Bilim insanları elektrik yüklerine pozitif(+) ve negatif(-) olarak isimlendirmişlerdir. Cam gibi davranan cisimler pozitif yüklenebilen cisimler, plastik gibi davranan cisimlere ise negatif yüklenen bilen cisimler olarak sınıflamışlardır.
Bir cismin üzerinde pozitif yük sayısı negatif yükten fazla olursa bu cisme pozitif yüklü cisim denir.
Bir cismin üzerindeki negatif yük pozitif yükten fazla ise bu cisme negatif yüklü cisimdenir.
Eğer cismin üzerindeki pozitif ve negatif yük sayıları birbirine eşit bu cisme nötr cisimdenir.
Cisimler Nasıl Elektrik Yükü İle Yüklenir?
Bütün maddeler üzerinde negatif ve pozitif yükler bulunmaktadır. Örneğin;
Yün kumaşa sürttüğümüz ebonit çubuğu, yine yün kumaşa sürtünen askıdaki ebonit çubuğa yaklaştırdığımızda birbirlerini iterler.
İpek kumaşa sürttüğümüz cam çubuk ile yine ipek kumaşa sürtükten sonra askıya alınan cam çubuğa yaklaştırdığımızda cam çubuklar birbirini itecektir.
Yün kumaşa sürttüğümüz ebonit çubuk ile ipek kumaşa sürttüğümüz cam çubuk birbirlerine doğru yaklaştırdığımızda birbirlerini çekeceklerdir.
Yukarıdaki örneklerle açıklanan olaylardaki itme ve çekme durumu elektriklenme adı verilen bir olayın sonucudur. Yukarıda anlatılan olaylarla cisimlerin sürtünme ile elektriklenebileceği sonucuna varabiliriz. Cisimler temas ile elektriklenebilir.
Elektrik Yükleri Arasında İtme Çekme Kuvveti
Ayını yüklü cisimler birbirlerini iter.
Farklı yükü cisimler birbirlerini çekerler.
Cisimlerin ikisi de nötr ise cisimler birbirine itme-çekme kuvveti uygulamazlar.
Nötr cisimler herhangi bir yükle yüklenen cisme doğru hareket eder yani nötr cisim her zaman yüklü cisme doğru çekilir.
Elektriklenme Çeşitleri
Dokunma ile elektriklenmeElektrikle yüklü bir cisim yüksüz bir cisme dokundurulduğu zaman, o cismi kendi cinsinden elektrik yükler. Örneğin, nötr bir cisme (+) yüklü bir cisim dokundurulursa son yük durumunda her ikisi de (+) yüklenir. Yük miktarları eşitse son durumda her ikisi de nötr olur. Eğer (-) miktarı fazlaysa son durumda her ikisi de (-), (+) miktarı fazlaysa son durumda her ikisi de (+) yüklü olur.
Sürtünme ile elektriklenmeBu kısımda sürtünen cisimler arasında elektron geçişi olur ve elektron kaybeden (+), kazanan (-) yükle yüklenir. Örneğin, yün kumaş ile ebonit (plastik) çubuk birbirine sürtüldüğünde yün kumaş pozitif, ebonit çubuk negatif yükle yüklenir. Aynı şekilde, ipek kumaş ile cam çubuk birbirine sürtüldüğünde ipek kumaş negatif, cam çubuk pozitif yükle yüklenir. Bunun nedeni ipek kumaş ile ebonit çubuğun elektron almaya, yün kumaş ile cam çubuğun elektron vermeye yatkın olmasıdır. Ayrıca, kazağımızı çıkartırken saçımız ile kazağımız arasında sürtünme gerçekleşir ve saçlarımız havaya kalkar
Etki (Tesir ) ile Elektriklenme
Yüklü bir cisim (+ veya – yüklü) nötr haldeki bir cisme dokundurulmadan
yaklaştırılırsa, nötr cismi etki ile elektrikleyebilir yani nötr cismin belli yerlerindeki
elektrik yüklerinin sayısını değiştirebilir. Cisimlerin bu şekilde elektriklenmesine etki ile
elektrikleme (veya elektrostatik indüksiyon) denir.
