DOKUNMA İLE ELEKTRİKLENME

Cisimlerin elektrik yüküyle yüklenmesi. Dokunma ile elektriklenme olayı. Birbirlerine dokundurulan cisimlerin ilk ve son yük durumlarının incelenmesi. Konu anlatımı.

Elektrik yüklü bir cisim diğer bir cisme dokundurulursa 4 durum sözkonusu olur. 

1.Herhangi bir değişiklik olmayabilir.

2. Cisimler aynı yüklerle farklı oranlarda yüklenebilirler.

3. Cisimler aynı cins yükle aynı miktarda yüklenebilirler. 

4. Cisimler başlangıçta zıt işaretle yüklü iken her ikisi de nötrleşebilir.

Bu olayların sebebi ise birbirlerine dokundurulan yüklü cisimler arasında bir elektron alışverişi olması ve bu olay sonucunda cisimlerin yüklerini paylaşmalarıdır.

Kürelerin Elektrikle Yüklenmesi

Kürelerin elektriksel kapasiteleri yarıçapları ile doğru orantılıdır. Şekildeki K ve L küresi birbirine dokundurulursa aralarında bir yük paylaşımı oluşur. Kürelerin son yükleri;

Bu bağıntıya göre kürelerin yükleri toplamı yarıçapları toplamına bölündükten sonra her küre yarıçapının büyüklüğü oranında yük alır.

Birbirine dokundurulan kürelerin yükleri ters işaretli ise zıt yükler birbirini yok edecektir. Geri kalan yük iki küre arasında paylaşılacaktır.

Örnek:

Yukarıda verilen şekilde K küresinin yükü q₁ = -17q, L küresinin yükü +7q dur. K küresinin yarıçapı 3r, L küresinin yarıçapı 2r dir.

Bu iki küre birbirine dokundurulursa son yük durumları ne olur.

Çözüm:

İki küre birbirine dokundurulursa q₁ yükü ile q₂ yükü zıt işaretli olduğundan +7 q kadarlık bir yük nötrleşir. Kalan yük iki kürenin yarıçapları oranında paylaşılır. Nötrleşmeden sonraki yük toplamı q_son = q₁ + q₂ formülüyle bulunur. Bu formül aynı cins yükler içinde uygulanır. 

K küresinin son yükü q_K’ olsun;

q_K’ = -6q

q_L’ =- 4q

Bu örnekte birbirine dokundurulan cisimlerin zıt yüklü olması durumunda hangisinin yükü daha büyük ise iki kürenin de aynı yükle yüklendiğini ve bu yükü yarıçapları ile orantılı olarak paylaştıkları sonucuna varabiliriz.

Örnek:

Şekilde yer alan K küresinin yarıçapı 4r, yükü -24q dur. L küresinin ise yarıçapı r, yükü – 16 q dur. Bu iki küre birbirine dokundurulursa son yük durumları ne olur.

Çözüm:

K küresinin son yükü q_K’ olsun;

q_K’ = -32q

L küresinin son yükü q_L’

q_L’ = -8q

Örnek:

Şekilde görülen yalıtkan saplı iletken kürelerden K küresinin yükü – 12q, yarıçapı 3r dir.

L küresinin ise yükü +12q yarıçapı r’dir.

Küreler birbirlerine dokundurulup yeterince bekletildikten sonra ayrılıyorlar.

Bu durumda kürelerin son yükleri ne olur.

Çözüm:

K küresinin son yüküne q_K’ diyelim.

q_K’ = 0

L küresinin son yüküne q_L’ diyelim.

q_L’ = 0

Yukarıdaki örnekleri toplarsak, birbirine dokundurulan cisimlerin aynı cins yükle yüklü olmaları durumunda yükleri toplamının cisimlerin yarıçapları ile doğru orantılı olarak aralarında paylaşıldığını görürüz.

Kürelerin yarıçapları ve yük cinsleri ile yük miktarlarının aynı olması durumunda birbirlerine dokundurulmaları halinde son yüklerinin aynı olacağını söyleyebiliriz.

Yine birbirine dokundurulan iki cismin yükleri zıt işaretli ve aynı büyüklükte ise son yükleri 0 olacaktır.

Örnek:

Şekildeki küreler iletken olup yalıtkan saplarla sabitlenmişlerdir. K küresinin yarıçapı 5r, yükü – 18q’dur. L küresinin yükü +4q, yarıçapı r_L dir.

Küreler birbirine dokundurulduğunda K küresinin son yükü -6q olduğuna göre L küresinin yarıçapı kaç r’dir?

Çözüm:

bağıntısıyla bulunur. q_K’ yükü belli olduğuna göre buradan r_L yi bulabiliriz.

10r + 2r_L = 14r

4r = 2r_L

r_L = 2r

Elektrik Yükleri ve Elektriklenme

Etki İle Elektriklenme

SANATSAL BİLGİ

01/10/2017