Elektrik Yükleri ve Elektriklenme
7. Sınıf Fen Bilimleri · Fencim Akademi
Elektriklenme günlük yaşamda
Kuru havada çıkarılan bir kazağın çıtırtı çıkarması, saçların taraktan etkilenmesi ve bazı yüzeylere tozların kolayca tutunması elektriklenmeyle ilişkilidir. Elektriklenme, cisimlerin elektrik yükleri arasındaki denge ve dağılımın değişmesiyle açıklanır.
Maddede pozitif yüklü protonlar ve negatif yüklü elektronlar bulunur. Günlük elektriklenme olaylarında, katı cisimler arasında yer değiştiren tanecikler elektronlardır. Atom çekirdeğindeki protonlar bir cisimden diğerine taşınmaz.
Nötr, pozitif ve negatif cisimler
| Cismin durumu | Yüklerin karşılaştırılması | Nasıl yorumlanır? |
|---|---|---|
| Nötr | Pozitif ve negatif yük miktarları eşittir. | Net yük sıfırdır; cismin içinde yükler vardır. |
| Pozitif yüklü | Pozitif yük miktarı daha fazladır. | Elektron eksikliği bulunur. |
| Negatif yüklü | Negatif yük miktarı daha fazladır. | