serbest hale geçmesi gerekir. Bunun yolu yalıtkanları başka maddelere sürtmektir. Cam ve ebonit iki yalıtkan maddedir.

Cam, ipek kumaşa sürtüldüğünde '' + '' elektrik yükü ile, ipek ise '' - '' elektrik yükü ile yüklenir.

Ebonit, yün kumaşa sürtüldüğünde '' - '' elektrik yükü ile, yün ise '' + '' elektrik yükü ile yüklenir.

Etki ile Elektriklenme:

İletkenlerin serbest elektronları olduğundan kendilerine yaklaştırılan yüklerin etkisi ile iletkenin yüzeyindeki dengelenmiş zıt yüklerin bir kısmı birbirinden ayrılır.

Bu yükler uçlarda kutuplaşır. Bu ayrışmadan yararlanılarak iletken,

1. Ayırma

2. Topraklama

yöntemleri kullanılarak yüklenebilir.

1. Ayırma:

Elektrik yükü sıfır olan iki iletken birbirine dokunacak biçimde konulduktan sonra bunlara elektrik yükü taşıyan bir cisim yaklaştırılır. Bu etki ile iletkenlerin elektrik yükleri kutuplaşır. Bunlar birbirinden ayrıldığında farklı cins taşıyan iki cisim elde edilir.

Yük hareketlerinde hareket eden gerçekte '' - '' yükler olmasına karşın '' + '' yüklerin hareket ettiğini varsaymak ulaşılan son durumu yorumlamamızı kolaylaştırır.

Elektrik yükü yalnız cisimlerin arasında değişiyorsa cisimlerdeki net yük sabittir.

qnet = Sabit

2. Topraklama:

Elektrik yükü taşıyan iletkenlerin yer kullanılarak yüksüz duruma getirilme işlemine topraklama denir.

Topraklama işlemi biçiminde sembolize edilir.

Bir iletkenin elektrik yükü hangi büyüklükte ve işarette olursa olsun topraklandığında elektrik yükü sıfır ( yükçe dengede ) olur.

Bu olay topraklanmış cisme topraktan '' - '' gelerek ya da cisimden toprağa '' - '' giderek gerçekleşir.

Topraklanmış iletken bir cisme, elektrik yükü taşıyan bir cisim yaklaştırılırsa topraklanmış cisimde yaklaştırılanın elektrik yükünün tersi işarette elektrik yükü oluşur. Cismin topraklandığı noktanın bu durumu değiştirici bir etkisi yoktur.

Dokuma ile Elektriklenme:

Elektrik yükü sıfır olan iletken bir cisim, elektrik yükü taşıyan başka bir iletkene dokundurulduğunda yüksüz cisim diğer cisim yardımıyla yüklenir.

Birbirine dokundurulan iki iletken de elektrik yükü taşıyorsa dokunma sonucu cisimler net yükü paylaşacaklarından net yük değişmez ve cisimler her ikisinin de elektrik yükünün işareti net yükünki ile aynı olur.

Yüksüz yalıtkanların dokunarak yüklenmesi mümkün değildir.

Elektrik Potansiyeli:

Birbirine dokundurulan iletken cisimlerin arasında yer değiştiren elektrik yükünün miktarı ve yönünü cisimlerin elektrik potansiyeli belirler.

Bir iletkenin,'' - '' yükleri hareket ettirme kapasitesine elektrik potansiyel denir. V ile sembolize edilir. Birbirine dokundurulmuş iki iletken arasında harekete geçen '' - '' yükler elektrik potansiyeli büyük olana doğrudur.

Birbirine dokundurulan iki iletkenin elektrik elektrik potansiyelleri eşitlenince yük hareketi durur ve elektrostatik denge oluşur. '' + '' elektrik yükü taşıyan metallerin elektrik potansiyelleri, '' - '' elektrik yükü taşıyanlarınkinden daha büyüktür.

Bir iletkenin elektrik potansiyeli taşıdığı elektrik elektrik yükü ile yüzeyinin büyüklüğüne bağlıdır. Cismin elektrik potansiyeli, elektrik yükünün artmasıyla artar, yüzey alanının artmasıyla azalır.

Bu nedenle birbirine dokundurulan iki iletkenin son durumda elektrik potansiyelleri eşit olacağından yeni yük dağılımında yüzey alanı büyük olanda daha fazla elektrik yükü bulunur.

Küresel Cisimlerin Elektrik Yükü Paylaşımı:

Birbirine dokundurulan iletken küresel cisimler net yükü yarıçapları ile doğru orantılı olarak paylaşırlar.

Bu cisimlerin yeni yükü

İletken Kapların Topraklama Özelliği:

Topraklanmış iletkenlerin dengelenmemiş elektrik yüklerini toprağa vererek ya da topraktan elektrik yükü alarak yüksüz ( yükçe dengeli ) duruma geldikleri belirtilmişti.

İletken kapların da elektrik yükü taşıyan cisimleri nötr hale getirme özelliği vardır.

Bu özellik iletkenlerdeki dengelenmemiş ( fazla ) elektrik yüklerinin birbirini iterek en dışlarda toplanmasının bir sonucudur.

Dolayısı ile kaba dıştan dokundurulan cisimlerde gözlenmez. Böyle bir durunda cisimlerin arasında yüzey büyüklüğüne göre yük paylaşımı olur.