Elektrostatik (statik elektrik veya durgun elektrik de denir), hareket etmeyen (yani akım halinde olmayan) elektrik yüklerinin özelliklerini ve davranışını açıklayan fiziğin alt dalıdır. Yün kazağınızı çıkarırken ya da bir halının üstünde yürüdükten sonra metal bir kapı koluna dokunduğunuzda tatsız bir çarpılmanın şokunu yaşadığınız oldu mu? Aşağıdaki resimde plastik bir kaydıraktan kayan bir çocuğun saçlarının dikildiğini görüyoruz. Saçınızı plastik bir tarakla sert bir şekilde taradıktan sonra tarağın küçük kağıt parçalarını çektiğini gördünüz mü? Bütün bu tuhaf olayların sebebi ne olabilir? Bunun gibi durumları açıklamak için elektrik yüklerini anlamamız gerekiyor. Çünkü elektrostatik kavramlarının temelinde elektrik yükü vardır. Bunun için önce elektrik yükü nedir, kaç çeşit elektrik yükü vardır sorularını cevaplamalıyız.
Elektrik yüklerinin iki çeşit olduğunu, birine artı (pozitif) yük, diğerine eksi (negatif) yük dendiğini mutlaka duymuşsunuzdur. Eksi yükün atomlardaki elektronlarda, artı yükün de protonlarda olduğunu da biliyor olabilirsiniz. Ama bunları nereden biliyorsunuz? Kitaplarda okuduk, öğretmenimiz söyledi ya da internette var öyleyse kesin doğrudur mu diyeceksiniz? Bu yazıda elektrik yükü çeşitlerini, elektrostatik deneyleri yaparak keşfedeceğiz. Deneylerimizdeki gözlemlerimizi kullanarak elektrik yükleri ile ilgili sonuçlar çıkaracağız. Deneylerde şu malzemeleri kullanıyoruz:
Bakalım bu malzemelerle nasıl deneyler yapabileceğiz:
Yukarıdaki resimde uzun süredir dokunulmamış (bir şeylere sürtülmemiş) bir plastik çubuğu alıp ipe bağlıyoruz ve tavana asıyoruz. Uzun süredir dokunulmamış başka bir plastik çubuğu alıp ilk çubuğa yaklaştırıyoruz. Bu denyde gözlemimiz şu: İki çubuğa da bir şey olmuyor, ikisi de hareket etmiyor, ikisine de kuvvet uygulanmıyor. Çubukları yaklaştırsak da uzaklaştırsak da sonuç değişmiyor, birbirlerini etkilemiyorlar.
Şimdi de her iki plastik çubuğu da yün parçasına iyice sürtüyoruz. İkici plastik çubuğu yaklaştırdığımız zaman tavana asılı çubuğun uzaklaştığını görüyoruz, hareket ediyor, üstüne onu iten bir kuvvet uygulanıyor. Plastik çubuklar birbirini itiyor. Aynı deneyi plastik çubuklar yerine cam çubukları yün parçası yerine ipek kumaş parçasına sürterek tekrarladığımızda da aynı olayı gözlemliyoruz. Bu kez cam çubuklar birbirini itiyor. Bir şey daha dikkatimizi çekiyor: Çubukları ne kadar çok sürtersek o kadar fazla birbirlerini itiyorlar ve çubukları birbirine ne kadar yaklaştırırsak da o kadar fazla birbirlerini itiyorlar.
Bu kez tavana astığımız yün paçasına sürtülmüş plastik çubuğa, ipek kumaş parçasına sürtülmüş cam çubuğu yaklaştırıyoruz. Plastik çubuğun cam çubuğa yaklaştığını, hareket ettiğini görüyoruz. Plastik çubuk ve cam çubuk birbirini çekiyor, birbirlerine çeken kuvvetler uyguluyorlar. Bu deneyde de çubukları ne kadar çok sürtersek o kadar çok birbirlerini çekiyorlar; ne kadar yaklaştırırsak o kadar fazla birbirlerini çekiyorlar.
