Elektrik
Son güncelleme:
-
şimşek ve yıldırım - elektriklenme nedir - elektriklenme nedir - dokunma ile elektriklenme - sürtünerek elektriklenme - etki ile elektriklenmeElektrik enerjisi maddelerin yapılarında bulunan parçaçıkların hareketi ile ortaya çıkar.Günlük hayatta çok kullanılan bir enerji çeşididir.
Atomun çekirdek ve çevresinde dönen elektronlardan oluştuğunu biliyoruz.Elektronlar negatif (-) yüklü taneciklerdir.Çekirdekte bulunan protonlar pozitif(+) yüklü, nötronlar ise yüksüz taneciklerdir.Bir elektronun yükü, bir protonun yüküne eşittir. Maddenin elektrik yükünü q harfi ile gösteririz.Elektrik yükü birimi coulombdur ve C harfi ile gösterilir.
Bazı cisimlerde proton sayısı ile elektron sayısı birbirine eşit durumda olur ki böyle cisimlere nötr cisim deriz.Nötr cisimlerde elektrik yükü dengededir.
Cisimdeki proton sayısı elektron sayısından fazla ise, cisim bir şekilde elektron kaybetmistir.Proton sayısı fazla olan cisimlere pozitif yüklü cisim denir.
Cisimdeki proton sayısı elektron sayısından az ise, cisim bir şekilde elektron kazanmıştır.Elektron sayısı fazla olan cisimlere negatif yüklü cisim denir.
Cisimler yapılan bir iş sonucunda elektron kazanır ya da kaybeder. Böylece elektriklenir.Elektriklenen cisim başka cisimlere bir kuvvet uygulayarak çekme ya da itme hareketine yol açar.Aynı adlı elektrik yükleri birbirini iterken, zıt elektrik yükleri birbirini çeker.(+) ve (+) birbirini iter. (-) ve (-) birbirini iter. (+) ve (-) birbirini çeker.)
ELEKTRİKLENME
Cismin yük dengesinin bozulması, cismin elektriklendiğini gösterir.Katı maddelerin elektronları hareket edebilir.Sıvı ve gaz cisimlerde hareketli olan ise (+) ve (-) yüklü olan iyonlardır.
Cisimlerin elektriklenmesi 3 yol ile olur.
1. Sürtünmeyle Elektriklenme
2. Dokunma ile Elektriklenme
3. Etki ile Elektriklenme
1. Sürtünme ile Elektriklenme
Nötr cisimlerin birbirine sürtünmesi sonucu oluşur.Sürtünme sonucunda cisimlerden biri elektron kaybederek pozitif(+) yük kazanırken, diğer cisim elektron alarak negatif(-) yük kazanır. Sürtünme sonunda elektriklenen cisimlerin elektrik yük büyüklükleri eşittir.
Örneğin; cam bir çubuk ipek kumaşa sürtülürse, cam çubukta elektron kaybı olur ve (+) yük kazanır.İpek kumaş ise cam çubuktan elektron alır ve (-) yük kazanır.
Plastik çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde ise, plastik çubuk elektron kazanıp (-) yükle yüklenirken, yün kumaş elektron kaybettiği için (+) yükle yüklenir.
Yün kazağımızı çıkarırken, saçlarımıza sürtündüğünde saçlarımızın hareketlenmesi ve çıtırtı duymamız. şimşek ve yıldırım sürtünme ile elektriklenmeye örnek gösterilebilir.
Şimşek ve Yıldırım
Bulutlar rüzgarın etkisi ile hareket ederler.Birbirlerine ve havadaki moleküllere sürtünerek elektriklenirler.Zıt elektrikle yüklü bulutlar birbirine yalkaştığı zaman buluttan buluta elektrik atlaması olur.Bu sırada şiddetli bir ışık görülür.Biz bu olaya şimşek deriz.Hava genleşmesi dolayısıyla da büyük bir gürültü olur.Buna da gök gürültüsü denir.
