elektrik potansiyel n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Elektrik potansiyel PowerPoint Presentation
Download Presentation
Elektrik potansiyel

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 35

Elektrik potansiyel - PowerPoint PPT Presentation


  • 346 Views
  • Uploaded on

Elektrik potansiyel. Önceki çalışmalardan , potansiyel ve kinetik enerji. a noktasından b noktasına hareket eden bir parçacık üzerindeki kuvveti düşünelim , Kuvvetin yaptığı iş W a->b aşağıdaki gibi verilir :. Elektrik potansiyel enerji.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Elektrik potansiyel' - wray


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
elektrik potansiyel

Elektrik potansiyel

  • Önceki çalışmalardan, potansiyel ve kinetik enerji
  • a noktasından b noktasına hareket edenbir parçacık üzerindeki kuvveti
  • düşünelim, Kuvvetin yaptığı iş Wa->başağıdaki gibi verilir:

Elektrik potansiyel enerji

  • Kuvvet korunumlu ise, yanikuvvet tarafından yapılan iş sadece parçacığın ilk
  • ve son konumlarına bağlı fakat parçacığın yolu boyunca alınan yola bağlı değilse ,
  • Fkuvveti tarafından yapılan iş her zaman U potansiyel enerjinin terimleri ile ifade edilebilir.
  • .
elektrik potansiyel enerji

Önceki çalışmalardan, potansiyel ve kinetik enerji

  • Korunumlu kuvvet durumunda, kuvvet tarafından yapılan işU potansiyel
  • enerji terimleriyle ifade edilir:
  • Her bir yer değişimi sırasındaDK kinetik enerji değişimiparçacık üzerine
  • yapılan toplam işe eşittir:

Elektrik potansiyel enerji

  • Kuvvet korunumlu ise,
elektrik potansiyel enerji1

Düzgün bir alan içinde Elektrik potansiyel enerji

  • Aşağı doğru düzgün bir elektrik alan oluşturan yüklü paralel plaka çifti ve
  • q0 >0 olan deneme yükü düşünelim.

a

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

d

Korunumlu kuvvet

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

b

Elektrik Potansiyel Enerji

Kuvvetdeneme yükünün net yer değiştirmesi ile aynı yöndedir

  • Genellikle kuvvet vektör olarak alınır:

m

g

Fg

Bu kuvvet yerçekimi kuvveti ile benzerdir:

elektrik potansiyel enerji2

Düzgün alan içinde Elektrik potansiyel enerji

  • Yerçekimi kuvveti ile kurulan analojide, potansiyel şu şekilde bulunabilir:
  • Deneme yükü ya yüksekliğinden yb yüksekliğine taşındığında , yük üzerinde
  • alan tarafından yapılan iş

Elektrik potansiyel enerji

  • Deneme yükü elektrik kuvvete zıt yönde(aynı yönde) hareket ederse
  • U artar(azalır)

DU<0

DU<0

DU>0

DU>0

a

b

a

b

+

+

-

-

+

b

+

a

-

b

-

a

elektrik potansiyel enerji3

İki nokta yükün elektrik potansiyel enerjisi

  • r uzaklığındaki deneme yükü üzerindeki kuvvet

b

rb

  • Deneme yükü üzerinde yapılan iş

Elektrik potansiyel enerji

q0

r

a

ra

+

q

elektrik potansiyel enerji4

İki nokta yükün elektrik potansiyel enerjisi

  • Daha genel durumda

Yolun eğimi

b

r

Elektrik potansiyel enerji

a

Elektrik potansiyelin doğal ve uygun ifadesi

elektrik potansiyel enerji5

İki nokta yükün elektrik potansiyel enerjisi

  • Elektrik potansiyel enerji ifadesi
  • Elektrik potansiyel enerjinin referans noktası

Potansiyel enerji her zaman U=0 olduğu referans noktasına bağlı olarak

ifade edilir.R sonsuza gittiğinde, U sıfıra gider.Bu yüzden

r= referans noktasıdır. Bunun anlamı U ,deneme yükünü başlangıç

uzaklığı r den sonsuza hareket ettirmek için yapılan iş olarak tasvir edilir.