İlk deneyde kuvvet gözlemlemedik. Başlangıçtaki (uzun süre dokunulmamış, bir şeylere sürtülmemiş) cisimlere nötr ya da yüksüz cisimler diyoruz. İkinci deneyde, çubukları kumaş parçalarına sürtmek bir şekilde aralarında bir kuvvet uygulanmasına sebep oluyor. Sürtme sürecine elektrikle yükleme, sürtülen çubuğa da elektrik yüklü diyoruz. Uygulanan kuvvetin aynı şekilde yüklenmiş iki özdeş cisim arasında, uzun mesafelerde etkili, temas gerektirmeyen bir kuvvet olduğu sonucuna ulaşıyoruz. Ayrıca bu kuvvetin iki cisim arasındaki mesafeyle ters orantılı olduğunu da görüyoruz, mesafe arttıkça azalıyor, ama matematiksel olarak tam nasıl azaldığını, örneğin uzaklığın karesiyle mi doğru orantılı azalıp azalmadığını henüz bilmiyoruz. Ayrıca ilk kez itici bir kuvvetle karşılaşıyoruz; iyi bildiğimiz yer çekimi çekici (kütlelerin birbirini çektiği) bir kuvvet.
Ama üçüncü deney tam bir muamma. Neden plastik çubukla cam çubuk birbirini çekti? Oysa yüklü plastik çubuklar ve yüklü cam çubuklar birbirini itiyor. İkinci deneyle üçüncü deneydeki gözlemlerimiz çelişiyor. Bu çekim kuvvetini daha iyi anlayabilmemiz için deney yapmaya devam etmeliyiz.
Bir kağıdı yırtıp küçük parçaları masanın üstüne koyuyoruz. Sonra yüklü (yün parçasına sürtülmüş) plastik çubuğu kağıt parçalarına yaklaştırıyoruz. Kağıt parçalarının zıplayıp çubuğa yağıştığını görüyoruz. Aynısını yüklü (ipek kumaşa sürtülmüş) cam çubukla yaptığımızda da gözlemliyoruz. Yüklü çubukların ikisine de kağıt parçaları çekiliyor. Ama nötr (yüksüz) çubuğu (plastik ya da cam olması fark etmiyor), kağıt parçalarına yaklaştırdığımızda kağıt parçaları hareket etmiyor. Nötr çubuğun kağıt parçaları üzerinde bir etkisi yok.
Plastik çubuğu yün parçasına sürterek yükledikten sonra tavana bir iple asıyoruz. Sonra yüksüz bir plastik çubuğu yaklaştırıyoruz. Yüklü çubuğun yüksüz çubuğa doğru çekildiğini gözlemliyoruz. Aynısını cam çubukla da yapıyoruz. Cam çubuğu ipek kumaş parçasına sürtüp yükledikten sonra tavana iple asıyoruz ve nötr çubuğu yaklaştırıyoruz. Nötr plastik çubuk yüklü cam çubuğu da çekiyor. Nötr cam çubuk kullandığımızda da aynı durumu gözlemliyoruz. Yüklü çubuklar yüksüz plastik ve cam çubuğu çekmekle kalmıyor; metal bir çubuk veya bir kağıt parçası gibi yüksüz olan her cismi çekiyorlar.
Bu kez deneyde tavana astığımız bir plastik çubuğu yün kumaş parçasına sürtüyoruz. Sonra yün parçasını plastik çubuğa yaklaştırıyoruz. Çubuğun hafifçe yüne çekildiğini gözlemliyoruz. Cam çubuğa sürttüğümüz ipek parçasını yüklü plastik çubuğa yaklaştırdığımızda ise çubuğun ipek parçası tarafından itildiğini görüyoruz.
Deney yapmaya doyamadık. Bir kaç deney daha yapıyoruz. Yüklediğimiz çeşitli cisimleri tavana astığımız yüklü plastik ve cam çubuklara yaklaştırıyoruz. Her denememizde yüklediğimiz cisimler plastik çubuğu çekiyorsa, cam çubuğu itiyor; plastik çubuğu itiyorsa cam çubuğu çekiyor. Her iki yüklü çubuğu da iten ya da çeken hiçbir yüklü cismimle karşılaşmıyoruz. Ama yüklediğimiz her cisim yüksüz kağıt parçalarını çekiyor (ama hiçbir zaman itmiyor).
İlk üç deneyimizde yüklü cisimlerin birbirine kuvvet uyguladıklarını bulduk. Bu kuvvetlerin bazen çeken bazen iten kuvvetler olduğunu gözlemledik. Dördüncü ve beşinci deneyde yüklü bir cisimle yüksüz (nötr) bir cisim arasında çeken bir kuvvet olduğunu gördük. Bu bulgu önemli bir soruyu beraberinde getiriyor: Bir cismin yüklü mü yoksa yüksüz mü olduğunu nasıl anlayacağız? Yüklü bir cismin yüksüz bir cismi çekmesinden dolayı, sadece iki cisim arasında elektrik kuvveti olduğunu gözlemlememiz iki cismin de yüklü olduğu anlamına gelmiyor. İki cisimden hangisi yüklü, yoksa ikisi de yüklü mü? Ama yüklü cisimlerin önemli bir özelliğinin kağıt parçalarını çekebilmesi olduğunu biliyoruz. Öyleyse, bir cismin yüklü olup olmadığını anlamanın en sağlam yolu, kağıt parçalarını çekip çekememesini denemek. Eğer çekiyorsa yüklüdür, çekmiyorsa yüksüzdür. Daha sonraki yazılarda elektroskop denen bir araçla da bir cismin yüklü olup olmadığını belirleyebileceğimizi göreceksiniz.
Şimdi elektrik yükü ile ilgili bir kuram (teori ya da model) oluşturmaya başlayabiliriz. Gözlemlerimize dayanarak:
Büyük ihtimalle bildiğiniz gibi elektrik yüklerine günümüzde artı ve eksi yük diyoruz. Bu isimlerin Benjamin Franklin tarafından uydurulduğunu biliyor muydunuz? Benjamin Franklin yüklerin artı ve eksi sayılar gibi davrandığını fark etmiş. Eğer bir çubuğu iki kez sürterek yüklerseniz elektrik kuvvetinin iki katına çıktığını görürsünüz. Ama plastik yükü mü artı, cam yükü mü artı yük? Hangisine artı, hangisine eksi diyeceğimiz aslında tamamen bize bağlı. Benjamin Franklin cam yüküne artı yük demiş, diğerleri kabul etmiş ve öyle kalmış. Çok daha sonra elektronlar keşfedildiğinde yüklü cam çubuğa doğru çekildikleri gözlemlenince, elektronun yüküne eksi yük denilmiş. Protonlar da cam çubuk tarafından itildiği için onların yüküne de artı yük denilmiş. Yani elektronların eksi, protonların artı yüklü olmasının nedeni gelenek.
Elektrik kuramı atomların varlığından haberdar olunmadan geliştirilmiş. Ama biz atomları bildiğimize göre elektrik nedir açıklamak için kullanabiliriz.
Yukarıdaki resimde bir atom modeli gösteriliyor. Atomun merkezinde çekirdeği var. Çekirdek çok küçük (10 m civarında) ve büyük kütleli. Çekirdeğin etrafı, kütleleri çekirdeğe göre çok daha küçük olan çekirdeğin çevresinde dolanan elektronlarla sarılmış. Elektronlar çekirdeğin etrafında o kadar hızlı dolanıyorlar ki (saniyede 1015 tur atıyorlar) bir elektron bulutu oluşturuyorlar. Elektron bulutunun çapı 10 m civarında, yani çekirdekten kat daha büyük. (Aslında işler bundan biraz daha karışık, kuantum fiziğine göre elektron yörüngeleri kesin olarak tanımlanamıyor, elektronlar hakkında bilebildiğimiz yalnızca elektron bulutunun büyüklüğünden ve şeklinden ibaret.)
J.J. Thompsonun yüzyılın sonunda yaptığı deneylerden, elektronların hem eksi elektrik yükü hem de kütlesi olan parçacıklar olduğunu biliyoruz. Çekirdeğin artı yüklü protonlardan ve yüksüz nötronlardan oluşan birleşik bir yapısı olduğunu biliyoruz. Atomun da artı yüklü çekirdekle eksi yüklü elektronlar arasındaki elektrik kuvveti ile bir arada durduduğunu biliyoruz.
