Fizik 2 Ders Notları,Çözümlü Sorular,Vize,Final Soruları,Elektrik yükü ve Elektrik Alanı Ders Notları,Elektrostatik
Elektrik Alanı ve Elektrik Kuvvetleri
• İki yüklü parçacık boş uzayda etkileştiğinde her biri diğerinin orada olduğunu nasıl bilir?
• İkisi arasındaki uzayda ne olur ki etkiyi birinden diğerine ulaştırır?
Elektrik Alanı
• Bu etkileşim kuvveti bir 'uzaktan etkileşme kuvveti', yani arada çubuk ya da ip gibi maddesel bir ortam olmadan etki eden bir kuvvet gibi düşünebiliriz .
• A ve B gibi iki yük arasındaki itme kuvvetini iki aşamada düşünebiliriz:
• Birinci adımda A'nın taşıdığı yük çevresindeki uzayı bir şekilde değiştirmektedir.
• İkinci adımda uzayın bu bölgesine giren B yükü bir şekilde ortam ile etkileşir. Bu etki B yükünde kuvvet olarak algılanır.
GAUSS YASASI
Yük ve Elektrik Akı
• Elektrik alan ile yük dağılımı arasında (Coulomb Yasasından) başka bir ilişki daha vardır.
• Bir elektrik yükü dağılımının bir elektrik alan yarattığını ve elektrik alanm da bir test yükü
üzerine kuvvet uygulayacağını bildiğimizden, bir test yükü qo 'ı kutunun yakınında
dolaştıracağız.
Elektrik Akısı ve Hacimsel Elektrik Yükleri
• Kutunun içindeki pozitif yük kutunun yüzeyinden geçerek dışan doğru bir elektrik akı
ve içerdeki negatif yük içeri doğru bir elektrik akı yaratmaktadır.
• Kutu boş ise, her yerde E = 0'dır. Bu durumda kutunun içinden dışına doğru veya
dışından içeri doğru elektrik akı yoktur.
• Kutunun yüzeyinden geçen net elektrik akı kutunun içinde hapsolan net yükün
büyüklüğü ile doğru orantılıdır.
Elektrik Akının Hesaplanması
Düzgün Elektrik Alanın Akısı
• Düzgün elektrik alan E'ye dik bir A düzgün yüzeyini
ele alalım.
• Bu alanın içinden geçen elektrik akıyı, elektrik alanın
büyüklüğü E ile yüzey alan A'nın çarpımı olarak
tanımlıyoruz:
• Eğer A yüzeyi düz fakat E alanına dik değilse,
içinden daha az alan çizgisi geçecektir.
• Elektrik akı tanımımızı bir düzgün elektrik alan için
şöyle genelleştirebiliriz:
Düzgün Olmayan Elektrik Alanının Akısı
• Şimdi E elektrik alanın düzgün olmadığı yani A alanı üzerinde bir noktadan başka
noktaya giderken değerinin değiştiği durumda ne olduğuna bakalım. Veya, A eğimli bir
yüzeyin bir parçası ise ne olur?
• Böyle durumlarda yüzeyi küçük dA yüzey dilimlerine bölüyoruz; her bir yüzey dilimin
kendine dik bir birim vektörü vardır ve vektör alan dA olur. Her bir yüzey diliminden
geçen elektrik akıyı ayrı ayrı hesaplar ve sonuçları integre ederek toplam akıyı buluruz:
Gauss Yasası
• Gauss yasası, Coulomb yasasına bir alternatiftir.
• Gauss yasası, diğerinin tamamen eşdeğeri olmasının yanı
sıra, elektrik yük ile elektrik alan arsındaki ilişkiye farklı bir
görüş getirmemize yarar.
Küresel Yüzey içindeki Nokta Yük
• Gauss yasası, kendi üzerine kapanan bir yüzeyden dışarı
doğru geçen toplam elektrik akının yüzeyin içindeki
toplam (net) elektrik yük ile doğru orantılı olduğunu
ifade eder.
• Çalışmaya yükü q olan tek bir pozitif nokta yükün alanını
incelemekle başlıyoruz. Alan çizgileri her yöne eşit olarak
yayılmaktadır.
• Bu yükü yarıçapı R olan hayali bir küresel yüzeyin merkezine
koyuyoruz.
• Elektrik alanın büyüklüğü E, yüzeyin her noktasında şu ifade
ile verilir:
• Yüzeyin her noktasında E yüzeye diktir ve her noktada büyüklüğü aynıdır.