Elektrik potansiyel enerji

Şayet q ve q0aynı işarete sahipse, bu iş POZİTİF ; değilse

İş NEGATİF tir.

U

U

0

qq0>0

qq0<0

0

elektrik potansiyel enerji6

Birçok nokta yükle elektrik potansiyel enerji

  • Deneme yükübir çok parçacığın elektrik alanı içine yerleştirilir.
  • Konfigürasyondaki parçacıkların elektrik potansiyel enerjileri toplamı

Elektrik Potansiyel Enerji

elektrik potansiyel1

Örnek 23.2: Nokta yükler sistemi

q1=-e

q2=+e

q3=+e

-

+

+

x=a

x=2a

x=0

Elektrik potansiyel

elektrik potansiyel enerji7

Elektrik potansiyel enerjinin iki açıklaması

  • Alan içinde hareket eden yüklü parçacık üzerinde elektrik alan bir iş yapar.

Parçacık a dan b ye hareket ettiğinde elektrik kuvvet tarafından yapılan iş

  • Yüklü bir parçacığı yavaş bir şekilde başlangıç konumundan son konuma
  • hareket ettirmek için elektrik kuvvete zıt bir dış kuvvet tarafından bir iş
  • yapılması gerekir.

Elektrik potansiyel enerji

Parçacık b den a ya hareket ederken dış kuvvet tarafından yapılan iş

elektrik potansiyel2

Elektrik potansiyel veya potansiyel

  • Elektrik potansiyel Vbirim yük başına potansiyel enerjidir.

1 V = 1 volt = 1 J/C = 1 joule/coulomb

Elektrik Potansiyel

a ile b arasındaki potansiyel

Birim yük a dan b ye hareket ettiğinde elektrik kuvvet

tarafından iş yapılır.

Birim yükü b den a ya yavaş bir şekilde hareket ettirmek için

elektrik kuvvete karşı bir iş yapılması gerekir.

elektrik potansiyel3

Elektrik potansiyel veya potansiyel

  • Tek bir nokta yükten dolayı elektrik potansiyel;
  • Nokta yükler yığınından dolayı elektrik potansiyel;

Elektrik potansiyel

  • Sürekli yük dağılımından dolayı elektrik potansiyel;
elektrik potansiyel4

E den V ye

  • Çoğu zaman bilinen bir elektrik alandan potansiyeli hesaplamak daha kolaydır.

Elektrik potansiyel

Elektrik alan birimi şu şekilde ifade edilir:

1 V/m = 1 volt/meter = 1 N/C = 1 Newton / Coulomb

elektrik potansiyel5

Örnekler 23.6:

Elektrik potansiyel

R r ile yer değiştirmiştir

elektrik potansiyel6

Örnekler 23.7:

q1

q2

m, q0

+

-

= 0

a

b

Elektrik Potansiyel

elektrik potansiyel7

Birim: Elektron volt (atomik ve nükleer fizikte kullanışlı)

  • Potansiyeli Vaolan noktadan Vb olan noktaya hareket eden q yüklü parçacığı
  • düşünelim,yükün potansiyel enerjisi:
  • Şayet q yükü e yükü ile eşit büyüklüğe sahipse
  • (1.602 x 10-19 C)ve potansiyel fark Vab= 1 V ise, yükün enerjisi:

Elektrik Potansiyel

meV, keV, MeV, GeV, TeV,…

elektrik potansiyelin hesaplanmas

Örnek 23.8: Yüklü iletken bir küre

Gauss kanununu kullanarak örnek 22.5 deki elektrik

alanı hesaplarız.Şimdi potansiyeli hesaplamak için

bu sonucu kullanabiliriz ve sonsuzdaV=0

alabiliriz.

+

+

+

+

+

R

+

+

+

E

Nokta yükün potansiyeline

benzer olarak

Elektrik potansiyelin hesaplanması

r

0

V

İletken içinde

E sıfırdır. Bu yüzden

potansiyel sabit kalırve

yüzeydeki kadardır

r

0

e potansiyel y zey

Eş potansiyel yüzey

  • Bir eş potansiyel yüzey,elektrik potansiyeli her noktada aynı olan 3-d
  • yüzeydir.
  • İki farklı potansiyelde olan nokta yoktur, bunun içinfarklı potansiyeller için
  • Eş potansiyel yüzeylerhiçbir zaman kesişmez.
  • Bir eş potansiyel yüzey boyunca hareket eden deneme yükü için potansiyel
  • enerji değişmediğinden,elektrik alan iş yapmaz.

