Elektrik Yükünün Özellikleri

Elektrik Yükünün Özellikleri

• Maddeler atomlardan oluşur.
• Atom çekirdek ve çekirdeğin etrafında dolanan elektronlardan oluşur.
• Çekirdek proton ve nötrondan oluşur.
• Protonun yükü pozitif, elektronun yükü negatiftir.
• Nötron yüksüzdür.
• Çekirdeğin yükü de pozitiftir. (Protondan dolayı)
• Atomun içerisinde "+" yükler fazla ise atom "+" yüklü, "-" yükler fazla ise atom "-" yüklüdür.
• Atom elektron almışsa "-" yüklenir.
• Atom elektron vermişse "+" yüklenir.
• Aynı yükler birbirini iter, zıt yükler birbirini çeker.

Örnek: X,Y ve Z elektrik yüklüdür. X Y'yi itiyor, Z'yi çekiyor. Buna göre;

1. X cismi "+" ise Y de "+"dır
2. X cismi "-" ise Z "+"dır
3. Y cismi "-" ise Z "-"dir

yargılarından hangileri doğrudur?

Çözüm: Her üç cisim elektrik yüklü ise herbiri için iki durum olacak. Cisimler ya "+" yüklü olacak ya da "-" yüklü olacak. Nötr olma gibi bir durumları yok. X Y'yi itiyorsa yükleri aynı olmalı ve Z'yi çekiyorsa yükleri zıt olmalı. Buna göre;

X   +   veya   -

Y   +   veya   -

Z    -   veya   + olur.

Yargılar elimizdeki verilerle karşılaştırıldığında cevabın 1 ve 2 olduğunu görürüz.

Örnek: 

Şekilde verilen yüklerden hangisi veya hangileri dengede kalır?

Çözüm: 

Aynı yükler birbirini iter, zıt yükler birbirini çeker kuralını işleterek yükler üzerinde birbirlerine etkiyen kuvvetleri gösterirsek X cisminin hareketsiz kalacağını görürüz. Y cismine etkiyen kuvvetler aynı yönlü olduğu için hareket edecektir. Aynı şekilde Z'de hareket eder. Fakat X'e etkiyen kuvvetler zıt olduğu için hareketsiz kalır.

Elektriklenme Çeşitleri

İletken Madde: Elektriği ileten maddelere iletken madde denir. Örneğin; demir, bakır, tuzlu su

Yalıtkan Madde: Elektriği iletmeyen maddelere yalıtkan madde denir. Örneğin; tahta, plastik, cam

Yarı İletken Madde: Elektriği belli miktarlarda ileten maddelere yarı iletken madde denir. Örneğin; Germanyum, Silisyum

1. Sürtünme İle Elektriklenme

Yün kumaş ile ebonit çubuk birbirlerine sürtüldüklerinde yün kumaştan ebonit çubuğa elektron geçişi olur. Yün kumaş "+" yüklenir, ebonit çubuk "-" yüklenir.

Not: Sürtünme ile elektriklenme yalnızca yalıtkan malzemelerde olur. İletken maddelerde görülmez.

Not: Sürtünme ile elektriklenmede kullanılan malzemeler eşit büyüklükte ve zıt yüklerle yüklenir.

Örnek: X ve Y cisimleri birbirine sürtünerek elektrikleniyor. X cismi Z cismini ittiğine göre;

1. X ile Z aynı yüklüdür
2. X ile Y aynı yüklüdür
3. X'in yükü Y'ninkinden büyüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Çözüm: X ile Y arasında sürtünme ile elektriklenme olduğundan yük miktarları eşit ve zıt yüklü olacaktır. Dolayısıyla 2 ve 3 yanlış olacaktır. X Z'yi ittiğine göre aynı yüklü olacak 1. önerme doğru.

2. Dokunma İle Elektriklenme

İki iletken cisim birbirlerine dokundurulduğunda cisimler sahip oldukları yükleri paylaşırlar. Dokunma işleminden önceki toplam yük ile dokunma işleminden sonraki toplam yük birbirine eşittir. Yani yük korunumu var.

Örnek: Aşağıda verilen X ve Y kürelerini inceleyelim.

Dokundurma işleminden önceki toplam yüke bakalım;

Toplam Yük = +5q+(-2q)

           = +3q

Dokundurma işlemi gerçekleştikten sonra;

Dokundurma işleminden sonraki toplam yükün yine +3q olduğu görülmektedir.

Not: Dokundurma işleminden önceki toplam yük işareti "+" ise dokundurma işleminden sonra cisimlerin herbirinin yük işareti "+" olur. Toplam yük işareti "-" ise cisimler "-" yükle yüklenir. Toplam yük 0 (sıfır) ise cisimler yüksüz olur.

Örnek: İletken X küresinin yükü +4q, Y küresinin yükü -q dur.

X küresi Y küresine dokundurulduğunda kürelerin son yükleri ile ilgili;

1. X +2q, Y +q olur.
2. X +3q, Y 0 olur.
3. X +4q, Y -q olur.

yargılarından hangileri doğrudur?

X küresi ile Y küresinin toplam yükü +3q olur. Toplam yükün işareti "+" dır. Yani cisimler dokundurulduktan sonra "+" yükle yüklenecek. Dolayısıyla 2. ve 3. önermeler yanlış olur. 1. önerme doğrudur çünkü hem cisimlerin herbiri "+" yüklü hem de toplam yük dokundurma işleminden önceki toplam yüke eşittir. Cevap Yalnız 1

Not: Birbirine dokundurulan cisimler eğer küre ise yüklerini yarı çapları ile doğru orantılı olacak şekilde paylaşırlar.

Örnek: Şekildeki X ve Y kürelerini birbirine dokundurduktan sonra kürelerin yükleri kaç q olur?

Önce dokundurmadan önceki toplam yüke bakalım. Toplam yük +8q dur. Toplam yük işareti + olduğundan dokundurduktan sonra cisimler + yükle yüklenir.

Toplam yarıçapı belirleyelim. Toplam yarıçap = 4r dir.

Şimdi oran orantı kuralım. 4r de 8q yük varsa r de 2q yük bulunur. Öyleyse X küresinin yükü +2q, Y küresinin yükü +6q olacaktır. 

Örnek: Şekilde verilen kürelerin hangisinden diğerine ne kadar yük geçişi olur?

Dokundurma işleminden önceki toplam yük +5q dur. Dokundurma işleminden sonra cisimlerin herbiri + yükle yüklenecek.

Toplam yarı çap 5r'dir. Oran orantı kurarsak 5r de 5q varsa r de q kadar yük bulunur. Öyleyse 2r yarı çaplı X küresinde +2q, Y küresinde +3q yük bulunacaktır. Dolayısıyla Y küresinden X küresine q kadar yük geçişi olmuştur.

Topraklama: Yüklü bir cisim iletken telle toprağa bağlandığında cisim tüm yükünü kaybederek yüksüz olur. 

3. Etki İle Elektriklenme

 Etki ile elektriklenme de nötr bir cisme herhangi yüklü bir cisim yaklaştırıldığında kendisinin yüküne zıt olan yükleri çeker aynı olan yükleri iter.