Elek tri k y k alan
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 35

Elek tri k Yükü / Alanı PowerPoint PPT Presentation


  • 217 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Plastik çubuk kürk parçasına sürtündüğünde , çubuk “po z iti f ” yüklenir. Elek tri k Yükü / Alanı. Cam çubuk ipek parçaya sürtündüğünde , çubuk “negati f ” yüklenir. Elektrik yükü. İki aynı işaretli yük birbirini iter. İki zıt işaretli yük birbirini çeker. Elektrik yükü korunur.

Download Presentation

Elek tri k Yükü / Alanı

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


  • Plastik çubuk kürk parçasına sürtündüğünde,

    çubuk “pozitif” yüklenir.

ElektrikYükü /Alanı

  • Cam çubuk ipek parçaya sürtündüğünde,

    çubuk “negatif” yüklenir.

Elektrik yükü

  • İki aynı işaretli yük birbirini iter.

  • İki zıt işaretli yük birbirini çeker.

  • Elektrik yükü korunur.


Elektrikyükü


Elektrikyükü

Parçacık(atom) fiziği

Dünya neden yapılmıştır?

çekirdek

Atom modelleri

Eski görünüş

proton

elektronlar e-

çekirdek

quarks

Modern görünüş

Yarı modern görünüş


Elektrik yükü

  • Elektron: 10-18 metreden daha az yarıçaplı e= -1.6 x 10 -19 Coulomb (SI birimi) elektrik yüklü ve kütlesi

  • me= 9.11 x 10 - 31 kg dır.

  • Proton: +e yükü ile sınırlı büyüklüğe sahiptir, kütlesi mp= 1.67 x 10-27 kg veyarıçapları aşağıdaki gibidir:

    • 0.805 +/-0.011 x 10-15 m saçılma deneyi

    • 0.890 +/-0.014 x 10-15 m Lamb shift deneyi

  • Nötron: Protonla aynı büyüklükte, fakat toplam yükü =0ve kütlesi mn=1.674 x 10-27 kg dır

    • Nötron içerisinde pozitif ve negatif yükler mevcuttur.

  • Pion: Protondan daha küçüktür.Üç çeşittir: + e, - e, 0 yük.

    • 0.66 +/- 0.01 x 10-15 m

  • Quark: Parçacıktır. Proton ve nötronla kuşatılmıştır,

    • Serbest değildir.

    • Proton (uud) yükü = 2/3e + 2/3e -1/3e = +e

    • Nötron (udd) yükü = 2/3e -1/3e -1/3e = 0

    • Yalıtılmış quark hiçbir zaman bulunmaz.


Elektrik yükü

  • İki çeşit yük: Pozitifve Negatif

  • Aynı yükler birbirini iter – farklı yükler çeker

  • Yük korunumludur ve kuantumludur

  • eile belirtilenelektrikyüküdaimabaşlıca yük birimidir,

  • 1909 Robert Millikane değerini ilk defa ölçmüştür.

  • Değerie = 1.602 x 10−19 C (coulombs).

  • Yük için standart sembollerQ ya da q.

  • Daima Q = Ne dir.BuradakiN tamsayıdır.

  • Yükler : proton, + e; elektron, −e; nötron,0; omega, −3e; quarks,± 1/3 eor± 2/3 e– nasıl oluşur? – quark daimabütün olarak gruba N×ekuralının uygulandığı gruplarda var olur.


Dokunma ile Yüklenme


Etki ile Yüklenme


  • İletkenler : Serbestçe hareket eden yüklere sahip

    maddelerdir. Metal

  • Yalıtkanlar : Kolayca iletilmeyen yüklere sahip

    maddelerdir.Odun

  • Yarıiletkenler : Elektrik özellikleri arada olan maddelerdir.

    Silikon

  • İndüksiyon : Donor maddedeki oluşumun,hiçbir donor yükü

    kaybı olmaksızın diğer maddede zıt işaretli yükler meydana

    getirmesidir.

İletkenler,Yalıtkanlar ve İndüklenen yükler


  • Coulomb Kanunları

  • İki nokta yük arasındaki elektrik kuvvetin büyüklüğü

  • yüklerin çarpımıyla doğru orantılı vearalarındaki uzaklığın

  • karesiyle ters orantılıdır.

r : iki yük arası uzaklık

q1,q2 : yükler

k : orantı sabiti

- İki yükün birbirleri üzerinde oluşturdukları kuvvetlerin doğrultusu

her zaman onları birleştiren doğru boyuncadır.

- Yükler aynı işarete sahipse, kuvvetler iticidir.

- Yükler zıt işarete sahipse, kuvvetler çekicidir.

Coulomb Kanunları

q2

q2

q2

q1

q1

q1

+

+

-

-

+

-

r

r

r

F2 on 1

F2 on 1

F1 on 2

F1 on 2

F2 on 1

F1 on 2


  • Coulomb Kuvvetleri ve Birimler

r : iki yük arasındaki uzaklık (m)

q1,q2 : yükler (C)

k : orantı sabiti

SI birimi

Coulomb Kuvvetleri

Tanımdan elde edilen

Bir protonun yükü


  • Örnek 21.11:Elektriksel kuvvetler ve Kütle çekim kuvvetleri

q

q

Elektriksel kuvvet

+

+

r

Kütle çekim kuvveti

nötron

0

proton

+

+

aparçacığı

Coulomb Kanunları

0

Kütle çekim kuvvetleri elektriksel kuvvetlere kıyasala çok küçüktür.!


  • Örnek 21.2: İki yük arasındaki kuvvetler

+

-

r

F2 on 1

F1 on 2

Coulomb kanunları


  • Kuvvetlerin üst üste binmesiKuvvetlerin üst üste binme ilkeleri

İki yük üçüncü bir yük üzerine eşzamanlı olarak kuvvet uyguladıklarında,

etki altında olan üçüncü yük üzerindeki toplam kuvvetiki yükün ayrı ayrı

oluşturdukları kuvvetlerin vektörel toplamına eşitttir.

  • Örnek 21.3:Doğru üzerindeki elektrik kuvvetlerin vektörel

    toplamı

q3

q2

q1

Coulomb kanunları

F2 on 3

F1 on 3

+

+

-

2.0 cm

4.0 cm


  • Örnek 21.4: Düzlemdeki elektrik kuvvetlerin vektörel toplamı

q1=2.0 mC

+

0.50 m

Q=2.0 mC

0.30 m

a

0.40 m

+

a

0.30 m

0.50 m

+

q1=2.0 mC

Coulomb kanunları


ElektrikalanveElektrikkuvvetler

B

A

A

P

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

B maddesi çıkarıldığında

ElektrikalanveElektrikkuvvetler

  • Yüklü A maddesinin varlığıuzayın niteliğini değiştirir ve bir “elektrikalan”oluşturur.

  • Yüklü B maddesi çıkarıldığında , B maddesi üzerinde meydana gelen

  • kuvvet gözden kaybolsa da, A maddesinin oluşturduğu elektrik alan kalır.

  • Yüklü madde üzerindeki elektrik kuvvet,diğer yüklü maddelerin meydana

  • getirdiği elektrik alan tarafından oluşturulur.


  • ElektrikalanveElektrikkuvvetler

Deneme yükü

A

A

P

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Test yükü yerleştiriliyor

ElektrikalanveElektrikkuvvetler

  • Belirli bir noktada elektrik alanın olup olmadığını deneysel olarak

  • bulmak için, noktaya yüklü küçük bir cisim(deneme yükü) yerleştiririz.

  • Elektrik alan şu şekilde ifade edilir:

( SI biriminde N/C)

  • Bir q yükü üzerindeki kuvvet:


  • Bir nokta yükün elektrik alanı

q0

q0

P

P

q

q

+

-

S

S

+

ElektrikalanveElektrikkuvvetler

q0

P

q

+

S

P’


  • Sürekli bir yük dağılımının elektrik alanı

ElektrikalanveElektrikkuvvetler


  • Sürekli bir yük dağılımının elektrik alanı

Bunlar 1,2 veya 3 boyutlu olarak düşünülebilir.