Etki ile elektriklemede elektron yani (–) yük alışverişi olmaz. Etki ile elektriklenmede cisimlerin üzerinde biriken yani cisimlerin kazandıkları elektrik yükleri kalıcı değildir. Etki ile elektriklenmede, yüklü cisim uzaklaştırılırsa, nötr cisimdeki yükler tekrar dağılır yani yükler eski haline geri döner.
Etki ile elektriklenmede, elektriklenen cismin uçlarında eşit sayıda fakat zıt yükler birikir. (Cisimlerin uçlarında biriken elektrik yükleri eşit sayıdadır). Cisimlerin etki ile elektriklenebilmesi için topraklama yapılması gerekir. Etki ile elektriklenmede, elektriklenen cisim ile elektriklenmeyi sağlayan cisim daima zıt yüklerle yüklenirler.
Elektroskop ve Özellikleri
Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını , yüklü ise hangi tür elektrikle yüklü olduğunu anlamaya yarayan aletlere elektroskop denir.
*Havadaki iyonlardan ve rüzgarlardan etkilenmemesi için cam fanus içerisine alınmıştır.
* Elektroskop NÖTR iken: Yaprakları kapalıdır.
* Elektroskop kullanılmadan önce Dokunma veya sürtünme yolu ile önceden (+) veya (-) yükle yüklenir.
* Elektroskop yüklü iken her iki yaprak da aynı yükle yüklü olacağından Yapraklar birbirini iterek açılır.
* Bir cismin elektrik yükünün cinsini belirleyebilmek için yük cinsi bilinen bir elektroskopun topuzuna yaklaştırılır:
* Bu durumda;
a-) Elektroskopun yaprakları daha çok açılıyorsa cismin yükü elektroskopla aynıdır.
b-) Elektroskopun yapraklarının açıklığı azalıyorsa cismin yükü elektroskopla zıttır.
*Havadaki iyonlardan ve rüzgarlardan etkilenmemesi için cam fanus içerisine alınmıştır.
* Elektroskop NÖTR iken: Yaprakları kapalıdır.
* Elektroskop kullanılmadan önce Dokunma veya sürtünme yolu ile önceden (+) veya (-) yükle yüklenir.
* Elektroskop yüklü iken her iki yaprak da aynı yükle yüklü olacağından Yapraklar birbirini iterek açılır.
* Bir cismin elektrik yükünün cinsini belirleyebilmek için yük cinsi bilinen bir elektroskopun topuzuna yaklaştırılır:
* Bu durumda;
a-) Elektroskopun yaprakları daha çok açılıyorsa cismin yükü elektroskopla aynıdır.
b-) Elektroskopun yapraklarının açıklığı azalıyorsa cismin yükü elektroskopla zıttır.
NOT:Cisim elektroskop topuzuna direkt değdirilirse o zaman yük miktarı da ayrıca hesaplanarak sonuç tespit edilir.
a-Elektroskopun yapraklarının biraz açılmasının nedeni yapraklara topuzdan yük gelmesidir.Topuzdaki yükün yapraklara iletilebilmesi için K cisminin yükünün işareti (-) olmalıdır.
b-Yaprakların Biraz kapanması için , yapraklardan topuza doğru yükün çekilmesi gerekir.Bu çekme olayının gerçekleşmesi için de L nin yükünün işareti(+) olmalıdır.
* ***Yüksüz bir elektroskop (-) yükle yüklenmek istenirse (-) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.
* ***Yüksüz bir elektroskop (+) yükle yüklenmek istenirse (+) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.
* ***Yüksüz bir elektroskop (-) yükle yüklenmek istenirse (-) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.
