9. SINIF ELEKTRİKSEL KUVVET

9. Sınıflar fizik dersi, elektrostatik konusu. Aynı veya zıt işaretli elektrik yükleriyle yüklü cisimlerin birbirine uyguladığı kuvvet. Coulomb yasası. Konu anlatımı.



Elektrik yüklerinin birbirlerine uyguladığı itme ve çekme kuvvetlerini veren formül Coulomb tarafından geliştirilmiştir. Bu nedenle bu bağıntıya Coulomb yasası adı verilir. Bazen yükler arasındaki çekim kuvvetine Coulomb kuvveti de denilmektedir. Coulomb yasası iki elektrik yükünün birbirlerine uyguladıkları kuvveti açıklar.

F = k.q1.q2
d2




Bu formül iki yükün birbirine uyguladığı çekme veya itme kuvvetinin cisimlerin yüklerinin çarpımıyla doğru, yükler arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılı olduğunu açıklar.

Formülde q1 ve q2 elektrik yük değerlerini, d uzaklığı göstermektedir. k değeri ise bir sabittir. Bu sabite Coulomb sabiti adı verilir. Coulomb sabitinin eşiti;

k ≅ 9.109   N.m2/C2 dir.


Örneğin;

İki yükün birbirine uyguladığı kuvvet 4F olsun. Yükler arasındaki mesafe 2 katına çıkarılırsa F kuvveti 4 kat azalarak F olur.

1 tane protonun veya elektronun yüküne elemanter yük adı verilmektedir. Bu yükün değeri;

e.y = 1,6 . 10-19 Coulomb dur.


Yükler Zıt İşaretli İse

Bu durumda iki yük birbirine çekim kuvveti uygulayacaktır. K ve L yüklerinin birbirlerine uyguladıkları çekme kuvvetleri eşit ve zıt yönlüdür.

ElektrikKuvvet_S9R1


Yukarıdaki şekilde K ve L yükleri görülmektedir. İki yükün birbirine uyguladıkları kuvvetler arasında;

FK = - FL 

ilişkisi vardır. Kuvvetlerin pozitif veya negatif olması şiddetleriyle değil, yönleri ile ilgili bir durumdur. Yukarıdaki eşitlik bize FK ve FL kuvvetlerinin büyüklüklerinin eşit, yönlerinin ise birbirine zıt olduğunu gösterir.

K yükü L yükünü kendine doğru çekerken, L yükü ise K yükünü kendine doğru çeker. Bu iki kuvvetin büyüklüğü eşittir.

FK = FL = k. q1.q2
d2




Yükler Aynı İşaretli İse

ElektrikKuvvet_S9R2


Aynı işaretli yükler birbirlerini iteceğinden K yükü L yükünü F kuvveti ile iterken, L yükü ise K yükünü F kuvveti ile itecektir. Bu kuvvetler büyüklük olarak eşit ve yön olarak birbirlerinin zıddıdır.

Şekilde görülen yüklerden K ve L yüklerinin birbirlerine uyguladıkları kuvvetler arasında;

FK = -FL ilişkisi vardır.


İkiden fazla yükün birbirine uyguladığı kuvvetlerin bileşkesini bulurken önce bu yüklerin ikişer ikişer birbirlerine uyguladıkları kuvvet bulunur. Bu kuvvetler vektöreldir. Bu kuvvetlerin bileşkesi vektörlerin bileşkesini bulma işlemindeki gibi bulunur.



Örnek:

ElektrikKuvvet_S9R3


K, L ve M yükleri bir üçgen oluşturacak biçimde yerleştirilmişlerdir. K yükünün değeri –q, L yükünün büyüklüğü +4q, M yükünün büyüklüğü ise -8q dur.  

K yükünün M yüküne uyguladığı kuvvet F1, L yükünün M kuvvetine uyguladığı kuvvet F2  olduğuna göre kuvvetlerin büyüklüklerinin oranı;

F1/F2 kaçtır?


Çözüm:

ElektrikKuvvet_S9R4



Yükler eşkenar bir üçgen oluşturduğu için yükler arasındaki mesafe eşittir. Yükler arasındaki mesafe d olsun;


K yükünün M yüküne uyguladığı kuvvet;

F1 = k. -6q . -8q
d2




F1 = k.48q
d2




L yükünün M yüküne uyguladığı kuvvet;

F2 = k .4q . -8q
d2




F2 = -32q.k
d2



Burada negatif işaret sadece kuvvetin cismi kendisine veya zıt yöne çekmesiyle ilgili bir durumdur. Dolayısıyla kuvvetin büyüklüğünü değil etki yönünü göstermektedir.

F2 = 32q.k
d2




F1
=48q2.k
=d2
32q.k
d2
 
F2





F1
3
2
F2




9.Sınıflar Elektrik Alanı



SANATSAL BİLGİ

12/10/2017

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM

COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI