Elektrostatik-2: Elektroskop
Elektroskop
Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını, yüklü ise hangi cins elektrikle yüklü olduğunu anlamaya yarayan alete elektroskop denir.
- Dokunmayla ve etkiyle elektriklenebilen elektroskopların yaprakları yüklendiğinde açılır.
- Nötr elektroskobun yaprakları kapalıdır.
- Yüklü elektroskobun yapraklarının yük cinsi aynıdır ve aynı cins yükler birbirini ittiği için yapraklar açılır.
Nötr bir elektroskobun topuzuna negatif yüklü cisim yaklaştırılırsa elektroskopta negatif yükler yapraklara itilir ve yapraklar açılır. Topuz pozitif yük ile yüklenir.
Nötr bir elektroskopa yüklü bir cisim dokundurulursa dokunma ile elektriklenme olur ve elektroskop, cisim ile aynı cins yük ile yüklenir. Yapraklar açılır.
Negatif yüklü elektroskopun topuzuna negatif yüklü x küresi dokunmayacak biçimde yaklaştırıldığında, topuzdaki negatif yükler yapraklara itilir, yapraklar biraz daha açılır. X küresi ile topuz arasındaki d mesafesi küçüldükçe yapraklar arasındaki açı artar.
Elektroskop yapraklarının açıklığı, elektroskopun yük miktarının bir ölçüsüdür. Elektroskop yapraklarındaki yük miktarı arttıkça yaprakların açıklığı da artar.
Elektroskop sorularının temeli tamamıyla "dokunma ile elektriklenme" ve "etki ile elektriklenme" ye dayanır.
Elektroskop sorularını çözerken, sorulardaki ana fikrin, "elektriklenme ile ilgili bilgilerinizi sorgulamak" olduğunu unutmayın.
Elektroskopların Dokunma İle Elektriklenmesi
Elektrik yükü \(-q_c\) olan cismi, elektrik yükü \(+q_e\) olan elektroskopun topuzuna dokundurmak
Elektrik yükü \(+q_c\) olan cismi, elektrik yükü \(+q_e\) olan elektroskopun topuzuna dokundurmak
Bir elektroskop ve bir iletken cisim aynı cins elektrik yükü ile yüklü ise cisim elektroskopun topuzuna dokundurulduğunda elektroskopun yükü artabilir, değişmeyebilir, azalabilir.
Yüklü Elektroskopların Topuzlarının Birbirine Dokundurulması
Topuzları birbirine dokundurulan yüklü elektroskoplar toplam yükü aralarında paylaşır.
Aynı cins elektrikle yüklü özdeş elektroskoplar
- Elektroskopların yapraklarının açıları arasındaki ilişki, yük miktarları arasındaki ilişkiyle aynıdır.
- Son durumda yapraklar arasındaki açılar eşit olur.
Farklı cins elektrikle yüklü özdeş elektroskoplar
Elektrostatiğin Günlük Hayattaki Yeri
Elektrikle yüklenen bulutlar yeterince birbirlerine yaklaştırıldığında bir buluttan diğerine yük boşalması olur. Bu olaya şimşek denir. Bulutlar yeryüzüne yeterince yaklaşırsa, buluttan yere ya da yerden buluta doğru elektrik yükü boşalması olur. Bu olaya da yıldırım denir.
Yıldırım genelde yüksek ve sivri yerlere düşer. Bu sebeple yıldırımdan korunmak için yüksek yapılara paratoner adı verilen ve toprağa bağlı metal çubuk takılır.
Elektrostatiğin kullanıldığı alanlardan biri de otomotiv sektöründeki boyama işlemidir. Elektriksel kuvvetlerden yararlanılarak yapılan ve elektrostatik sprey boya adı verilen yöntemde israf olan boya miktarı yok denecek kadar azdır. Bu yöntemde boya maddesi negatif yükle, araçlar ise pozitif yükle yüklenirler. Böylece sprey tabancassından püskürtülen boya tanecikleri araçların yüzeyi tarafından çekildiklerinden kolaylıkla yüzeye yapışırlar.
Fotokopi makineleri, yazıcılar ve dijital baskı sistemlerinde elektrostatikten yararlanılır.
Yalıtkanların yanmasıyla ortaya çıkan zehirli gazların havayı kirletmesini önleme amaçlı baca filtreleri geliştirilmiştir. Elektrostatiğin uygulandığı bu filtrelere elektrofiltreler denir. Elektrofiltreler iki akışlı elektrostatik kül tutuculardan baca gazındaki külleri elektriksel kuvvetten faydalanarak tutarlar.
Kauçuk malzemeler, elektriği yalıtan özelliklere sahiptir. Elektrik kablolarının dış kılıfı genellikle kauçuktan yapılmıştır, böylece içerdikleri elektrik akımını yalıtarak güvenli bir iletim sağlar.
Elektrikli otomobiller elektrik akımını kullanarak hareket eder.
Elektrik yükleri ve hareket sensörleri, ev güvenlik sistemlerinde kullanılır.
Faraday topraklama prensibini kullanarak elektromanyetik girişimden korur.