Elektrik atlaması bazen de bulutla yeryüzü arasında olur.Bu boşalmaya da yıldırım adı verilir.Yıldırım sanıldığının aksine buluttan yeryüzüne değil, yeryüzünden buluta olan elektrik boşalmasıdır.Yıldırım ağaç tepesi, minare gibi yüksek yerlere düşer.Çok büyük bir elektrik yükü olduğu için canlıların ölümüne neden olur.Bu nedenle yıldırımdan korunmak için paratoner kullanılır.Paratonerin bir ucu sivri bir metal çubuktur.Metal çubuk telle toprağa bağlanır.Böylelikle yıldırım toprağa verilir.
Paratoner:
2. Dokunma ile Elektriklenme
Elektrikle yüklü iletken bir cisim, yüksüz(nötr) ve iletken bir cisme dokundurulduğu zaman, nötr cisim elektrik yüklü cismin yükü ile aynı işaretli yükle yüklenir.Örneğin, nötr bir cisme (+) yüklü bir cisim dokundurulursa son yük durumunda her ikiside (+) yüklenir.
Eğer (+) ve (-) yüklü cisimler birbirine dokundurulduğunda eğer yük miktarları eşitse son durumda her ikiside nötr olur. Eğer (-) miktarı fazlaysa son durumda her ikiside (-), (+) miktarı fazlaysa son durumda her ikisi de (+) yüklü olur.
Yukarıda 1 numaralı şekilde cisimlerin dokunma öncesi elektrik yükleri, 2 numaralı şekilde de dokonmadan sonraki elektrik yükleri gösterilmiştir.Dokunma yoluyla elektriklenmede cisimlerin toplam yük miktarında değişme olmaz, yük korunur.Toplam elektrik yükü cisimlerin büyüklükleri eşit ise yük eşit olarak paylaşılır. Ancak cisimlerin biri büyük, biri küçük ise, yük büyüklüğe göre paylaşılır.
Örnek:
Birbirine özdeş olan 4 tane kürenin elektrik yükleri sırasıyla +12q, +9q, -8q ve +7q'dur.Küreler yalıtkan ayaklara bağlıdır.Kürelerin birbirine dokundurulması sonucunda kürelerin son elektrik yükleri ne olur?
Çözüm:
Toplam yük = +12q+9q + (-8q) +7q = 20 q
Küreler özdeş olduklarıdan yükü eşit paylaşır.
20 : 4 = 5q olur.
Küre şeklinde olan cisimler toplam yükü yarıçapları ile orantılı olarak paylaşır.Yani
Örnek:
Çözüm:
Dokundurma sonunda cisimlerin yüklerinin işaretleri aynı olur. Sonuçta cisimler yükü fazla olan cismin yükünün işareti ile yüklenir.Yük alışverişi elektronlarla sağlanır.B küresinin (+) yükü artmış, A küresinin (-) yük miktarı artmıştır.
Topraklama:
Elektrikle yüklü iletken bir cisme toprak bağlantısı yapılarak cismin yükünün toprağa verilmesi olayına topraklama denir.Yükünü toprağa veren cisim nötr hale geçer.
(+) yüklü bir cisim topraklandığında (-) yükler topraktan cisme gelerek, cismi nötrleştirir.
(-) yüklü cisimler topraklanınca (-) yükler toprağa akar. ve cisim nötr hale gelir.
3. Etki ile Elektriklenme
Yüklü bir cisim yüksüz olan bir iletkene dokundurulmadan yaklaştırılırsa iletkende serbest halde bulunan elektronları hareket ettirir.(İter ya da çeker.).Buna etki ile elektriklenme denir.Etki ile elektriklenmede elektron alışverişi olmaz.Yüklü cismin yaklaştırıldığı iletkenin kendisine yakın olan tarafı kendisiyle zıt, uzak olan tarafı kendisiyle aynı elektrikle yüklenir.Elektrikle yüklü cisim geri çekilirse iletken yeniden nötr hale gelir.Yani elektronlar eski yerlerine döner.
Etki ile elektriklenme geçici bir elektriklenme gibi görünse de kalıcı elektriklenme elde edilebilir.Kalıcı elektriklenme topraklama ile sağlanabilir.
alıntı