Elektrikle ilgili en önemli keşiflerden biri, elektrik yükünün tıpkı kütle gibi elektronların ve protonların temel bir özelliği olmasıdır. Kütlesiz bir elektron olamayacağı gibi yüksüz bir elektron da olamaz. Elektronlar ve protonlar tam olarak aynı miktarda elektrik yüküne sahipler (çok hassas deneylerde bile fark bulamıyor fizikçiler), ama işaretleri farklı, elektron eksi proton artı yüklü.
Bu atom seviyesindeki yük birimine temel yük birimi (elemanter yük de denir) ya da birim yük denir ve e simgesiyle ile gösterilir. e = 1,60 x 10 C (Coulomb) büyüklüğündedir. Coulumb kanununda C biriminin nereden geldiğini öğreneceğiz. Elektronun yükü -e = -1,60 x 10 C (eksi işaretine dikkat), protonun yükü e = 1,60 x 10 Cdur.
Doğada karşılaştığımız en küçük yük bir elektronun veya bir protonun yüküdür (aslında daha sonra kuarklardan bahsederken bu iş biraz daha değişecek, ama şimdilik böyle diyelim). Temel yük daha küçük parçalara bölünemez. Bu nedenle yüklü tüm cisimler sadece temel yükün tam katı yükle yüklenir (5e, e, e gibi), asla kesirli katıyla (küsuratlı) olarak yüklenemez (1,5e veya 8/3e yüklü bir cisim olamaz). Buna elektrik yükünün kesikliliği (bölünemezliği ya da kuantize olması) denir.
Öyleyse, eksi yüklü bir cisimde fazladan bir miktar elektron vardır; artı yüklü bir cisimde bir miktar elektron eksiktir. İki cisim birbirine temas ederken, elektronlar bir cisimden diğerine hareket edebilir, ama protonlar çekirdekte birbirine çok sıkı bağlı oldukları için hareket edemez. Hareket eden sadece elektronlardır.Elektrikle yükleme bir cisimden diğerine elektron aktararak gerçekleşir. Ama elektronlar havadan ya da boşluktan zıplayamaz. Bir cismi yüklü bir başka cisme yaklaştırarak yükleyemezsiniz, mutlaka dokunmaları gerekir.
Yüksüz (nötr) cisim, hiç yükü olmayan cisim demek değildir. Elektronlarının sayısı protonlarının sayısına eşit olan cisim demektir.
Elektrik yükü q (ya da Q) simgesiyle gösterilir. Plastik çubuk gibi makroskopik bir cismin yükü proton sayısından (Nproton) elektron sayısının (Nelektron) çıkarılıp, temel yük birimi e ile çarpılmasıyla bulunur:
q = (Nproton Nelektron)e
Mikroskopik cisimlerin çoğu yüksüzdür (nötrdür, q=0). Net yükü olmayan cisimlere yüksüz denir. Yani yüksüz cisimlerde elektron sayısı proton sayısına eşittir.
Elektrik yükü ile ilgili en önemli keşiflerden biri de yükün korunumu yasasıdır (ilkesi ya da prensibi de denir). Elektrik yükü yoktan var edilemez (yaratılamaz) ve varken de yok edilemez. Yük bir cisimden diğerine elektronların hareketiyle aktarılabilir, ama toplam yük miktarı değişmez. Örneğin, plastik çubuğu yün parçasına sürterken elektronlar yünden plastik çubuğa aktarılır. Yünde eksilen elektronlardan dolayı artı yük fazlalığı oluşur; plastik çubukta da yünden aktarılan elektronların sayesinde eksi yük fazlalığı oluşur. Ama yünden eksilen elektron sayısı, plastik çubuğun kazandığı elektron sayısına tam olarak eşittir (o elektronlar yünden geldi sonuçta).
qyün = -qplastik çubuk
Bu iki cismin oluşturduğu sistemin net yükü her zaman sıfırdır.
