💡 8. Sınıf Fen Bilimleri: Elektrik yükleri ve elektriklenme Çözümlü Örnekler

Bu durum, cisimlerin birbirine sürtünmesi sonucu elektron alışverişi yapmasıyla gerçekleşir. Bu elektriklenme yöntemine sürtünme ile elektriklenme denir.

• Cisimler birbirine sürtündüğünde, bir cisimden diğerine elektronlar geçer.
• Elektron veren cisim pozitif (+) yüklenir.
• Elektron alan cisim negatif (-) yüklenir.

Bu nedenle cevap sürtünme ile elektriklenmedir. ✅

Bu durum, elektroskobun yaprakları ile ilgilidir. Yaprakların kapanması, elektroskobun yükünün azaldığını gösterir.

• Yüklü çubuk yaklaştırıldığında, elektroskobun topuzundaki yükler (eğer zıt yüklü ise) çekilir, aynı yüklü ise itilir.
• Eğer çubuk pozitif (+) yüklü ise, elektroskobun içindeki negatif (-) yükler topuza doğru çekilir ve yapraklardaki pozitif (+) yükler azalır, bu da yaprakların kapanmasına neden olur.
• Eğer çubuk negatif (-) yüklü ise, elektroskobun içindeki negatif (-) yükler yapraklara doğru itilir ve yapraklardaki negatif (-) yükler artar, bu da yaprakların daha fazla kapanmasına neden olur.
• Ancak soruda yaprakların kapanması belirtildiği için, bu durum genellikle zıt yüklerin birbirini çekmesi veya aynı yüklerin itilmesiyle yük miktarının değişmesi sonucu olur. Soruda net bir yük belirtilmediği için, yaprakların kapanması yük miktarındaki değişime işaret eder.

Yaprakların kapanmasının sebebi, elektroskobun topuzuna yaklaştırılan çubuğun elektriklenme türüne bağlı olarak elektroskobun toplam yük miktarının değişmesidir. 👉

Balonun duvara yapışması, sürtünme ile elektriklenme prensibine dayanır.

• Balonu saçınıza sürttüğünüzde, sürtünme yoluyla bir elektriklenme gerçekleşir.
• Genellikle balon negatif (-) yüklenir, saç ise pozitif (+) yüklenir (veya tam tersi).
• Duvardaki nötr yüzeyde ise, balonun yüküne zıt yükler (negatif balon yaklaştırıldığında pozitif yükler) yüzeyde toplanır.
• Bu zıt yükler arasındaki çekim kuvveti nedeniyle balon duvara yapışır.

Bu, günlük hayatta sıkça karşılaştığımız statik elektrik örneklerinden biridir. ✨

Bu soruda dokunma ile elektriklenme prensibi kullanılır. Dokunma ile elektriklenmede, cisimler birbirine dokunduğunda yüklerini paylaşır ve son yükleri eşitlenir (eğer iletkenlerse ve aynı maddeden yapılmışlarsa). Ancak burada cisimlerin iletkenliği veya yapıldığı madde belirtilmediği için, genel kural olan toplam yükün paylaşılacağı varsayılır.

• İlk durumda cisimlerin toplam yükü: \( +5q + (-3q) = +2q \) olur.
• Cisimler birbirine dokundurulduğunda, bu toplam yük \( +2q \) cisimler arasında paylaşılır.
• Eğer cisimler özdeş (aynı boyutta ve aynı maddeden yapılmış) ise, yükler eşit olarak paylaşılır.
• Bu durumda her bir cismin son yükü: \( \frac{+2q}{2} = +1q \) olur.

Dolayısıyla, K cisminin son yükü +q olur. ✅

İki cismin birbirini itmesi, aynı işaretli yüklere sahip oldukları anlamına gelir.

• Eğer K cismi pozitif (+) yüklü ise, L cismi de pozitif (+) yüklü olmalıdır ki birbirlerini itsinler.
• Eğer K cismi negatif (-) yüklü ise, L cismi de negatif (-) yüklü olmalıdır ki birbirlerini itsinler.

Bu durumda, K ve L cisimleri zıt işaretli yüklere sahip olamaz. Yani biri pozitif, diğeri negatif olamaz. 👉

Nötr bir cisim, yüklü bir cisimle dokundurulduğunda elektriklenir.

