Elektriksel Kuvvet ve Elektrik Alan 11. Sınıf

Elektriksel Kuvvet ve Elektrik Alan 11. Sınıf

Kategoriler: 11. Sınıf Fizik, Elektrik ve Manyetizma, Fizik

ELEKTRİKSEL KUVVET

  • Yüklü cisimler arasında bir itme ya da çekme kuvveti vardır. Bu kuvvet elektriksel kuvvet ya da coulomb kuvveti olarak bilinir.
  • Yükler arasındaki kuvvet yüklerin çarpımı ile doğru orantılı aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.



  • Yükler arasındaki itme ya da çekme kuvveti daima birbirine eşit, zıt ve yükleri birleştiren doğrultu üzerindedir.

Elektriksel Kuvvet Soruları ve Çözümleri

ELEKTRİK ALAN

  • Yükün elektriksel etkisini gösterebildiği alandır.
  • Birim yük başına düşen elektriksel kuvvettir.
  • E ile gösterilir.
  • Vektörel bir büyüklüktür.
  • Birimi N/C dur.

Şekilde +q ve -q yükünün +1 birim yükün olduğu noktadaki elektrik alanları gösterilmiştir.

Yükün kendisinden d uzakta oluşturduğu elektrik alanın matematiksel modeli



ELEKTRİK ALAN KUVVET ÇİZGİLERİ

  • Yükün etrafındaki elektrik alanın varlığı elektrik alan – kuvvet çizgileri ile gösterilir.
  • Çizgiler + yükten çıkar – yüke gelirler.
  • Çizgiler kesişmezler.

YÜKLÜ KÜRENİN ELEKTRİK ALANI

Kürelerin tüm yüklerinin dışında toplandığı kabul edilir. Yüklü küre için elektrik alan şiddetinin uzaklığı bağlı grafiği

Elektrik Alan Soruları ve Çözümleri

Elektrik yükleri etraflarında bir etki alanı oluşturur. Bu alana elektrik alanı denir. Nasıl ki bir mıknatısın etrafına demir tozları serpildiğinde mıknatısın etki alanından dolayı demir tozlarına bir kuvvet etki ederse, aynı şekilde elektrik yükleri de etrafında etki alanı oluşturur.

(+) yükler etraflarında kendinden dışa doğru Şekil I deki gibi elektrik alanı uygularken (-) yükler ise etrafında kendine doğru Şekil II deki gibi elektrik alanı oluşturur. Buradan anlaşılacağı üzere elektrik alanı vektörel bir niceliktir.

(+) ve (-) yükleri Şekil III teki gibi yan yana konulduğunda elektrik alan çizgileri (+) yükten (-) yüke doğru olur.

Elektrik Alan çizgilerinin Özellikleri

  • Her noktadan yalnız bir elektrik alan çizgisi geçer. Elektrik alan çizgileri birbirini kesmez.
  • Etki alanı sınırsızdır. Yani yüke uzaklığı ne olursa olsun şiddeti zayıf bile olsa o noktadan çizgi geçer.
  • Elektrik alan çizgilerinin sık ya da seyrek oluşu şiddetin bir ölçüsüdür. Elektrik alanı şiddetli ise çizgiler sık, zayıf ise çizgiler seyrek olur.
  • Elektrik alan çizgileri (+) yükler için dışa doğru, (-) yükler için içe doğrudur.

Kürenin Elektrik Alanı

Şekil I deki yüklü kürenin elektrik alanının uzaklığa bağlı grafiği Şekil II deki gibidir. Kürenin iç bölgesinde yük bulunmadığından içte elektrik alanı sıfırdır. Küre yüzeyinde elektrik alan en büyük değerdedir. Küre dışında uzaklık arttıkça elektrik alanı da zayıflar. Elektrik alanının bu özelliğinden dolayı Faraday'ın ortaya koyduğu Faraday Kafesi meşhurdur.

Elektrik yükü ile yüklenmiş olan iki noktasal parçacık, çevrelerinde oluşan elektrik alandan dolayı birbirlerine bir kuvvet uygular. Bu alana elektrik alan denir. Elektriksel alan vektörel bir niceliktir, E ile gösterilir.
Elektrik yükü q olan noktasal parçacığın elektrik alanındaki birim yüke uyguladığı kuvvetin şiddetine elektrik alan şiddeti denir. (Şekil 1) Buna göre elektrik alanın büyüklüğüdür.
Yüklü İletken Kürenin Elektriksel Alanı: İçi boş metal kürede yükler kürenin yüzeyine simetrik olarak dağılırlar. Bu durumda merkezden küre yüzeyine kadar olan uzaklıklar için elektriksel alan sıfır yüzeyden sonraki noktalarda ise uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
22 Haziran 2019 Cumartesi