Elektron Ve Proton Elektrik Yükleri

kaynağı değiştir]

Alan çizgilerini ve negatif yüklü bir parçacığın elektronlar etrafındaki eş potansiyelini gösteren bir diagram. Elektrik olarak nötr olan bir atomda, elektronların sayısı protonların (pozitif yüklü) sayısına eşittir, bu da sonuçta net sıfır yüke sahip olmak demektir.

Yük, bir maddenin diğer maddeyle elektrostatik itme ya da çekme meydana gelmesi durumunda ortaya çıkan temel özelliktir. Elektriksel yük, birçok atomaltı parçacığının karakteristik bir özelliğidir. Serbest parçacıkların yükleri, temel yüklerin (e) tam katlarıdır, ve daha önce de söylendiği gibi, elektriksel yük nicelendirimiştir. Michael Faraday, yaptığı elektroliz deneyleriyle elektriksel yükün kesin olduğunu gösteren ilk kişidir. Robert Millikan’ınyağ damlası deneyi bu gerçeği direkt olarak göstermiş, ve temel yükü ölçmüştür.

Sonuçlara göre, elektronun yükü -1, protonun ise +1 dir. Aynı yüke sahip parçacıklar birbirini iterken, zıt yüke sahipler birbirini çeker. Coulomb’un kuralı iki parçacık arasında elektrostatik kuvvetin, parçaların sahip olduğu kuvvet ve aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu göstermiştir. Karşıt parçacığın yükü, benzer parçacığınkine eşit, ama karşı işarettedir. Kuarklar −1⁄3 ya da +2⁄3 gibi kısmi bir yüke sahipken, serbest kuarkların yükü şimdiye dek gözlemlenememiştir (bu teorik gerçeğin sebebi asimptotik serbestliktir.)

Makroskobik bir nesnenin yükü, nesneyi meydana getiren parçacıkların elektriksel yükünün toplamıdır. Bu yük genellikle azdır, çünkü madde atomlardan meydana gelir ve atomlar genelde eşit miktarda proton ve elektronlara sahiptir, bu durumda da yükleri sıfırlanır, ve atomu nötr hale gelir.

İyon; bir ya da birkaç elektron kaybedip, tek bir pozitif yük (katyon) almış, veya bir ya da birkaç elektron kazanıp, tek bir negatif yük (anyon) almış bir atomdur (atom grubudur). Bir atomlu iyonlar tek atomlardan oluşurken, çok atomlu iyonlar bir ya da birkaç atomun birbirine bağlanması ile oluşur. Her iki durumda da, iyonun pozitif veya negatif bir yük kazancı söz konusudur.

Pozitif elektrik yüküyle tetiklenen bir elektrik alanı (soldaki) ve negatif elektrik yüküyle tetiklenen bir alan (sağdaki)

Makroskobik nesnelerin oluşum sürecinde, genellikle atom bileşenleri ve iyonlar öyle bir biçimde birleşir ki, elektrik olarak nötr atomlara bağımlı, nötr iyonik bileşimler oluştururlar. Bu yüzden makroskobik nesneler genel olarak nötr olmaya meyillidirler ancak nadiren tam olarak nötr olabilirler.

Makroskobik nesnelerin materyaller tarafından dağıtılan, sıkı sıkıya yerine bağlı, nesneye tam negatif ya da pozitif yük veren iyonlar içerdiği zamanlar vardır. Bunun yanı sıra, makroskobik nesneler iletken elementlerden oluşur, hemen hemen elektronları kolaylıkla (elemente bağlı olarak) alıp verebilirler, ve belirsiz bir şekilde tam negatif ya da pozitif yük oluştururlar. Tam elektrik yüklü bir nesne sıfırdan farklı ve hareketsizse, bu olay statik elektrik olarak bilinir. Bu durum, amber ve kürk ya da cam ve ipek gibi iki farklı nesneyi birbirine sürterek kolaylıkla oluşturulabilir. Böylelikle, iletken olmayan nesneler negatif ya da pozitif olarak önemli ölçüde yüklenebilirler. Bir nesneden alınan yük, aynı boyutta karşıt bir yükü arkasında bırakarak diğer nesneye taşınır. Yük korunumu kanunu daima uygulanabilir, bir nesneye, negatif bir yük, aynı boyutta pozitif bir yük alarak verilir. Bu, tam tersi durumlar için de geçerlidir.

Bir nesnenin net yükü sıfır olsa da, yük düzensiz bir nesneden de dağıtılabilir. (örneğin dış elektromanyetik alan veya polar bağlı moleküller). Bu gibi durumlarda, nesne polarize edilmiştir. Kutuplaşma yüzünden oluşan yük bağlı yük olarak bilinir; nesnenin dışarısından kazanılan ya da kaybedilen elektronlar tarafından oluşturulan yük ise serbest yük olarak adlandırılır. İletken metallerdeki elektronların belirli bir yöne doğru hareketi elektrik akımı olarak bilinir.

