Fizik ayt konu anlatımı, Fizik tyt konu anlatımı , Fizik yks konu anlatımı… Merhaba arkadaşlar sizlere bu yazımızda Elektrostatik hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi edinebilirsiniz..

Elektrostatik

Elektrostatik, fizik biliminin durgun elektrik yüklerini ve bu yükler arasındaki etkileşmeyi inceleyen bölümüdür.

• Elektrik Yükü
• Elektrikle Yüklenme Çeşitleri
• Elektroskop
• İletken ve Yalıtkanlarda Yük Dağılımı
• Elektrik Alan

Elektrik Yükü

– Maddeler atomlardan oluşur. Atom da proton, nötron ve elektronlardan oluşur. Proton ve nötronlar atom çekirdeğinde bulunur.
– Elektronlar ise, çekirdeğin çevresindeki yörüngelerde dolanır.
– Protonun sahip olduğu elektrik yükü pozitif yük (+) olarak adlandırılır.
– Elektronun sahip olduğu elektrik yükü negatif yük (-) olarak adlandırılır.
– Bir proton ile bir elektronun yük miktarları birbirine eşittir.
– Nötron yüksüzdür.
– Elektrik yükü q ile gösterilir.
– SI birim sisteminde elektrik yükünün birimi coulombdur ve C ile gösterilir.
– Bir elektronun yükünün, en küçük yük olduğu kabul edilir ve elemanter yük ya da birim yük denir. Birim yük e ile gösterilir.
– Bütün yüklü cisimlerin yük miktarı birim yük cinsinden -3e, -e, e, 2e şeklinde ifade edilir.

Bilim insanlarının yaptıkları ölçümler doğadaki en küçük elektrik yükünün elektronun yükü olduğunu göstermiştir. Bu nedenle bir elektronun yüküne temel yük ya da elementer yük (ey) denir.

Bir cismin elektron alması veya vermesi sonucu yük dengesinin bozulması olayına elektrikle yüklenme veya elektriklenme denir. Elektriklenme olayında toplam yük sayısında bir değişiklik olmaz toplam yük korunur.

Elektrikle Yüklenme Çeşitleri

Elektron kazanan maddelerde negatif yük miktarı, pozitif yük miktarından fazla (negatif yük fazlalığı) olduğundan böyle maddeler negatif yükle yüklenmiş olur. Elektron kaybeden maddelerde negatif yük miktarı, pozitif yük miktarından az (negatif yük eksikliği) olduğundan böyle maddeler pozitif yükle yüklenmiş olur.

Elektriklenme, sürtünmeyle elektriklenme, dokunma ile elektriklenme, etki ile elektriklenme olmak üzere üç şekilde gerçekleşir.

Sürtünme ile Elektriklenme

İki maddenin birbirlerine sürtünmesi ile yüklenmelerine sürtünme ile elektriklenme denir. Sürtünme ile elektriklenen iki nötr madde eşit miktarda ve zıt cins elektrikle yüklenir.

Bir ebonit (plastik) çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde, yünden ebonit çubuğa elektron geçer. Elektron kazanan ebonit çubukta elektron fazlalığı oluşurken, elektron kaybeden yün kumaşta ise elektron eksikliği oluşur. Böylece ebonit çubuk “-” yükle, yün kumaş ise “+” yükle yüklenmiş olur.

Dokunma ile Elektriklenme

İki iletken maddenin birbirlerine dokunması ile yüklenmelerine dokunma ile elektriklenme denir.

Dokunma ile elektriklenen iki madde aynı cins elektrik yükü ile yüklenir. Elektrik yüklü iletken bir madde, nötr, iletken bir maddeye dokundurulduktan sonra her iki madde de aynı cins elektrik yükü ile yüklü olur.

Dokunma ile elektriklenen iki maddenin, birbirlerine dokunmadan önceki yüklerinin toplamı, birbirlerine dokunduktan sonraki yüklerinin toplamına eşittir.

Etki ile Elektriklenme

Nötr bir iletkenin, yakınındaki yüklü bir cismin etkisi ile elektriklenmesine etki ile elektriklenme denir.
Nötr bir iletkenin bir bölgesinde tek cins yüklerin, diğer bölgesinde ise zıt cins yüklerin toplanmasına elektriksel kutuplanma denir.

Elektroskop

Bir cismin yüklü olup olmadığını, yüklü ise hangi cins yükle yüklü olduğunu anlamaya yarayan alete elektroskop denir.

– Elektroskop yüklü iken yaprakları açık nötr iken yaprakları kapalıdır.
– Yüklü bir elektroskobun topuzuna yüklü başka bir cisim dokundurulduğunda yapraklar daha da açılıyorsa elektroskopla cisim aynı
cins elektrik yüküyle yüklüdür.
– Cisim topuza dokundurulduğunda eğer elektroskobun yaprakları bir miktar kapanıyorsa cisim ve elektroskop zıt elektrik yüküyle yüklüdür.
– Yapraklar tamamen kapanıyorsa cisim ve elektroskobun yük miktarlarının eşit fakat zıt elektrik yüküyle yüklüdür.