qyün + qplastik çubuk = (-qplastik çubuk) + qplastik çubuk = 0
Günlük yaşammızda elektrostatik pek çok alanda kullanılır. Lazer yazıcılar ve fotokopi makineleri elektrostatik ilkeleri kullanılarak tasarlanır. Tarım ilaçlamasında, ilacın püskürtülerek statik elektrik sayesinde bitkinin yapraklarına yapışması ve bitkinin her yanına eşit biçimde dağılması sağlanır. Araba kaportalarının sprey boyayla boyanmasında da elektrostatik kullanılır. Kaporta elektrikle yüklenir, bu nedenle boya yalnızca kaportaya doğru çekilir, etrafındaki makinelere bulaşmaz. Elektrik santrallerinde ve kimya fabrikalarında elektrostatik sayesinde havayı kirleten tanecikler bacada yakalanır ve atmosfere salınmaları engellenir.
Ayrıca yıldırım ve şimşek gibi doğa olayları da statik elektrik nedeniyle gerçekleşir. Yukarıdaki resimde yıldırım ve şimşek görülüyor.
PHETin iki adet basit simülasyonu var. Oynamanızı tavsiye ederim:
Elektrikle yüklenme çeşitlerini örneklerle açıklar.
Elektrik yükünün özelliklerini açıklar.
Elektrikle yüklenme olayını açıklar ve farklı tür maddelerin elektrikle yüklenmelerini karşılaştırır.
Statik elektrik görünüşte zarar vermeyecek bir elektrik türü olarak düşünülse de aslında oldukça büyük zararlara neden olabilir. Yüklenme sonrasında temas ile yük boşalmaları endüstri ve ticari alanlarda ciddi zararlara neden olabilmektedir. Statik elektrik insanlarda deri hastalıklarına neden olabilir.
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Sorulara DönEvrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın % okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Aklımdan Geçen
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki
Bugün Öğrendim ki
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Kafana takılan neler var?
Bilim, hep birlikteyken güzel. 'te Evrim Ağacı'na destek olun!
Bu yıl sayfamızda gezdiniz.
Evrim Ağacı, Türkiye'nin en büyük, en çok ziyaret edilen, en güvenilir popüler bilim sitesi. Ancak bulunduğumuz noktaya oturduğumuz yerden gelmedik: yılından beri gece gündüz demeden çalışıyoruz. yılı sitemizi ve diğer tüm iletişim araçlarımızı baştan yarattığımız müthiş bir yıl olacak. Ancak bunu sürdürülebilir kılmamız için sizlerin desteğine ihtiyacımız var. Çünkü biz bu işi hobi olarak yapmıyoruz; Evrim Ağacı bizim yegane mesleğimiz, tek görevimiz. yılında da bunu yapmaya devam edebilmek için bize yardımcı olabilirsiniz. Tek seferlik destek olun veya daha iyisi, aylık destekçilerimiz arasına şimdi katılın.
Kreosus (₺)YoutubePatreonDiğer Yöntemler
Evrim Ağacı
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!
Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.
Geri dön
Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.
Geri dön
“ Sanat olmasaydı, Dünya'nın kabalığı dayanılmaz olurdu.”
George Bernard Shaw
Bilim İçin 30 Saniyeniz Var mı?
Evrim Ağacı, tamamen okur ve izleyen desteğiyle sürdürülen, bağımsız bir bilim oluşumu. Ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği oluşturmanın çok sayıda avantajından biri, sitedeki reklamları %50 oranında azaltmak (destekçilerimiz arasına katılarak reklamların %'ünü kapatabilirsiniz). Evrim Ağacı'nda geçirdiğiniz zamanı zenginleştirmek için, sadece 30 saniyenizi ayırarak üye olun (üyeyseniz, giriş yapmanızı tavsiye ederiz).
Üye Ol
Giriş Yap
Üyeliğin AvantajlarıStatik elektrik nedir ? Statik elektrik nasıl oluşur ? Statik elektrik temelleri nedir ? Statik elektrik detayları nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Statik Elektrik Soru Cevap adlı yazımızla karşınızdayız.
Başlayalım.
Soru 1
Bir nesnenin elektrik yükünün olması ne anlama geliyor? Elektrik yükü alan bir nesneye örnek verin ve bu yüklenen nesnenin nasıl davranabileceğini açıklayın.
Cevap :
Bir nesnenin elektriksel olarak yüklenebilmesi için atomları arasında elektron fazlası veya fazlalığı olmalıdır.