Birimler[değiştir

Elektrik Nedir ? 2. Bölüm

YÜK

Elektrik yükü; kütle, uzunluk, zaman ve sıcaklık gibi, fiziksel dünyanın temel ölçülerinden biridir. Diğerlerinin aksine elektrik yükü, fiziksel olarak doğrudan algılayamadığımız bir büyüklüktür. Dışarıdan baktığımızda bir cismin kütlesi, boyutları ve sıcaklığı hakkında bir fikir yürütebilmemize rağmen o cismin yükü hakkında bir şey söyleyebilmemiz çok zordur.

Birçok ticari ürün, elektrik yüklerinin birbirini çekmesi etkisini kullanır. Örneğin birçok kontakt lensin plastik maddesi (etafilkon), gözyaşındaki protein moleküllerini elektriksel olarak kendine çeken moleküllerden oluşur. Bu sayede lens, yabancı bir cisim olarak algılanmaz, böylece rahatça kullanılabilir. Kozmetik makyaj malzemelerinde ve hatta sanayide elektrostatik boyama işlemlerinde bu esas kullanılır.

Maddeyi oluşturan atom; (+) yüklü protonlar, (-) yüklü elektronlar, yüksüz nötronlar ve diğer atomaltı parçacıklardan oluşur. Protonlar atomun çekirdeğinde nötronlarla beraber bulunur ve sabittir. Elektronlar ise atomun çevresinde belirli yörüngelerde, çekirdek ile aralarındaki elektromanyetik bir dengede dönmektedirler.

Atomun çekirdeğine daha yakın olan elektronlar, çekirdeğe daha kuvvetli bir bağ ile bağlıdırlar. Atomun en dış yörüngesindeki elektronlar ise çekirdeğe en az kuvvet ile bağlıdırlar. Maddenin fiziksel özelliklerini bu en dış yörüngedeki elektronlar belirler. En dış yörüngedeki bu elektronlara valans elektronları adı verilir.

 

 

Normal koşullarda bir atomda elektron ve proton sayıları birbirine eşittir. Böyle atomlara nötr atomlar denir. Ancak valans elektronları başka atomlarla etkileşime geçerek bağlı bulundukları atomdan kopabilir ve başka bir atoma eklenebilir. Bir atom elektron kaybettiğinde o atomdaki proton sayısı elektron sayısından fazla olacağından o atom pozitif yüklü olur. Bir atom elektron kazandığında ise negatif yüklü hale gelir. Pozitif veya negatif yüklü atomlara iyon adı verilir. Bu model, bir maddenin neden hiçbir elektriksel özellik taşımadığını veya hangi şartlar halinde yüklü duruma geçebileceğini açıklar.

 

 

Elektrik yükü Q (veya q) ile gösterilir. Birimi coulomb (C)'dur. 1 coulumb, x adet elektron veya proton yüküne eşittir. Bir elektron veya protonun yükü en küçük (elemanter) yük olup 1,6x coulomb'dur. 

 

COULOMB KANUNU

Elektrik yüklerinin birbirileri ile olan etkileşimleri, Coulomb kanunu ile açıklanır. Coulomb kanunu, aşağıdaki gibi ifade edilir: 

 

 

F: Yükler arasındaki kuvvet [newton]

Q1, Q2: Elektrik yükleri [coulumb]

r: Yüklerin arasındaki uzaklık [metre]

k: yüklerin bulunduğu ortama ve kullanılan birim sistemine bağlı bir katsayıdır. Aşağıdaki gibi hesaplanır: 

 

 

Burada ε0, boşluğun dielektrik katsayısı adını alır ve değeri; 

 

εr ise ortamın bağıl dielektrik katsayıdır. εr katsayısı, birimsiz bir büyüklük olup bir ortamın dielektrik katsayısının boşluğunkinden ne kadar büyük olduğunu gösterir.

 

Bu bağıntılara göre elektrik yüklerinin davranışı aşağıdaki gibi özetlenebilir: 

►Elektrik yükleri arasında bir kuvvet vardır.
►İki çeşit yük vardır. Aynı yükler birbirini iter, farklı yükler birbirini çeker.
►Yükler üzerindeki kuvvet, yükleri birleştiren çizgi doğrultusundadır.
►İki yük arasındaki kuvvet, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.
►İki yük arasındaki kuvvet, yüklerin büyüklüklerinin çarpımı ile doğru orantılıdır.
►Yükler arasındaki kuvvet, yüklerin bulunduğu ortama bağlıdır. 

Yüklerin birbirlerini itme ve çekme özelliklerinin yanında bir başka özellikleri de bulundukları ortama 'homojen olarak yayılma' özellikleridir. Pozitif ve negatif yükler doğaları gereği birbirlerini nötrleme eğilimindedirler. Birbirinden farklı iki noktadan birinde negatif yüklerin miktarı artmış ise, bu iki nokta arasında yük miktarı açısından 'potansiyel bir fark' oluşmuş demektir. Potansiyel fark, bir sonraki yazımızın konusudur.

