Elektriksel Kuvvet ve Elektriksel Alan Ders Notu

Elektriksel Yük

Sembol:

q

Birim:

Coulomb (C)

Doğada pozitif ve negatif olmak üzere iki cins yük vardır.

Aynı cins yükler iter, zıt cins yükler çeker.

Coulomb Yasası

F = k·|q₁q₂|/d²

Elektriksel kuvvet:

• yüklerin çarpımıyla doğru orantılı,
• uzaklığın karesiyle ters orantılı,
• Coulomb sabitiyle doğru orantılıdır.

Kuvvet yükleri birleştiren doğru boyunca yönelir.

İki yükün birbirine uyguladığı kuvvetler eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür.

Coulomb Sabiti

k ortamın özelliğine bağlıdır.

Birimi:

N·m²/C²

Boş uzay için yaklaşık:

8,98 × 10⁹ N·m²/C²

Elektriksel Alan

Elektriksel alan, yüklü cismin çevresinde oluşturduğu etki alanıdır.

E = F/q₀

Noktasal yük için:

E = k·|q|/d²

Birim:

N/C veya V/m

Elektriksel Alan Yönü

Pozitif yük: yükten dışarı

Negatif yük: yüke doğru

Pozitif test yüküne kuvvet alan yönündedir.

Negatif test yüküne kuvvet alan yönüne zıttır.

Elektriksel Alan Çizgileri

• pozitiften çıkar,
• negatifte sonlanır,
• birbirini kesmez,
• çizgi sıklığı alan büyüklüğüyle ilişkilidir,
• alan vektörü çizgiye teğettir.

Düzgün Elektriksel Alan

Yönü ve büyüklüğü her noktada aynı olan alandır.

Paralel levhalarda:

E = V/d

V artarsa E artar.

d artarsa E azalır.

İletken ve Faraday Kafesi

Elektrostatik dengede:

• net yük dış yüzeydedir,
• iletken içindeki elektriksel alan sıfırdır.

Faraday kafesi, iletken iç bölgesini dış elektriksel etkilerden korur.

Kısa Özeti

Elektriksel kuvvet Coulomb Yasasıyla F=k|q₁q₂|/d² biçiminde modellenir. Elektriksel alan E=F/q₀ ve noktasal yük için E=k|q|/d² bağıntılarıyla açıklanır. Alan pozitif yükten dışarı, negatif yüke doğrudur. Paralel levhalarda düzgün alan E=V/d'dir. Elektrostatik dengede iletkenin iç alanı sıfırdır ve Faraday kafesi bu özellikten yararlanır.