Elektrik İle İlgili Bilgiler - Elektrik İle İlgili Temel Bilgiler

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-15-2012

Elektrostatik koşullar altında, bir iletken içinde elektriksel alan bulunmaz

Bu ifadeden çıkartılacak bir başka sonuç ise şudur:

Elektrostatik koşullar altında, bir dış elektrik alanı, her yerde bir iletken yüzeyine diktir

Bu ifadenin ispatı, E nin iletkenin yüzeyine paralel bileşeninin, elektrostatik koşullar oluşuncaya kadar elektronların yüzey boyunca hareket etmemelerinin nedeni olması gerçeğine dayanır

E nin dik bileşeni, elektronları metalin yüzeyinin dışına çekmeye yetecek kadar (uç durumların dışında) yeterince şiddetli değildir

Bu gözlemi akılda tutup, Şekil

daki elektrik alan çizgilerinin metal plaka yüzeyine dik ve yüzeyde sonlandıklarına dikkat ediniz

Bu kuralların, elektronların özgürce hareket edemediği yalıtkanlara uygulanamayacağı da unutulmamalıdır (Bueche,Jerde;2000:494)

11 - ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ENERJİ

Yüklü parçacıklar, çoğu kez elektriksel potansiyel enerjiye sahiptir

Ve bu enerji kinetik enerjiye dönüşür

Bunu göstermek için, yüklü iki cismin, iki paralel yüklü levha arasında bulunduğunu düşünelim

Levhaların arasındaki, orta bölgedeki elektrik alanı sabit bir değere sahiptir ve yönü Şekil 10’da gösterilmiştir

Şekil 11’de ise pozitif yüklü bir cisme etkiyen kuvvetler gösterilmektedir

Elektrik alanı yüzünden, q yüküne sahip olan cisim, sağa yönelen bir Eq kuvvetine maruz kalır

Yüklü cismi yerinde tutmak istersek, cisim üzerine ters yönde bir F=Eq kuvveti uygulamalıyız

Yüklü bir cismin, Şekil 10’da başlangıçta A noktasında olduğunu farz edelim

Şimdi, cismi A’dan B’ye ***ürmekle cismin üzerinde bir iş yaparız

Bu durumda E sabit olduğundan, A’dan B’ye gitmekle F kuvveti tarafından yapılan iş

Bu iş, sabit kütle-çekimi (gravitasyonal) kuvvetine karşı bir cismi yükseltmek için yapılan işe çok benzer

İşte, yükün, elektriksel kuvvetlere karşı çekilmekle onun üzerinde yapılan işin, yükün elektriksel potansiyel enerjisinin artmasına neden olduğu söyleriz

Burada, potansiyel enerjideki değişim önemlidir

Cisim B noktasına getirdikten sonra serbest bırakırsak, bu potansiyel enerji, kinetik enerji olarak geri kazanılır

B deki yüklü cisim, üzerine etki eden Eq (dengelenmemiş) kuvvet nedeni ile, Aya doğru itilir

O halde, B de serbest bırakılınca A ya doğru hızlanır

Yüklü cismin B deki elektriksel potansiyel enerjisi, cismi A dan B ye ***ürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan işe eşittir:

Buna göre, cismi B den A ya ***ürmek için uygulanan kuvvet –q yükü üzerinde pozitif iş yapmalıdır

Demek ki –q yükü, A da, B den daha büyük elektriksel potansiyel enerjiye sahip olacaktır

Cisim serbest bırakılırsa, A dan B ye “düşecek”, yani E nin zıt yönünde hareket edecektir (Bueche,Jerde;2000:505)

10-15-2012	#3
Prof. Dr. Sinsi	Elektrik İle İlgili Bilgiler - Elektrik İle İlgili Temel Bilgiler Elektrostatik koşullar altında, bir iletken içinde elektriksel alan bulunmaz Bu ifadeden çıkartılacak bir başka sonuç ise şudur: Elektrostatik koşullar altında, bir dış elektrik alanı, her yerde bir iletken yüzeyine diktir Bu ifadenin ispatı, E nin iletkenin yüzeyine paralel bileşeninin, elektrostatik koşullar oluşuncaya kadar elektronların yüzey boyunca hareket etmemelerinin nedeni olması gerçeğine dayanır E nin dik bileşeni, elektronları metalin yüzeyinin dışına çekmeye yetecek kadar (uç durumların dışında) yeterince şiddetli değildir Bu gözlemi akılda tutup, Şekil daki elektrik alan çizgilerinin metal plaka yüzeyine dik ve yüzeyde sonlandıklarına dikkat ediniz Bu kuralların, elektronların özgürce hareket edemediği yalıtkanlara uygulanamayacağı da unutulmamalıdır (Bueche,Jerde;2000:494) 11 - ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ENERJİ Yüklü parçacıklar, çoğu kez elektriksel potansiyel enerjiye sahiptir Ve bu enerji kinetik enerjiye dönüşür Bunu göstermek için, yüklü iki cismin, iki paralel yüklü levha arasında bulunduğunu düşünelim Levhaların arasındaki, orta bölgedeki elektrik alanı sabit bir değere sahiptir ve yönü Şekil 10’da gösterilmiştir Şekil 11’de ise pozitif yüklü bir cisme etkiyen kuvvetler gösterilmektedir Elektrik alanı yüzünden, q yüküne sahip olan cisim, sağa yönelen bir Eq kuvvetine maruz kalır Yüklü cismi yerinde tutmak istersek, cisim üzerine ters yönde bir F=Eq kuvveti uygulamalıyız Yüklü bir cismin, Şekil 10’da başlangıçta A noktasında olduğunu farz edelim Şimdi, cismi A’dan B’ye *ürmekle cismin üzerinde bir iş yaparız Bu durumda E sabit olduğundan, A’dan B’ye gitmekle F kuvveti tarafından yapılan iş Bu iş, sabit kütle-çekimi (gravitasyonal) kuvvetine karşı bir cismi yükseltmek için yapılan işe çok benzer İşte, yükün, elektriksel kuvvetlere karşı çekilmekle onun üzerinde yapılan işin, yükün elektriksel potansiyel enerjisinin artmasına neden olduğu söyleriz Burada, potansiyel enerjideki değişim önemlidir Cisim B noktasına getirdikten sonra serbest bırakırsak, bu potansiyel enerji, kinetik enerji olarak geri kazanılır B deki yüklü cisim, üzerine etki eden Eq (dengelenmemiş) kuvvet nedeni ile, Aya doğru itilir O halde, B de serbest bırakılınca A ya doğru hızlanır Yüklü cismin B deki elektriksel potansiyel enerjisi, cismi A dan B ye ürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan işe eşittir: Buna göre, cismi B den A ya **ürmek için uygulanan kuvvet –q yükü üzerinde pozitif iş yapmalıdır Demek ki –q yükü, A da, B den daha büyük elektriksel potansiyel enerjiye sahip olacaktır Cisim serbest bırakılırsa, A dan B ye “düşecek”, yani E nin zıt yönünde hareket edecektir (Bueche,Jerde;2000:505)