Eş potansiyel yüzey

  • E her noktada yüzeye diktir.
  • Alan çizgileri ve eş potansiyel yüzeyler her zaman karşılıklı olarak diktir.
e potansiyel y zey2

Eş potansiyeller ve iletkenler

  • İletken içinde her yerde

E = 0

- İletken içinde herhangi bir noktadaE nin yüzeye teğet bileşeni sıfırdır.

- Aynı zamanda E nin teğetsel bileşeniyüzey dışındada sıfırdır.

Şayet böyle olmasaydı, bir yük dikdörtgen yol etrafında

bir kısmı içerde bir kısmı dışarda olacak şekilde hareket

ederdi üzerine yapılan net bir iş miktarıyla başladığı

noktaya geri dönerdi.

vakum

Eş potansiyel yüzey

iletken

  • Bütün yükler hareketsiz olduğunda, iletken dışındaki elektrik alan
  • her noktada yüzeye dik olmalıdır.
  • Bütün yükler hareketsiz olduğunda, iletkenin yüzeyi her zaman eş
  • potansiyel yüzeydir.
e potansiyel y zey3

Eş potansiyeller ve iletkenler

  • İçerisinde herhangi bir yük olmayan oyuklu iletkeni düşünelim
  • - İletken oyuk yüzeyieş potansiyel bir A yüzeyidir.
  • Farklı potansiyelde oyuk içinde bir P noktası alalımve bu B
  • potansiyelinden farklı potansiyelde olsun
  • Alan yüzey B den A ya ya da A dan B ye ilerler.
  • Oyuk içindeki B yüzeyini çevreleyen bir gauss yüzeyi çizilir.

Gauss yüzeyi

P den geçen eş potansiyel yüzey

B

A

Eş potansiyel yüzey

  • Bu gauss yüzeyinden geçen net akısıfır değildir
  • çünkü elektrik alan yüzeye diktir.
  • Gauss kanunuiçerisinde herhangi bir yük olmadığından bu
  • akının, sıfır olduğunu söyler.
  • Bundan A ve B potansiyelleri aynı potansiyeldedir.

P

İletken

Oyuk yüzeyi

  • Elektrostatik konumda, şayet bir iletken bir oyuk içeriyorsa veoyuk içerisinde
  • yük mevcut değilse, oyuk yüzeyi üzerinde herhangi bir yerde net yük
  • olmayabilir.
e potansiyel y zey4

Elektrostatik Ekranlama

Eş potansiyel yüzey

potansiyel gradyent

Potansiyel gradyent

  • Potansiyel fark ve elektrik alan
  • Potansiyel fark ve elektrik alan

Potansiyel gradyent

potansiyel gradyent1

Potansiyel gradyent(cont’d)

  • V den E

Potansiyel gradyent

  • Fonksiyon f nin gradyenti

Nokta yada eksende E radyalsa

potansiyel gradyent2

Potansiyel gradyent

Potansiyel gradyent

al t rmalar

Alıştırma 1

Alıştırmalar

al t rmalar1

Alıştırma1

Alıştırmalar

al t rmalar2

Alıştırma 1

Alıştırmalar

al t rmalar3

Alıştırma 2

Alıştırmalar

al t rmalar4

Alıştırma 3

Alıştırmalar

al t rmalar5

Alıştırma 4

Alıştırmalar

al t rmalar6

Alıştırma 4

Alıştırmalar

al t rmalar7

Alıştırma 5

Alıştırmalar

al t rmalar8

Alıştırma 5

Alıştırmalar

al t rmalar9

Alıştırma 5: Sonsuz bir çizgi yük veiletken silindir

Q

-Q

Metal şeritin dışı

r

r

Alıştırmalar

Sinyal teli

Çizgi yük yoğunluğul