Elektrik yüklü nesnelerin genel bir örneği, lateks balonlarını yünlü giysilere sürtmek veya saçınızı plastik bir tarakla fırçalamaktıseafoodplus.infon elektrik yüklerinin sonuçlarının algılanması çok kolaydır!
Notlar:
Bu soru doğal olarak atom teorisi üzerine bir tartışmaya yol açseafoodplus.infoizi atomun basit modellerini tartışmaya ve keşfetmeye, elektronların yerleşimleri ve hareket anlamında nasıl açıklayabileceklerini araştırmaya teşvik edin.
Soru 2
Bir coulombda kaç elektron bulunur?
Cevap :
Bir coulombda × 1018 elektron vardıseafoodplus.infoel gösterim kullanılmadan bunun neye benzerdi? En uygun metrik öneki kullanarak bu aynı rakamı yazmayı kendiniz deneyebilirsiniz.
Soru 3
İki nesne birbirine sürtündüğünde ve statik elektrik meydana geldiğinde neler olur?
Cevap :
Bazı malzeme kombinasyonları birbirine sürtündüğünde, sürtünme hareketi elektronları bir maddenin atomlarından diğerinin atomlarına transfer eder.
Elektronların bu dengesizliği, bir malzemeyi pozitif yük ile, diğerini negatif yük ile bırakır.
Notlar:
“Pozitif” ve “negatif” terimleri, şarj elektroniği olarak modern elektron kavramı ile ilgili olarak geriye doğru görünüseafoodplus.info terminolojinin tarihsel yönünü (Benjamin Franklin’in varsayımı) ve daha sonra bir elektronun yükünün “olumsuz” olarak belirtildiğinden emin olun.
Soru 4
2 × 10−5 yükünde kaç tane elektron var? Hesap makinesini kullanmadan cevabı belirleyin ve cevabı bilimsel notasyonda ifade edin.
Cevap :
Bu yük miktarında yaklaşık × 1014 elektron vardır.
Notlar:
Bilimsel gösterimi kullanmanın yararlarından biri, çok büyük ve çok küçük sayıları kullanarak kolayca çarpma ve bölme yapmamıza izin vermesidir.
Soru 5
Pozitif bir şarj zorla başka bir pozitif şarja yaklaştırılırsa, mekanik iş yapılmalıdıseafoodplus.info bir yayı sıkıştırmaya benzer ve sistemin doğal itişine karşı harekete neden olacak çalışmalar yapılmalıdır:
Bu mekanik iş, yükler arasındaki elektrik alanında “depolanır” ve bir potansiyel enerji şeklidir.
Bu, yine, bir yayın sıkıştırmada yapılan işin, sıkıştırılmış halde potansiyel enerji olarak depolandığı mekanik bir yaya benzer.
Gerilimi, bir fizikçinin yapacağı gibi, bu zorlu hareketten kaynaklanan potansiyel enerjideki değişim açısından tanımlayabilirsiniz.
Cevap :
Vab = (Ub – Ua) /q
Burada,
Vab = A ve B noktaları arasındaki voltaj
Ub Ua = A ve B noktaları arasındaki potansiyel enerji farkı
q = Yük miktarı (taşınan), Coulomb cinsinden
Not ; Büyüklüğü (2q) iki katı yükü aynı A noktasından aynı B noktasına taşınması durumunda neden daha küçük yük (q) tarafından kazanılan ile aynı voltaja (potansiyel) göre iki kat fazla çalışma yapıldığını söylebiliriz.
Soru 6
Bir kimsenin bir zamanlar yeni garajının duvarlarına sac strafor yalıtımı yerleştirdiğini düşünelim. Yalıtım tabakaları, kolay taşıma ve depolama için demet halinde sarılmıştır.
Her tabakanın bir tarafı alüminyum folyo ile kaplanmıştıseafoodplus.info, kızıl ötesi (ısı) radyasyonu için yansıtıcı bir yüzey görevi görür ve yalıtım panelinin etkinliğini arttırıseafoodplus.infoı zamanda, bu kimsenin yalıtımı, elektrik iletkeni olarak işlev görür.
