2. Elektrik yElektrik yüüklerininklerinin öözelliklerizellikleri
•• Maddenin temel yapMaddenin temel yapıı tataşşlarlarıı
•• İİki tki tüür elektrik yr elektrik yüükküü
popozitifzitif
neganegatiftif
•• Benzer yBenzer yüükler birbirini iterkler birbirini iter
•• ZZııt yt yüükler birbirinikler birbirini ççekereker
•• ElektrikElektrik yyüükküü kuantumludurkuantumludur ((herhangi bir yherhangi bir yüükk
temel birim ytemel birim yüükküün tam katlarn tam katlarıı olabilirolabilir))
e = 1.602e = 1.602 ×× 1010--1919 CC
Coulomb (C)Coulomb (C) SISI yyüük birimik birimi
•• Law of Conservation of ChargeLaw of Conservation of Charge:: KapalKapalıı birbir
sistemde toplam ysistemde toplam yüük daima sabittirk daima sabittir
3. Elektrik Yük Korunumu
HeThU 4
2
234
90
238
92 +→
Bu nükleer reaksiyonun her iki tarafında
92 şer proton vardır
4. +−
+→ eeγ
Nötr bir fotonun elektron ve
pozitron çiftine bozunumu
(pozitif yüklü elektron) YEŞİL
!!!
Parçacık fiziğinde elektrik
yükünün korunumu
5. Statik elektrik yStatik elektrik yüük elde etme metoduk elde etme metodu
•• NNöötr ve iletken birtr ve iletken bir
kküürere üüzerinde etkizerinde etki
ile pozitif yile pozitif yüük eldek elde
etme yetme yööntemintemi..
•• YalYalııttıılmlmışış birbir
iletkeniniletkenin
dokunmayla veyadokunmayla veya
etkiyleetkiyle
elektriklenmesielektriklenmesi
6. Maddelerin DavranMaddelerin Davranışışlarlarıı
•• YalYalııtkantkan –– elektrik yelektrik yüüklerini malzemeklerini malzeme üüzerindezerinde
(i(iççinde) hareket ettirebilmek iinde) hareket ettirebilmek iççinin ççok fazla birok fazla bir
kuvvet (enerji) gereklikuvvet (enerji) gerekli
–– ÖÖrneklerrnekler:: aağğaaçç,, plastiplastikk,, lastiklastik,, camcam,, kuru havakuru hava,,
boboşşlukluk
•• İİletkenletken -- elektrik yelektrik yüüklerini malzemeklerini malzeme üüzerindezerinde
(i(iççinde) hareket ettirebilmek iinde) hareket ettirebilmek iççinin ççok az birok az bir
kuvvet (enerji) gereklikuvvet (enerji) gerekli
–– ÖÖrneklerrnekler:: metallerinmetallerin ççooğğuu,, iyonikiyonik çöçözeltilerzeltiler,, plazmaplazma
•• YarYarıı--iletkeniletken -- elektrik yelektrik yüüklerini malzemeklerini malzeme
üüzerinde (izerinde (iççinde) hareket ettirebilmek iinde) hareket ettirebilmek iççin ortain orta
bbüüyyüüklklüükte bir kuvvet (enerji) gereklikte bir kuvvet (enerji) gerekli
–– ÖÖrneklerrnekler:: germanium, silicongermanium, silicon
8. CoulombCoulomb KanunuKanunu ((İİki yki yüükk
arasarasıındaki kuvvet kanunundaki kuvvet kanunu))
•• CharlesCharles AugusteAuguste CoulombCoulomb -- 17851785
•• İİki noktasal yki noktasal yüük arask arasıındaki elektriksel kuvvetndaki elektriksel kuvvet
yyüüklerin her biriyle doklerin her biriyle doğğru orantru orantııllııddıırr
•• İİki noktasal yki noktasal yüük arask arasıındaki elektriksel kuvvetndaki elektriksel kuvvet
aralararalarıındaki uzaklndaki uzaklığıığın karesiyle ters orantn karesiyle ters orantııllııddıırr
•• İİkiden fazla noktasal ykiden fazla noktasal yüükküün herhangi bir yn herhangi bir yüükk
üüzerindeki kuvvet etkisizerindeki kuvvet etkisi üüstst--üüste binme ilkesineste binme ilkesine
uyaruyar ((vektvektöörelrel toplamatoplama))
9. CoulombCoulomb KanunuKanunu ((noktasal ynoktasal yüüklerkler))
1 2
2
ˆ
q q
F k r
r
=
r
k N m C= × −8 99 109 2 2
. /
k =
1
4 0πε
ε0
12 2 2
8 85 10= × −−
. /C N m
benzer yükler
zıt yükler
10. ÖÖrnekrnek 11
1.01.0 μμCC lukluk pozitif bir ypozitif bir yüük orijine vek orijine ve --0.30.3 μμCC lukluk birbir
babaşşka yka yüüktekte xx = 2.0= 2.0 cmcm noktasnoktasıına yerlena yerleşştirilmitirilmişştirtir..
Negatif yNegatif yüükk üüzerine etkiyen kuvvet nedirzerine etkiyen kuvvet nedir??