• Eğer nötr cisim pozitif (+) yüklü bir cisimle dokundurulursa, pozitif cisimden nötr cisme elektronlar geçer.
• Bu durumda nötr cisim pozitif (+) yüklenir.
• Eğer nötr cisim negatif (-) yüklü bir cisimle dokundurulursa, negatif cisimden nötr cisme fazla elektronlar geçer.
• Bu durumda nötr cisim negatif (-) yüklenir.

Yani, nötr cisim dokunduğu cismin işaretini alır. 💡

Bu soruda etki ile elektriklenme ve ardından dokunma ile elektriklenme prensipleri bir arada kullanılır.

• Adım 1: Etki ile Elektriklenme (K cismine çubuk yaklaştırıldığında)
  Nötr K cismine -4q yüklü çubuk yaklaştırıldığında, K cisminin yaklaşan yüke zıt olan tarafında pozitif (+) yükler, uzak tarafında ise negatif (-) yükler toplanır. K cismi hala nötrdür ama yükleri ayrışmıştır.
• Adım 2: Dokunma ile Elektriklenme (K ve L cisimleri)
  K cismi, L cismine dokundurulup ayrıldığında, K ve L cisimleri yüklerini paylaşır. K cisminin toplam yükü 0 olduğu için ve L de nötr olduğu için, bu aşamada yük paylaşımı olmaz. Ancak K'nin üzerindeki yüklerin dağılımı önemlidir. Eğer K'nin yaklaştırılan yüke zıt olan tarafı L'ye dokunursa, bu yük L'ye geçer. Soruda K'nin tamamı L'ye dokunduğu varsayılırsa, K'nin üzerindeki yükler L ile paylaşılır. K'nin başlangıçta 0 yükü olduğu için ve L de 0 olduğu için, bu dokunma sonucunda K ve L'nin toplam yükü 0 kalır.
• Adım 3: Dokunma ile Elektriklenme (L ve M cisimleri)
  L cismi, M cismine dokundurulup ayrılıyor. L cisminin başlangıçta 0 yükü vardı (çubuk ayrıldıktan sonra). M cismi de nötrdür. Bu durumda L ve M cisimleri de yüklerini paylaşır ve her ikisi de nötr kalır.

Ancak soruda "K cismine -4q yüklü bir çubuk yaklaştırılıyor." ifadesi, çubuğun etki yarattığı sürece geçerlidir. Eğer çubuk uzaklaştırıldıktan sonra K, L'ye dokundurulursa, K nötr olur. Eğer çubuk yakınken dokunma gerçekleşirse, durum değişir. Sorudaki ifadeyi, çubuğun etki alanındayken dokunma gerçekleştiği şeklinde yorumlarsak:

• Adım 1 (Etki): K cismi nötr, ancak çubuğun etkisiyle pozitif ve negatif yükler ayrışmış durumda.
• Adım 2 (Dokunma K-L): K cismi, L cismine dokunduruluyor. K cismi (eğer çubuğun etkisi altındayken) L'ye dokunursa, K cisminin üzerindeki yükler (pozitif ve negatif yükler) L ile paylaşılır. K'nin toplam yükü 0 olduğundan ve L de nötr olduğundan, bu dokunma sonucunda K ve L'nin toplam yükü yine 0 olur.
• Adım 3 (Dokunma L-M): L cismi, M cismine dokunduruluyor. L'nin yükü 0 ve M'nin yükü 0 olduğundan, bu dokunma sonucunda L ve M'nin toplam yükü 0 olur.

Bu durumda, M cisminin son yükü 0 (nötr) olur. 📌

Şimşek çakması olayı, yüklenme ve boşalma prensiplerinin birleşimiyle gerçekleşir ve en iyi yüklenme ve ani boşalma örneğidir.

• Bulutlar içindeki su damlacıkları ve buz kristalleri birbirine sürtünerek yüklenir.
• Bu sürtünme sonucunda bulutun bir kısmı pozitif (+), bir kısmı ise negatif (-) yüklenir.
• Yeterli yük biriktiğinde, bulutlar arasındaki veya bulut ile yer arasındaki potansiyel farkı çok artar.
• Bu potansiyel farkı, havanın yalıtkanlığını aşacak kadar büyük olduğunda, yükler ani bir boşalma ile birbirine doğru akar. Bu ani yük akışına şimşek denir.

Bu olay, doğada gerçekleşen en büyük ölçekli statik elektrik boşalmalarından biridir. 🤯