Günümüzde elektrikle yüklenme olayından yararlanıldığı alanlara örnek olarak arabaların boyanması, baca filtreleri, hava filtreleri, fotokopi makineleri, lazer yazıcılar, mürekkep baskısı verilebilir.

İletken ve Yalıtkanlarda Yük Dağılımı

Maddelerin iletkenlikleri atomun yapısıyla ilgili bir özelliktir. Bazı maddelerin atomlarında özellikle de dış yörüngedeki atomlar atoma zayıf bağ ile bağlıdır. Böyle atomlara sahip maddeler, dışarıdan uygulanan elektriksel bir etki ile karşılaştığında dış yörüngedeki zayıf bağlı elektronlar kolayca sökülür ve maddenin içinde hareket edebilir bu sayede madde elektriği iletmiş olur. Böyle maddelere iletken
maddeler denir.

Yalıtkan maddelerde atomların sahip olduğu elektronlar atoma sıkı bağlarla bağlıdır, dışarıdan gelen elektriksel bir etki elektronları kolayca hareket ettiremez böyle maddelere elektriği iletmeyen yani yalıtkan madde denir.

– İletken atomlarında yük hareketi, iletken içinde kolaylıkla hareket edebilen ve serbest elektron adı verilen elektronlarla sağlanır.
– Yalıtkanlarda serbest elektronlar yok denecek kadar azdır.
– YükIü cisimlerin birbirlerine uyguladığı kuvvete Coulomb kuvveti denir.
– Bir iletken elektrik yükü kazandığında bu yük, serbest elektronlar tarafından iletkenin tüm dış yüzeyine dağılır.
– Bir yalıtkan elektriklendiğinde, serbest elektronu olmadığından, bu yük yalıtkanın başka bölgesine yayılamaz.
– İçi boş, yüklü bir iletkenin yükleri dış yüzeyine dağılır, iç yüzeyi ise nötr olur.
– Yüklü bir iletkenin elektrik yükleri, aynı cins olduğundan birbirini iterek, mümkün olan en uzağa giderler. Bu nedenle sivri uçlarda yük birikmesi daha fazla olur.
– Negatif yüklü bir kürecik nötr, iletken, içi boş bir kürenin içinde tutulduğunda, dıştaki küre, şekildeki gibi kutuplanır. Yüklü kürecik büyük kürenin iç yüzeyine dokundurulduğunda ise, tüm yükünü kaybederek kendisi nötr hale geçer. Kürecik gibi büyük kürenin de iç yüzeyi nötr olur, kazandığı yükler dış yüzeyine dağılır.

İletken bir cismin üzerine gelen elektrik yükleri birbirlerini iterek iletkenin geometrik şekline göre dağılır ve sonrasında yüklerin hareketi durur. Elektrik yüklerinin hareketsiz olarak durmasına “elektrostatik denge” denir. Elektrostatik dengeye ulaşmış bir iletken cismin içinde elektrik alan sıfır olur. Kapalı bir yüzeye sahip olan bir iletken cisim, elektrik alan içerisine yerleştirildiğinde elektronlar iletkenin içindeki elektrik alan sıfırlanıncaya kadar hareket eder. İletkenin içindeki elektrik alan sıfırlanınca elektronları hareket ettiren neden ortadan kalkmış olacağı için hareketleri sona erer. İçinde elektrik alanın sıfır olduğu bu kapalı iletken yüzeye “Faraday Kafesi” adı verilir. Faraday kafesi yanıcı ve parlayıcı maddelerin depolandığı binalarda, radyo frekens yayan cihazlarda, telsizle haberleşme yapılan binalarda, elektronik kartlarda bulunan radyo frekans modüllerde kullanılır.

Elektrik Alan

Elektrik yükleri çevresinde bir etki alanı meydana getirir. Yük bu etki alanı içine giren yükleri iter veya çeker. Elektrik yükünün etkisini gösterdiği bu alana elektrik alanı denir. Elektrik alan vektörü uzayın herhangi bir noktasındaki elektriksel alan vektörü , o noktaya konulan +1 C’luk deneme yüküne etkiyen elektriksel kuvvet vektörüdür. Bir elektrik yükünün kendisinden d kadar uzakta oluşturduğu elektriksel alanın büyüklüğü;

Matematiksel olarak E=k. q/d² bağıntısı ile hesaplanır.

E elektrik alanın birimi N/C’dur. Elektriksel kuvvet ile elektrik alan arasında F=E_q bağıntısı vardır. Elektrik alan çizgilerinin özellikleri;

– Elektrik alan çizgileri, pozitif yüklerden başlayıp negatif yüklerde son bulacak şekildedir.
– Eğer bir yük tek başına ise elektrik alan çizgisinin bir ucu sonsuz olur.
– Herhangi bir noktadaki elektrik alan vektörü, o noktadan geçen elektriksel alan çizgisine teğettir.
– Elektrik alan çizgileri elektriksel alanın şiddetli olduğu yerlerde sık, zayıf olduğu yerlerde seyrektir.
– Elektrik alan çizgileri birbirini asla kesmez.

TYT Fizik Konuları Konu Dağılımı için tıklayınız.

AYT Fizik Konuları Konu Dağılımı için tıklayınız.