ELEKTRİKSEL POTANSİYEL FARK

11. Sınıflar ve lys fizik konusu. Elektriksel potansiyel farkın tanımı, formülleri ve hesaplanması. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.

Elektriksel alan içerisinde herhangi bir noktada yer alan +1 C luk bir yükü yine elektriksel alan içerisinde başka bir noktaya götürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan işe bu iki noktadaki elektriksel potansiyel fark denilir.

Potansiyel farkına gerilim adı da verilir.

Potansiyel fark birimi Volt’tur, V ile gösterilir.

Buna göre şekildeki gibi X noktasında sabitli bir q₁ yükü ve Y noktasında sabitli bir +q yükü olsun.

Y noktasındaki yükü Z noktasına taşıyabilmek için elektriksel kuvvetlere karşı bir iş yapmak gerekir. Yapılan bu iş y ve z noktaları arasındaki potansiyel farkına eşit olacaktır.

Y ve Z noktaları arasındaki potansiyel farkı V_yz ile gösterilir.

V_yz = V_z - V_y

Herhangi bir noktadaki elektriksel potansiyel enerji E_p = q.V ile gösteriliyordu. Bu formülde V yerine V_yz koyarsak E_p = ΔE_p olur ve

ΔE_p = q.V_yz ile gösterilir. Bu formül bize herhangi iki nokta arasındaki potansiyel farkını bulmak için o iki nokta arasındaki potansiyel enerjinin bilinmesinin yeterli olabileceğini söyler, yani

Formülü ile iki nokta arasındaki potansiyel farkı bulunabilir.

Örnek:

O noktasında yer alan küreciğin yükü 12.10^-6 C dur. x ve y noktaları q yükünün elektrik alanı içerisindedir.

Buna göre x ve y noktaları arasındaki potansiyel farkını bulunuz. (k = 9.10⁹ N.m²/C²)

Çözüm:

y noktasındaki elektriksel potansiyel V_y yi bulalım.

V_y = 216.10³ V

x noktasındaki elektriksel potansiyeli bulalım.

V_x = 540 . 10³ V

V_xy = V_y – V_x 

V_xy = 216.10³ – 540.10³

V_xy = - 324.10³ V olarak bulunur.

Örnek:

q = 3.10^-7 C luk yükün oluşturduğu elektriksel alan içerisinde yer alan x ve y noktaları arasındaki potansiyel fark kaç volt’tur? (k = 9.10⁹ N.m²/C²)

Çözüm:

x noktasındaki elektriksel potansiyel

V_x = 67,5.10² V

y noktasındaki elektriksel potansiyel

V_y = 30.10² V

x ve y noktaları arasındaki elektriksel potansiyel fark.

V_xy = V_y – V_x

V_xy = 30.10² V – 67,5.10² V

V_xy = -37,5 . 10² V

V_xy = -3750 V

Örnek:

Şekilde q₁ = 6.10^-5 C yükünün oluşturduğu elektrik alan içerisinde bir q₂ = 3.10^-4 C yükü y noktasından x noktasına getiriliyor. Yapılan iş kaç J dür? (k = 9.10⁹ N.m²/C²)

Çözüm:

q₁ yükünün x noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel.

V_x = 90.10⁴ V

q₁ yükünün y noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel.

V_y = 54.10⁴ V

q₂ yükü y noktasından x noktasına getiriliyorsa yapılan iş potansiyel enerjisindeki değişime eşittir.

ΔP = q.V_yx

V_yx = V_x – V_y

V_yx = (90 – 54)10⁴  V

V_yx = 36.10⁴ V

ΔP = 3.10^-4 . 36.10⁴

ΔP = 108 J

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ENERJİ

ELEKTRİKSEL ALAN ÇÖZÜMLÜ SORULAR

SANATSAL BİLGİ

07/02/2017