|
Prof. Dr. Sinsi
|
Elektrik İle İlgili Bilgiler - Elektrik İle İlgili Temel Bilgiler
elektrik ile ilgili bilgiler - elektrik ile ilgili temel bilgiler
ELEKTRİK
1 - ATOMLAR BİR YÜK KAYNAĞIDIR
Çekirdekteki pozitif yük miktarı, çekirdek etrafında dolanan elektronların toplam negatif yük miktarına eşittir Karbon atomu örneğinde, her elektronun yükü –e ise, çekirdekteki yük tam olarak +6e kadardır Evren, yaklaşık olarak nötr durumdadır Dünya, çok az da olsa negatif veya pozitif yük fazlalığına sahip olabilir Fakat pratik işlemler için nötr olarak kabul edilmektedir (Bueche,Jerde;2000:471)
Elektrik kuvvetleri, maddenin elektriksel özelliğine bağlıdır Elektriksel özellik, maddeyi oluşturan atomlardaki parçacıklarla ilgilidir Maddenin elektriksel kabiliyetini belirleyen parçacığa elektron denilmektedir Elektriklenme, elektron alış verişi ile mümkündür Elektron kazanan veya kaybeden cisimlere elektriklenmiş (yüklü) cisimler denir Elektriklenme; sürtme, dokunma ve etki ile olabilir (Öztürk;1998:106)
Bir elektronu bir atomdan uzaklaştırmak çok zor değildir Bir ebonit çubuk bir kadife beze sürtülecek olursa, bezdeki bazı elektronlar ebonit çubuğa aktarılmış olacaktır
Ebonit çubuğa aktarılan net elektron fazlalığı, negatif yüklenmesini sağlamıştır Bu çubuk, metal nesneye dokundurulursa, bazı elektronlar metale geçer (Bueche,Jerde;2000: 472)
Bir başka basit deney, şişirilmiş bir balonun yünle ovulmasıdır Bu durumda balon odanın duvarı veya tavanına saatlerce yapışık kalabilir Böyle davranan cisimlerin elektriklenmiş veya elektrikle yüklenmiş oldukları söylenir (Serway, 1996:627)
2 - YÜKLER ARASINDAKİ KUVVETLER
Yükler arasındaki kuvvetleri incelemek için çok hafif ve kütlesiz varsayılacak toplar kullanılabilir (Bueche,Jerde;2000:472)
3 - YALITKAN VE İLETKENLER
Bütün maddeler atomlardan, atomlar da çekirdek ve elektronlardan oluşmalarına karşın, maddelerin elektriksel özellikleri birbirinden çok farklıdır Maddeler, elektriksel özelliklerine göre, iki ana gruba ayrılabilir: İletkenler ve yalıtkanlar
İletkenler, elektrik yüklerinin oldukça serbest hareket ettikleri maddelerdir Buna karşın yalıtkanlar, elektrik yüklerinin kolayca taşınamadığı ortamlardır (Serway, 1996:629) Altın gümüş, bakır ve alüminyum gibi metaller iyi iletkenlerdir (Öztürk;1998:118)
Yalıtkanlardaki herhangi bir atomun elektronları, atomlara sıkı bir şekilde bağlıdır ve madde içinde hareket kadar serbest değildir Bu nedenle, yüklü bir çubuk bir yalıtkana yaklaştırılsa bile, yalıtkanın atomlarındaki çekirdek ve elektronlar, çubuğun yükünün çekme ve itme etkisi ile hareket edemezler
İletkenler ise daha farklı özellikler gösterirler İletkenlerde, madde içinde serbestçe hareket edebilen yükler vardır Metaller en iyi iletkenler olarak bilinirler Her metal atomu normalde nötr olmalarına karşın, çekirdekten en uzak orbitalindeki elektronlar kolayca serbest hale gelebilirler Metal boyunca hareket edebile negatif yükler, bir yerden başka bir yere kolaylıkla hareket edebilirler Elektriksel olarak iletken olanlar, sadece metaller değildir İyonik eriyikler gibi malzemelerde iyon yüklü atomlar içerdiklerinden serbestçe hareket edebilirler (Bueche,Jerde;2000:473)
4 - ELEKTROSKOP
Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını, yüklü ise hangi tür elektrik yüklü olduğunun anlaşılmasına yarayan aletlere elektroskop adı verilir (Öztürk;1998:110) Bu alette, çok ince iki altın yaprak, bir metal çubuğa tutturulur Metal çubuğun tepesi, küresel şekildedir Topucun altındaki metal kısım ve yapraklar, yalıtkan bir koruyucu içine alınmıştır
Bir ebonit çubuğu elektroskopun metal küresine dokundurarak negatif yüklerin, elektroskopa geçmesi sağlanır Yükler, metal küre, çubuk ve altın yapraklara geçeceklerdir Benzer yükler birbirini iteceklerinden, başlangıçta çubuk üzerinde bulunan yükler daha sonra küre, çubuk ve yapraklar arasında yeni bir dağılıma uğrarlar Sonuçta, yapraklar üzerinde benzer yük fazlalığı oluştuğundan, birbirlerini iteceklerdir
Negatif yüklü bir top elektroskopun metal küresine yaklaştırıldığında, küre üzerinde bulunan negatif yükler, küreden çubuğun daha uzak bölgelerine itilecekler, yapraklar daha fazla yük aldığından birbirlerinden uzaklaşacaklardır Pozitif yüklü topta ise durum tam tersi olacaktır (Bueche,Jerde;2000:474)
Yüklü bir elektroskopun topuzuna, yüksüz cam, porselen, ebonit veya plastik ile dokunursak, yapraklar hiç kıpırdamaz Bu maddeler elektrik bakımından yalıtkanlardır Topuza bir kibrit çöpü ile dokunursak, yapraklar gene kapanır Fakat bu kapanma çok yavaş olur Görünüşe göre, odunun içinde de elektrik yükü hareket etmektedir Fakat bu hareket, metallerde olduğu kadar serbest değildir Odunun elektrik yüklerine karşı gösterdiği direnç, metallerinkinden çok daha büyüktür (Schaim; Cross, 1982:394)
5 - YÜK KORUNUMU
Evrendeki bütün yüklerin cebirsel toplamı sıfırdır Her etkileşimde yüklerin toplam miktarı değişmemektedir Yani net bir yük oluşturulamaz ve yok edilemez Buna yüklerin korunumu yasası denir Şu şekilde ifade edilebilir: Hiçbir fiziksel işlemde net bir pozitif veya negatif yük oluşturulamaz veya yok edilemez
Bu ifadeden, evrendeki proton ve nötron sayılarının eşit olduğu sonucu çıkarılmamalıdır Bir çok reaksiyonda, zıt yüklü parçacıklar oluşup, yok olabilir (Bueche,Jerde;2000:477)
|