Elektriksel Alan
Elektriksel Kuvvet (Coulomb Kanunu)
Elektrikle yüklü cisimler yük merkezlerinden birbirine itme ya da çekme kuvveti uygularlar.
Yükler arasındaki elektriksel kuvvetler vektörel büyüklük olup temas gerektirmeyen kuvvetlerdendir.
Coulomb, yaptığı deneyler sonucunda, elektriksel kuvvetin, cisimlerin her birinin yükü ile doğru orantılı, yük merkezleri arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu ifade etmiştir.
\[F = k.\frac{q_1.q_2}{d^2}\quad\quad k = \frac{1}{4.\pi.\varepsilon_0} \]
- \(k = 9.10^9 N.m^2/C^2\),
- \(\varepsilon_0\): Boş uzayın elektriksel geçirgenliği.
\(\vec{F}_{12}\) kuvvetinin büyüklüğü \(\vec{F}_{21}\) kuvvetinin büyüklüğüne daima eşittir. \((F_{12}=F_{21})\)
- Vektörel olarak bu kuvvetler birbirlerine zıttır.
Noktasal Yükün Elektrik Alanı
Elektrik alanı, uzay içinde belli bir noktada sabit duran noktasal yüke uygulanan, yük başına düşen kuvvet olarak tanımlanır
Yüklü cisimlerin birbirine uyguladığı elektrostatik kuvvet, elektrik alan aracılığıyla etki eder.
Elektrik alan, Coulomb kuvvetinin yüke bölünmesiyle elde edilir.
\[E=\frac{F}{q_0}\Longrightarrow E=k.\frac{q}{d^2}, \quad (F=\frac{k.q.q_0}{d^2}) \]
Elektrik alan vektörel bir büyüklüktür. \(\vec{E}\) ile gösterilir. Birimi newton/coulomb (N/C) dir.
Yüklü bir cismin herhangi bir noktada oluşturduğu elektriksel alan vektörünün yönü, o noktaya konulan +1C'lik test yüküne etkiyen elektriksel kuvvet vektörünün yönü ile aynıdır.
- Elek alanının yönü; (+) yüklü cisimlerde dışarı doğru iken, (-) yüklü cisimlerde içeriye doğrudur.
Elektrik alanını modellemek için elektrik alan çizgileri kullanılır.
Aynı cins yüklü cisimler yan yana getirildiklerinde, elektrik alan kuvvet çizgilerinin görünümü şekildeki gibi olur.
Zıt cins yüklü cisimler yan yana getirildiğinde, elektrik alan kuvvet çizgilerinin görünümü şekildeki gibi olur.
Çizgiler elektriksel alan şiddetinin büyük olduğu yerlerde daha sık, alan şiddetinin daha az olduğu yerlerde ise daha seyrek çizilir. Şekle göre, K'nın yük miktarı L'ninkinden fazladır.
Elektrik alan kuvvet çizgileri birbirini kesmezler.
Questions
- L cisminde de yük olduğu için ya çeker ya da iter. Fakat bileşke alan vektörünün 2 yönünde olması için hiçbirini yapmaması gerekir.
- Bu sebeple elektrik alanının yönü 2 olamaz.
- Oranlama sorusu olduğu için k'lar sadeleşecektir. Bu sebeple yazmasakta olur.