1.0 μC
0.0 cm
-0.3 μC
2.0 cm
1 2
2
q q
F k
r
=
( )
6 62
9
22
1.0 10 0.3 10
8.99 10
0.02
C CN m
F
C m
− −
× − ×−
= ×
6.74F N=
r
F Ni= −6 74. $
11. ÖÖrnekrnek 22
0.10.1 μμCC lukluk pozitif bir ypozitif bir yüük orijinek orijine,, ++0.20.2 μμCC lukluk
babaşşka bir yka bir yüükk (0.0 cm, 1.5(0.0 cm, 1.5 cm)cm) noktasnoktasıınana,, veve --0.20.2
μμCC lukluk babaşşka bir yka bir yüüktekte (1.0 cm, 0.0(1.0 cm, 0.0 cm)cm)
noktalarnoktalarıına yerlena yerleşştirilmitirilmişş olsunolsun.. Negatif yNegatif yüükeke
etkiyen toplam (net) kuvvet nediretkiyen toplam (net) kuvvet nedir??
1 2
2
ˆ
q q
F k r
r
=
r
0.1 μC
(0 cm. 0cm)
-0.2 μC
(1.0 cm, 0.0 cm)
0.2 μC
(0.0 cm, 1.5 cm)
11
33
22αα
12. 0.1 μC
(0 cm. 0cm)
-0.2 μC
(1.0 cm, 0.0 cm)
0.2 μC
(0.0 cm, 1.5 cm)
11
33
22
1 2
21 2
21
ˆq q
F k i
r
=
r
ÖÖnce, her bir ynce, her bir yüükküün negatif yn negatif yüükk üüzerindeki kuvvet etkisinizerindeki kuvvet etkisini
vektvektöörelrel olarak negatif yolarak negatif yüükk üüzerinde gzerinde göösterin ve etkidisterin ve etkidiğğii
kuvveti hesaplaykuvveti hesaplayıınn..
1 ve 2 y1 ve 2 yüükleri araskleri arasıındaki elektriksel kuvvetndaki elektriksel kuvvet..
( )
6 62
9
21 22
0.1 10 0.2 10
ˆ8.99 10
0.01
C CN m
F i
C m
− −
× − ×−
= ×
r
r
F Ni21 1 80= − . $
13. 0.1 μC
(0 cm. 0cm)
-0.2 μC
(1.0 cm, 0.0 cm)
0.2 μC
(0.0 cm, 1.5 cm)
11
33
22αα
3 ve 2 y3 ve 2 yüükleri araskleri arasıındaki elektriksel kuvvetndaki elektriksel kuvvet..
( ) ( )
6 62
9
23 2 22
0.2 10 0.2 10
8.99 10
0.01 0.015
C CN m
F
C m m
− −
× − ×−
= ×
+
r
r
F N23 111= .
14. 0.1 μC
(0 cm. 0cm)
-0.2 μC
(1.0 cm, 0.0 cm)
0.2 μC
(0.0 cm, 1.5 cm)
11
33
22αα
Her bir kuvvetin bileHer bir kuvvetin bileşşenlerini hesaplaenlerini hesapla..
r
F F i F j23 23 23= − +cos $ sin $α α
( ) ( ) ( ) ( )
r
F N
m
m m
i N
m
m m
j23
2 2 2 2
111
0 01
0 01 0 015
111
0 015
0 01 0 015
= −
+
+
+
.
.
. .
$ .
.
. .
$
r
F Ni Nj23 0 62 0 92= − +. $ . $
15. 0.1 μC
(0 cm. 0cm)
-0.2 μC
(1.0 cm, 0.0 cm)
0.2 μC
(0.0 cm, 1.5 cm)
11
33
22αα
Kuvvetlerin bileKuvvetlerin bileşşenlerinin bileenlerinin bileşşkesini hesaplakesini hesapla..
r
F Ni Ni Nj= − − +180 0 62 0 92. $ . $ . $
r
F Ni Nj
F N
= − +
=
2 42 0 92
2 59 o
159
. $ . $
. @ +x+x eksenindenekseninden
SonuSonuçç (toplam) vekt(toplam) vektöörrüünnüü hesaplahesapla
16. Örnek problem
a) İki yük arasındaki kuvvetler
nelerdir?
b) A küresi topraklanırsa kuvvet
ne olur?
17. Elektrik AlanElektrik Alan
Alan nedirAlan nedir????????
BazBazıı fiziksel olafiziksel olağğananüüststüü durumlar tarafdurumlar tarafıından etkilenenndan etkilenen
uzaydaki buzaydaki böölgelge;; öörnerneğğinin,, ssııcaklcaklııkk,, yeryerççekimiekimi,, elektrikelektrik,,
manyetikmanyetik davrandavranışışlarlar
18. Elektrik AlanElektrik Alan
•• Bir yBir yüükküün ban başşka bir yka bir yüük yada yk yada yüük dak dağığıllıımmıı
taraftarafıından etkilenebildindan etkilenebildiğği uzay bi uzay böölgesilgesi
•• Elektrik alanElektrik alanıın birimin birimi Newton/CoulombNewton/Coulomb (N/C)(N/C)
•• Elektrik AlanElektrik Alan vektvektöörelrel bir niceliktirbir niceliktir..
•• Elektrik alan daima pozitif yElektrik alan daima pozitif yüükten dkten dışışararıı dodoğğruru
negatif ynegatif yüükte ise ikte ise iççeri doeri doğğru yru yöönelirnelir
r
r
E
F
qq
=
→
lim
0 0 0
19. Noktasal yNoktasal yüükküün alann alanıı
0
00
lim
q
F
E
q
r
r
→
=
0
2
0
0
0
ˆ
4
1
lim
0 q
r
r
qq
E
q
πε
→
=
r
r
r
q
E
q
ˆ
4
1
lim 2
0
00 πε→
=
r
r
r
q
E ˆ
4
1
2
0πε
=
r
20. Sonlu bir test ySonlu bir test yüükküünnüün birn bir
iletkeniletken üüzerindeki etkisizerindeki etkisi