ELEKTRİKSEL ALAN

Lys ve 11. Sınıflar fizik elektrik alan konusu. Elektrik alanın tanımı ve formülleri. Elektriksel alan ve elektriksel kuvvet. Konu anlatımı ve çözümlü sorular.

Elektrik Alan Şiddeti

Elektrik alan şiddeti, bir noktadaki q_d deneme yüküne etki eden elektriksel kuvvetin deneme yüküne oranına eşittir.

Elektrik yüklü cisimler, yüklerinden dolayı kendilerine yaklaştırılan elektrik yüklü diğer cisimlere bir kuvvet uygularlar. Uyguladıkları bu kuvvet,

Elektrik yükü ile yüklü olan cismin yükü sayesinde etkili olabildiği mesafeye bu cismin elektriksel alanı denir. Bu cismin elektriksel alanının herhangi bir noktadaki şiddetini belirlemek için o noktada +1 değerinde birim elektrik yükü olduğu kabul edilir ve o noktadaki elektriksel kuvvet bulunur. Bu kuvvetin deneme yüküne oranı o noktadaki elektrik alan şiddetini verir. Bu şekilde bir q yükünün kendisinden d uzaklıkta bir noktada oluşturduğu elektriksel alan ve kuvvet hesaplanabilir.

Elektriksel alan vektörel bir büyüklüktür birimi,

Newton/Coulomb = N/C dir.

Elektrik Alanın Yönü

 x cisminin yükünün işareti + ise elektriksel alan kuvvetinin yönü dışa doğru, (- ) ise içe doğrudur.

Elektrik Alanın Bulunması

Bir P noktasındaki elektrik alanı bulmak için söz konusu P noktasına pozitif bir qd test yükü konularak yüklü cismin q_d test yüküne uyguladığı F kuvveti ölçülür. Bu noktadaki elektrik alan şiddeti aşağıdaki formülle bulunur.

q₁ yükünün q_d yüküne uyguladığı elektriksel kuvvet

P noktasındaki elektrik alan şiddeti;

Elektriksel kuvvet, elektrikle yüklü iki cismin yüklerinden dolayı birbirlerine uyguladıkları kuvvet idi. Bu kuvvetin nasıl oluştuğunu elektrik alan kavramı açıklar. Şekildeki q₁ yükü q₂ yükü üzerine doğrudan kuvvet uygulamaz. q₁’in yükünden kaynaklanan bir elektriksel alanı vardır. Bu alana giren q₂ yüküne q₁ in oluşturduğu elektriksel alan bir kuvvet uygular. Elektriksel alanın uyguladığı kuvvet,

F = E.q olur.

Birden fazla elektrik yükünün bir noktada oluşturduğu elektriksel alan şiddetini bulmak için her bir yükün o noktada oluşturduğu elektriksel alan şiddeti bulunur ve bu vektörler toplanır.

Örnek:

Yukarıdaki şekilde q₁ = 8.10^-6 C, q₂ = 12.10^-6 C dur. q₁ ve q₂ yüklerinin q_d yükünün bulunduğu noktadaki elektrik alan şiddeti toplamı kaç N/C dur. (k = 9.10⁹ N.m²/C²)

Çözüm:

E₁ = 8000 N

E₂ = 27.10³

E₂ = 27000

E₁ + E₂ = 27000 + 8000 = 35000 N/C

Örnek:

Şekildeki gibi sabitlenmiş q1 = 16.10^-5 C ve q2 = 32.10^-5 C yüklerinin B noktasında oluşturduğu elektriksel alan şiddeti nedir? (k = 9.10⁹ N.m²/C²)

Çözüm:

q₁ yükünün oluşturduğu elektriksel alan şiddetine E₁, q₂ yükünün oluşturduğu elektriksel alan şiddetine E₂ diyelim.

E₁ = 36.10⁴ N/C

E₁ = 360000 N/C

E₂ = 18.10⁴

E₂ = 180000 N/C

E₁ vektörünün yönü q₂ yönündedir ve şiddeti 360000 N/C dur.

E₂ vektörünün yönü q₂ yükü yönündedir ve değeri 180000 N/C dur.

E_T  = 5,4.10⁵    N/C

Elektriksel Kuvvet konu Anlatımı

Elektriksel Potansiyel

SANATSAL BİLGİ

29/01/2016