Elektriklenme çeşitleri Ders Notu

Elektriklenme Çeşitleri ⚡

Günlük hayatımızda karşılaştığımız birçok olayda maddelerin birbirine sürtünmesiyle veya temas etmesiyle elektriklenme meydana gelir. Elektriklenme, bir cismin net yükünün değişmesi durumudur. Maddelerin temel yapı taşları olan atomlar, pozitif yüklü protonlar, negatif yüklü elektronlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Bir atomda proton sayısı elektron sayısına eşitse o atom nötrdür. Elektriklenme olaylarında cisimler elektron alarak veya vererek yüklenirler. Protonlar atom çekirdeğinde bulunduğundan kolay kolay yer değiştirmezler.

1. Sürtünme ile Elektriklenme 🤝

İki yalıtkan cisim birbirine sürtüldüğünde, bir cisimden diğerine elektron geçişi olur. Elektron veren cisim pozitif yüklenirken, elektron alan cisim negatif yüklenir. Bu elektriklenme türüne sürtünme ile elektriklenme denir.

Örnek 1: Yün kumaşa cam çubuk sürtüldüğünde, cam çubuk elektron kaybederek pozitif yüklenir. Yün kumaş ise elektron alarak negatif yüklenir.
Örnek 2: Balonun yünlü kazağa sürtülmesi sonucu balon negatif, kazağın sürtünen kısmı ise pozitif yüklenir. Bu sayede balon saçınıza yapışır.

2. Dokunma ile Elektriklenme 👆

Yüklü bir cisim ile nötr bir cisim birbirine dokundurulduğunda, yük paylaşımı olur. Yükler cisimler arasında eşit olarak paylaşılana kadar hareket eder. Son durumda her iki cisim de aynı işaretli yük ile yüklenir. Eğer cisimlerin iletkenlikleri ve boyutları farklıysa yük paylaşımı tam eşit olmayabilir ama işaretleri aynı olur.

Örnek 1: Pozitif yüklü bir iletken levha ile nötr bir iletken levha birbirine dokundurulduğunda, levhalar arasında elektron geçişi olur ve her iki levha da pozitif yüklenir.
Örnek 2: Negatif yüklü bir metal top, nötr bir metal topa dokundurulduğunda, elektronlar fazlalık olan topun bir kısmı diğer topa geçer. Son durumda her iki top da negatif yüklenir.

3. Etki (Kutup) ile Elektriklenme ✨

Yüklü bir cisim, nötr iletken bir cisme yaklaştırıldığında cisimdeki serbest elektronlar hareket eder. Yüklü cisim pozitif ise, nötr cisimdeki elektronlar yüklü cisme doğru çekilir ve cismin o tarafı negatif yüklenir, diğer tarafı ise pozitif yüklenir. Yüklü cisim negatif ise, elektronlar ondan uzaklaşır ve cismin yakın tarafı pozitif, uzak tarafı negatif yüklenir. Bu duruma etki ile elektriklenme denir. Cisimler birbirine dokunmuyorsa yükler kalıcı olarak yer değiştirmez, sadece geçici olarak kutuplaşma olur.

Örnek 1: Nötr bir metal küreye pozitif yüklü bir çubuk yaklaştırıldığında, kürenin çubuğa yakın tarafı negatif, uzak tarafı ise pozitif yüklenir. Küreye dokunulmadığı sürece bu durum devam eder.
Örnek 2: Nötr bir metal küreye negatif yüklü bir çubuk yaklaştırıldığında, kürenin çubuğa yakın tarafı pozitif, uzak tarafı ise negatif yüklenir.

Etki ile Elektriklenme ile Yüklenme (Topraklama) 🌍

Etki ile elektriklenmenin bir adım ötesi, nötr iletken bir cisme yüklü bir cisim yaklaştırılıp, nötr cismin uzak tarafı toprağa (veya başka bir iletkene) bağlanarak yüklerin kalıcı olarak aktarılmasıdır. Eğer yaklaştırılan cisim pozitif yüklüyse, topraktan elektronlar çekilerek cisim negatif yüklenir. Yaklaştırılan cisim negatif yüklüyse, cisimdeki elektronlar toprağa itilerek cisim pozitif yüklenir. Bu işleme topraklama denir.

Örnek: Nötr bir metal küreye pozitif yüklü bir çubuk yaklaştırılır. Kürenin diğer tarafı toprağa bağlanır. Topraktan gelen elektronlar küreye geçerek küreyi negatif yükler. Çubuk uzaklaştırılmadan toprak bağlantısı kesilirse, küre negatif yüklü kalır.

Çözümlü Örnek 📝

Soru: Negatif yüklü bir K cismi, nötr L iletken topuna önce dokunduruluyor, sonra uzaklaştırılıyor. Daha sonra K cismi, nötr M iletken topuna yaklaştırılıyor ama dokundurulmuyor. Son durumda K, L ve M cisimlerinin yük durumları ne olur?

Çözüm:

K ve L'nin Dokunması: Negatif yüklü K cismi nötr L topuna dokundurulduğunda, yük paylaşımı olur. K'den L'ye elektron geçer ve her iki cisim de negatif yüklenir. K cismi biraz daha az negatif, L cismi ise negatif yüklenmiş olur.
K'nin M'ye Yaklaştırılması: K cismi (negatif yüklü) nötr M iletken topuna yaklaştırıldığında etki ile elektriklenme olur. M topunun K'ye yakın tarafı pozitif yüklenir, uzak tarafı ise negatif yüklenir. M cismi dokunulmadığı için toplam yükü hala nötrdür.

Sonuç: K cismi negatif yüklü kalır. L cismi negatif yüklüdür. M cismi ise etki ile kutuplaşmış durumdadır (yakın tarafı pozitif, uzak tarafı negatif), ancak toplam yükü nötrdür.