1. Ana Sayfa
  2. Eğitim
  3. Elektrik Alanı ve Elektrik Kuvvet Çizgileri

Elektrik Alanı ve Elektrik Kuvvet Çizgileri

Son güncelleme: 15.12.2009 01:37
Leyl-i Lal Leyl-i Lal foto
  • ELEKTRİK ALANI ve ELEKTRİK KUVVET ÇİZGİLERİ



    Elektrostatik:

    Elektrik yükleri arasındaki kuvvet ve bununla ilgili olayları inceleyen fizik dalıdır.



    Elektrik Alanı:
    Elektrik yüklü iki cisim aralarında bir bağ olmamasına rağmen birbirlerini etkiler.

    Yüklü iki cisim arasındaki uzaklık artırıldığı zaman aralarındaki elektriksel kuvvet azalır. Bu demektirki elektrik yükleri etkilerini belli yerlerde göstermektedir.



    Bir elektrik yükünün etkisini gösterdiği bu bölgeye o yükün elektrik alanı denir.



    Bu alanın varlığını anlamak istersek o noktaya deneme yükü dediğimiz bir yük yerleştirmeliyiz.Bu deneme yüküne o noktada bir bir elektrik kuvveti etki ederse o noktanın bir elektrik alanı olduğu anlaşılır.



    Elektrik kuvveti vektörel bir büyüklüktür. Dolayısı ile elektrik alanı da vektöreldir. E ile gösterilir



    Yüklü bir cismin bir noktadaki elektrik alanını o noktanın pozitif birim yüke uygulanan kuvvet olarak tanımlarız.



    Buna göre:



    Bir q¹ yüküne F kuvveti uygulanırsa E elektrik alanının şiddeti: E=F/q¹ olur.

    Elektrik alanının yönü pozitif birim yüke etki eden kuvvet yönündedir.

    Negatif kuvvet alan ile zıt yönlüdür.

    + yükün alan vektör yönü yükten dışa doğru; negatif(-) yükün kü ise dıştan yüke doğrudur.


    YÜKLÜ BİR İLETKENİN İÇİNDE VE DIŞINDAKİ ELEKTRİK ALANI



    İçi oyuk ve boş olan iletken kürede yükler dış yüzeyde toplanır.



    İçi oyuk kürenin içine nötr deney küreciği dokundurulup bir elektroskopa dokundurulduğunda elektroskop etkilenmez.



    İçi boş kürenin dış yüzeyine dokundurulmuş deney küreciği elektroskobun yapraklarını açar



    Örneğin yalıtkan saplı nötr bir deney küreciği negatif yüklü yarık ve içi boş bir kürenin içine dokundurulup yaprakları kapalı bir elektroskobun topuzuna dokundurulursa elektroskobun yaprakları açılmaz.Ancak kürecik oyuk ve negatif yüklü kürenin dış yüseyine dokundurulduktan sonra elektroskobun topuzuna dokundurulursa negatif yükler elektroskopu - yükler ve yaprakları açılır.


    YÜKLÜ BİR KÜRENİN ELEKTRİK ALANI



    Yüklü bir kürenin elektrik alanı ,kürenin merkezinden olan uzaklığa bağlıdır.Elektrik yüklü bir iletken kürenin yükleri dış yüzeyine dağılır.



    Bir q yükünün d kadar uzağındaki elektrik alanı:E=k.q/d² idi..Bu duruma göre:



    d içinde ) ise alan E=0 olur

    d=r ise(yani yüzeyde) alan E=k.q/r² olacaktır(elektrik alan en büyük değerde olur)

    d>r ise (yani küreden uzaklaştıkça) alan E=k.q/d² kadar olacaktır(Uzaklaştıkça alan azalır)

    ELEKTRİK ALANIN KUVVET ÇİZGİLERİ



    Kuvvet çizgileri var olduğunu bildiğimiz ancak göremediğimiz hayali çizgilerdir.Yani alanların resmidir.Elektrik ve magnetik alanları gözümüzde canlandırabilmemiz için FARADAY hayali alan çizgilerini ortaya atmıştır.



    Elektrik alan içindeki yüklü bir cisme F=E.q değerinde bir kuvvet etki eder.Bu kuvvetin etkisindeki cisim ise elektrik alan doğrultusunda harekete başlar.Yüklü cisim değişik konumlara konulursa yörüngelerde farklı olur.Bu yörüngelere elektrik alanının kuvvet çizgileri adı verilir. Çizgi sayıları alan şiddeti ile doğru orantılıdır.



    Elektrik alan desenlerini göz önünde canlandırmanın uygun bir yolu, yönü her noktada elektrik alan vektörü ile aynı doğrultuda olan çizgiler çizmektedir. Elektrik alan çizgileri denilen bu çizgiler uzayın herhangi bir bölgesinde aşağıdaki biçimde bağlıdır:



    1.E elektrik alan vektörü, elektrik alan çizgisine her noktada teğettir.

    2.Alan çizgilerine dik birim yüzeyden geçen çizgilerin sayısı, o bölgedeki elektrik alan şiddeti ile orantılıdır.Buna göre, alan çizgileri birbirlerine yakın olduğunda E büyük, uzak olduğunda küçüktür.



    Herhangi bir yük dağılımının elektrik alan çizgilerinin çiziminde:



    1.Yük fazlalığı olduğunda, Alan çizgileri artı Yüklerden çıkıp, eksi yüklerde veya sonsuzda son bulmalıdır.

    2.Bir artı yükten ayrılan veya eksi bir yüke ulaşan alan çizgilerinin sayısı yük miktarı ile orantılıdır.

    3.İki alan çizgisi birbirini kesemez.


    YÜKLÜ İKİ DÜZLEM ARASINDAKİ ALAN


    Elektrik alanı pozitif levhadan negatif levhaya doğrudur.Yüklerin çoğu birbirlerine bakan yüzeylerde toplanmıştır.Levhanın dıi yüzeyinde çok az miktarda yük bulunur.Alanın kuvvet çizgileri levhanın kenarlarına doğru ve dışta eğrileşir.Levhalar dahada büyütülür ve aralarındaki mesafe kısaltılırsa alan çizgileri eşit aralıklı ve birbirine paralel olur.Şiddeti ve doğrultusu bütün alanlarda aynı olan alanlara düzgün elektrik alan denir.



    Düzgün alanda E=F/q F=q.E dir
#15.12.2009 01:37 0 0 0