* ***Yüksüz bir elektroskop (+) yükle yüklenmek istenirse (+) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.
*Negatif (-)yüklü bir elektroskoba (+) yüklü bir cisim dokundurulduğunda , yük durumuna göre 3 ihtimal vardır:
1.Elektroskopun yük miktarı cisminkinden fazla ise elektroskopun yaprakları biraz kapanır.
2.Yük miktarları eşit ise nötrleşme olur ve elektroskopun yaprakları tamamen kapanır.
3.Cismin yük miktarı , elektroskopun yük miktarından fazla ise ,en son elektroskopun yükünün işareti (+) olur ve yapraklar önce tamamen kapanır sonra tekrar açılır. (yani önce – ler nötr olur sonra + lar gelir.)
2.Yük miktarları eşit ise nötrleşme olur ve elektroskopun yaprakları tamamen kapanır.
3.Cismin yük miktarı , elektroskopun yük miktarından fazla ise ,en son elektroskopun yükünün işareti (+) olur ve yapraklar önce tamamen kapanır sonra tekrar açılır. (yani önce – ler nötr olur sonra + lar gelir.)
Örnek:
Şekilde (+) yüklü M cismi elektroskoplara yaklaştırıldığında K nın yaprakları açılıyor.L nin yaprakları ise biraz kapanıyor.Buna göre elektroskopların yükün işareti ne olmalıdır? (yanıt:K, M ile aynı yüklü yani(+),L cismi M ile zıtdır yani (-) yüklüdür.
Atmosferde Doğal Elektriklenme:Şimşek,Yıldırım
Bir balonun çevresindeki eksi yük çevreye zarar vermeden havaya yada yere akar.Oysa bir bulut yüklendiğinde boşalması hemtehlikeli hemde çarpıcı olur.Toprağın iletken olduğunu biliyoruz.Toprak bir tür elektron okyonusudur.Bu nedenle topraktan istenildiği kadar elektron alınabileceği gibi istenildiği kadarda elektron verilebilir.Bulutlar su taneciklerinden oluşur.
Fırtınalı ve yağışlı havalarda oluşan bir bulutun üst tabakası ile alt tabakası arasındaki sıcaklık farkı hava akımları buluttaki su taneciklerinin sürtünme ile elektirklenmelerine neden olur.Bunun sonucunda bulutun üst tabakaları artı alt tabakaları ise eksi yüklü duruma geçer etkiyle elektriklenme sonucu bulutların altına gelen toprak da zıt yükle yani artı yükle yüklenir.Bu tür bir yüklenme bulutların arasında da oluşur.Bulutun elektriklenmesi artıkça yalıtkan olan havayı iletken duruma geçirir.Hava iletken hale gelince bulutla yer arasında büyük bir kıvılcım şeklinde çok şiddetli bir elektrik boşalması olur.Elektriğin bulutla yer arasında gürültülü bir biçimde ışıklı bir yol izleyerek geçişine yıldırım adı verilir.
Fırtınalı ve yağışlı havalarda oluşan bir bulutun üst tabakası ile alt tabakası arasındaki sıcaklık farkı hava akımları buluttaki su taneciklerinin sürtünme ile elektirklenmelerine neden olur.Bunun sonucunda bulutun üst tabakaları artı alt tabakaları ise eksi yüklü duruma geçer etkiyle elektriklenme sonucu bulutların altına gelen toprak da zıt yükle yani artı yükle yüklenir.Bu tür bir yüklenme bulutların arasında da oluşur.Bulutun elektriklenmesi artıkça yalıtkan olan havayı iletken duruma geçirir.Hava iletken hale gelince bulutla yer arasında büyük bir kıvılcım şeklinde çok şiddetli bir elektrik boşalması olur.Elektriğin bulutla yer arasında gürültülü bir biçimde ışıklı bir yol izleyerek geçişine yıldırım adı verilir.
Yorumlar