Simgeleme(gösterim) için bazı yaygın kabuller vardır

Birim uzunluk başına yükλ ;birimi C/m i.e, dq = λ dl

Birim alan başına yükσ ;birimi C/m2 i.e, dq = σ dA

Birim hacim başına yük ρ ; birimiC/m3 i.e, dq = ρdV

ElektrikalanveElektrikkuvvetler


  • Örnek 21.7: Düzgün bir alan içinde elektron

y

-

x

O

-

1.0 cm

100 V

+

  • Bataryaya bağlanmış iki geniş iletken paralel plaka düzgün elektrik alan üretir.

    (Bir sonraki bölüme bakınız )

ElektrikalanveElektrikkuvvetler

  • Elektrik kuvvet sabit olduğundan, ivmede sabittir

  • Sabit ivme formülünden:

iken

  • Elektronun kinetik enerjisi:

  • Gerekli zaman:


  • Bir elektrik alan çizgisiuzayın herhangi bir bölgesi boyunca

    çizilen hayali doğru ya da eğrilerdir,bu yüzdenher noktadaki

    elektrik alan çizgilerinin teğeti o noktadaki elektrik alan

    vektörünün yönündedir.

  • Elektrik alan çizgileriher noktadaki yönünü gösterir,ve

    onlar arasındaki mesafeler her noktadaki şiddeti hakkında

    genel bir fikir verir .

  • Neredegüçlü ise, elektrik alan çizgileri birbirlerine yakın

    bir şekilde bir arada ilerlerler; neredezayıf ise, elektrik alan

    çizgileri birbirine oldukça uzaktır.

Elektrik Alan Çizgileri

  • Herhangi bir belirli noktada, elektrik alan tek yöne sahiptirbu

    yüzdenalanın her noktasından sadece bir alan çizgisi geçer.

    Alan çizgileri asla birbirini kesmez.


  • Alan çizgisi çizme kuralları:

  • Elektrik alan çizgileri + yükten başlar – yükte son bulur. (yada sonsuzda)

  • Çizgiler yüke simetrik olarak varır yada ayrılırlar.

  • Yüke varan yada ayrılan çizgilerin sayısı yükle orantılıdır

  • Çizgilerin yoğunluğuo noktadaki elektrik alan şiddetini gösterir.

  • Yükler sisteminden büyük uzaklıklarda çizgiler ,sistemin net yüküne eşit tek bir nokta yükün oluşturduğu şekilde izotropikve radyaldır.

  • İki alan çizgisi kesişemez.

Elektrik alan çizgileri


  • Alan çizgisi örnekleri

Elektrik alan çizgileri


  • Alan çizgisi örnekleri (cont’d)

Elektrik alan çizgileri


  • Bir elektrik dipoleşit büyüklükte ve d uzaklığı ile ayrılmış zıt

    işaretli nokta yük çiftidir.

Elektrik dipol moment

qd

Elektrik dipoller

d

  • Su molekülleri ve elektrik dipolü


  • Elektrik dipol üzerindeki kuvvet ve tork

tork:

Elektrik Dipoller

elektrik dipol moment:

Çok küçük bir df yer değişimi sırasında tork ttarafından yapılan iş:


  • Elektrik dipol üzerindeki kuvvet ve tork

Elektrik alandaki dipol için

potansiyel enerji

Elektrik Dipoller


Düzgün elektrik alan içerisindeki yüklü parçacığın yörüngesi

Alıştırmalar


  • Katot ışını tüpü

Alıştırmalar


  • Sonlu çizgi yükün elektrik alanı

Alıştırmalar


  • Yüklü halkanın elektrik alanı

Alıştırmalar


  • Düzgün bir şekilde yüklü diskin elektrik alanı

Alıştırmalar


  • Yüklü sonsuz plakanın elektrik alanı

Alıştırmalar


  • Zıt yüklü paralel iki plakanın elektrik alanı

Alıştırmalar


  • Elektrik dipolün belli bir uzaklıktaki alanı

Alıştırmalar


  • Login