Bu kimse çarşafların evlerine teslim edildiğinde statik elektrik yükleri kuvveti ile fiziksel olarak birbirine yapışmış olduğunu seafoodplus.infoi birbirinden ayırmaya çalıştıktan sonra, ilgili panellerin alüminyum folyo yüzeylerine dokunduğunda şaşırtıcı derecede büyük bir elektrik şoku alıseafoodplus.infoeri birbirinden ayırırken yaptığı fiziksel çalışmanın, voltaj, iş ve elektrik yükleri bilgisine dayanarak nasıl voltaj olarak ortaya çıktığını açıklayın.
Cevap :
Voltaj, birim yük başına iş olarak tanımlanır ve bu bize çekici yükleri ayırmanın fiziksel çalışmasının, büyüklüğü yeterince büyük olduğunda onu şok eden elektrik voltajına çevrildiğini söyleyebiliriz.
Soru 7
Yıldırım, doğal olarak üretilen statik elektriğin muhteşem bir örneğidir.Şimşek çakmasına neden olan statik elektrik yüklerinin doğal işlemlerden nasıl oluştuğunu ve bu işlemlerin Van de Graaff jeneratör olarak adlandırılan bir cihazın işlevi ile nasıl ilişkili olduğunu açıklayın.
Cevap :
Şimşek çakmasına neden olan statik elektrik yükleri, rüzgar ve yağmur taşıyan elektronların bulutlar ve yeryüzü arasında veya bulutlar arasında hareket etmesi sonucu ortaya çıseafoodplus.info parçacıkları, elektronları da aynı şekilde taşıyabilir; bu, volkanik patlamalarda olduğu gibi, büyük miktarda toz yükselmesi sırasında görülen yıldırımın göze çarpan deşarjını oluşturur.
Benzer şekilde, bir Van de Graaff jeneratörü , elektronlar için bir tür taşıma bandı, elektronları kumaşın hareketli bir halkası üzerinde bir noktadan diğerine hareket ettirir:
Soru 8
Neon ampul olarak bilinen özel bir tür elektrik ışığı, statik elektriğin varlığını göstermek için mükemmel bir araçtır ve çoğu elektronik eşya mağazasında kolayca elde edilebilir:
Neon ampulünün iki teli arasına yeterince büyük bir statik elektrik yükü uygulandığında, içindeki neon gazı iyonlaşacak ve renkli bir ışık parlaması üretecektir.
Kendi statik elektriğinizi üretip sonra da ampulün yanıp sönmesini sağlayabilirsiniz.
İpucu: Oda karanlıksa ampulün flaşını görmek daha kolay olabilir.
Hangi koşullar ampulden en parlak parlamayı üretir? Güçlü statik elektrik yükleri üretmek için hangi malzemeler ve teknikler en iyi sonucu verir?
Cevap:
Bu kesinlikle doğrudan deneme ile en iyi şekilde cevaplandırılan bir sorudur.
Notlar:
Kendinizin bölgenizde neon ampuller edinmeleri zorsa, kendinize deneme yapabileceğiniz birkaç ampul sağlamak iyi bir fikir seafoodplus.info oldukça ucuz ve dayanıklı küçük cihazlardır.
Soru 9
Bir neon ampul statik elektriğin görsel bir göstergesi olarak kullanılırsa, cam zarfın içindeki iki metal elektrottan sadece birinin boşalması üzerine yandığı fark seafoodplus.info neden? Her iki elektrot da neden parlamaz ?
Cevap :
Statik elektriğin iki nesne arasındaki elektrik yükünün dengesizliği olduğunu unutmayın. Bu dengesizliğin kesin bir kutupluluğu vardır:
Bir nesne pozitif, diğeri negatif. Bu, iki nesne lambanın içindeki neon gazı tarafından oluşturulan yoldan boşaldığında, elektronların bir yönde akması anlamına gelir.
Bu tek yönlü elektron akımı elektrotların sadece bir tanesini parlatır.
Bugün Statik Elektrik Soru Cevap adlı yazımızı sizlerle paylaştıseafoodplus.infoum faydalı birtakım bilgiler edinmişsinizdir.
İyi Çalışmalar