Elektrik Alanı ve Elektrik Kuvvetleri
• İki yüklü parçacık boş uzayda etkileştiğinde her biri diğerinin orada olduğunu nasıl bilir?
• İkisi arasındaki uzayda ne olur ki etkiyi birinden diğerine ulaştırır?
Elektrik Alanı
• Bu etkileşim kuvveti bir 'uzaktan etkileşme kuvveti', yani arada çubuk ya da ip gibi maddesel bir ortam olmadan etki eden bir kuvvet gibi düşünebiliriz .
• A ve B gibi iki yük arasındaki itme kuvvetini iki aşamada düşünebiliriz:
• Birinci adımda A'nın taşıdığı yük çevresindeki uzayı bir şekilde değiştirmektedir.
• İkinci adımda uzayın bu bölgesine giren B yükü bir şekilde ortam ile etkileşir. Bu etki B yükünde kuvvet olarak algılanır.
 |
| fizik 2 ders notları örnek sorular |
Yük ve Elektrik Akı
• Elektrik alan ile yük dağılımı arasında (Coulomb Yasasından) başka bir ilişki daha vardır.
• Bir elektrik yükü dağılımının bir elektrik alan yarattığını ve elektrik alanm da bir test yükü
üzerine kuvvet uygulayacağını bildiğimizden, bir test yükü qo 'ı kutunun yakınında
dolaştıracağız.
Elektrik Akısı ve Hacimsel Elektrik Yükleri
• Kutunun içindeki pozitif yük kutunun yüzeyinden geçerek dışan doğru bir elektrik akı
ve içerdeki negatif yük içeri doğru bir elektrik akı yaratmaktadır.
• Kutu boş ise, her yerde E = 0'dır. Bu durumda kutunun içinden dışına doğru veya
dışından içeri doğru elektrik akı yoktur.
• Kutunun yüzeyinden geçen net elektrik akı kutunun içinde hapsolan net yükün
büyüklüğü ile doğru orantılıdır.
Elektrik Akının Hesaplanması
Düzgün Elektrik Alanın Akısı
• Düzgün elektrik alan E'ye dik bir A düzgün yüzeyini
ele alalım.
• Bu alanın içinden geçen elektrik akıyı, elektrik alanın
büyüklüğü E ile yüzey alan A'nın çarpımı olarak
tanımlıyoruz:
• Eğer A yüzeyi düz fakat E alanına dik değilse,
içinden daha az alan çizgisi geçecektir.
• Elektrik akı tanımımızı bir düzgün elektrik alan için
şöyle genelleştirebiliriz:
Düzgün Olmayan Elektrik Alanının Akısı
• Şimdi E elektrik alanın düzgün olmadığı yani A alanı üzerinde bir noktadan başka
noktaya giderken değerinin değiştiği durumda ne olduğuna bakalım. Veya, A eğimli bir
yüzeyin bir parçası ise ne olur?
• Böyle durumlarda yüzeyi küçük dA yüzey dilimlerine bölüyoruz; her bir yüzey dilimin
kendine dik bir birim vektörü vardır ve vektör alan dA olur. Her bir yüzey diliminden
geçen elektrik akıyı ayrı ayrı hesaplar ve sonuçları integre ederek toplam akıyı buluruz:
Gauss Yasası
• Gauss yasası, Coulomb yasasına bir alternatiftir.
• Gauss yasası, diğerinin tamamen eşdeğeri olmasının yanı
sıra, elektrik yük ile elektrik alan arsındaki ilişkiye farklı bir
görüş getirmemize yarar.
Küresel Yüzey içindeki Nokta Yük
• Gauss yasası, kendi üzerine kapanan bir yüzeyden dışarı
doğru geçen toplam elektrik akının yüzeyin içindeki
toplam (net) elektrik yük ile doğru orantılı olduğunu
ifade eder.
• Çalışmaya yükü q olan tek bir pozitif nokta yükün alanını
incelemekle başlıyoruz. Alan çizgileri her yöne eşit olarak
yayılmaktadır.
• Bu yükü yarıçapı R olan hayali bir küresel yüzeyin merkezine
koyuyoruz.
• Elektrik alanın büyüklüğü E, yüzeyin her noktasında şu ifade
ile verilir:
• Yüzeyin her noktasında E yüzeye diktir ve her noktada büyüklüğü aynıdır.
Yazar: İkü İnşaat Blog
0 yorum :
Yorum Gönder