 

ELEKTRİK NEDİR ? 1. BÖLÜM

kaynağı değiştir]

Coulomb'un Burulma Tartısı

M.Ö ’lü yıllarda Yunan filozof Thales’in de söylediği gibi, kürk, amber gibi bir maddeye sürtülerek yük (ya da elektrik) toplanabilir. Yunanlar, yüklü amber düğmelerin saç gibi hafif objeleri kendine çekebildiğini yazmışlardır. Ayrıca, eğer amberin yeterince sürtülürse, elektrik kıvılcımı bile yayabileceğini not etmişlerdir. Bu özellik sürtünme ile elektriklenme etkisinden gelmektedir.

’de, İngiliz bilim insanı William GilbertDe Magnete adlı eserinde bu konuya değinmiş, , Yunanca amber, İngilizce’de de sonları “elektrik”, “elektriksel” gibi terimlerin doğmasına yol açan Yeni Latince terim electrius “ηλεκτρον (elektron)”u para olarak bastırtmıştır. Otto von Guericke yılında bunu takiben, elektrostatik jeneratörü üreten ilk kişi olmuştur. Diğer Avrupalı öncülerden Robert Boyle, elektriksel çekim ve itimin bir vakum gibi davranabileceğini iddia etmiş, Stephen Gray, yılında maddeleri iletken ve yalıtkan olarak sınıflandırmış ve C. F. Du Fay, ’de ^[1] elektriğin birbirini yok eden iki varyasyona sahip olduğunu öne sürmüş, bu olayı da ikili sıvı teorisi ile açıklamıştır. Du Fay’ın dediğine göre; camipeğe sürtüldüğünde, cam pozitif cam elektriğiyle yüklenir ve amber kürke sürtüldüğünde, amber de reçineli elektrikle dolar. yılında, Michael Faradaystatik elektrik, akım elektriği ve biyoelektrik arasındaki ayrımın yanlış olduğunu, hepsinin tek tür bir elektriğin zıt kutuplarda gösterdiği davranışların sonucu olduğunu göstermiştir. Kutup ister pozitif ister negatif olsun, bu durum değişmemektedir. Pozitif yük cam çubuğun ipeğe sürüldükten sonra solunda kalan yük olarak tanımlanabilir.^[2]

yüzyılın elektrik konusunda uzman kişilerin en önemlilerinden biri elektriğin tek sıvı teorisini savunan Benjamin Franklin’dir. Elektriğin bütün maddelerin içinde bulunan, görünmeyen bir sıvı olduğunu hayal etmiş; Leyden kavanozunda biriken yükü tutan şeyin cam olduğuna inanmıştır. Yalıtkan yüzeylerin birbirine sürtülmesiyle bu sıvının yer değiştirdiğini ve bu sıvı akışının elektrik akımı oluşturduğunu varsaymıştır. Ayrıca, çok az sıvı içeren maddenin negatif, çok fazla sıvı içeren maddenin ise pozitif olarak yüklenmiş olduğunu söylemiştir. Belirtilmeyen bir sebepten ötürü, pozitif yükü cam elektriği, negatif yükü de reçine elektriği ile açıklamıştır. O sıralarda, William Watson da aynı tanımlamalarda bulunmuştur.

Statik Elektrik ve Elektrik Akımı[değiştir

Protonların ve elektronların elektrik yükleri eşit midir?

Sorulara Dön

İzlediğim bir belgeselde protonların ve elektronların elektrik yüklerinin eşit olduğunu duydum. Bunun doğruluğu ve sebebi nedir?

2, görüntülenme

Cevap Ver

• Soruyu Takip Et
• Raporla
• Mantık Hatası Bildir

Merhabalar Umut,

elektronun ve protonun elektrik yüklerinin değerleri eşittir. İzlemiş olduğunuz belgeselde yüksek ihtimalle bu değerlerin eşitliğinden bahsetmektedirler. Protonun kütlesi elektronun kütlesinin yaklaşık katıdır..

Hatta her zaman aklımızda kalması için hep "elektron en küçük elektrik yüklerine sahiptir" demişizdir. Bu bile elektronun sadece proton değil, nötrondan da ayrılan kendine has özelliği olduğu anlamına gelir.

İyi Çalışmalar.

görüntülenme

• Raporla
• Mantık Hatası Bildir

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 Dön

Evrim 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

Komünite Seç

Aklımdan Geçen

Fark Ettim ki

Bugün Öğrendim ki

İşe Yarar İpucu

Bilim Haberleri

Hikaye Fikri

Video Konu Önerisi

Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?

yılında bilim iletişimine güç katın!

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

Close

“ Gerçekler inatçıdır. Arzularımız, eğilimlerimiz, tutkularımız gerçekleri ve kanıtları değiştiremez.”
John Adams

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 Avantajları

nest...

264720 264721 264722 264723 264724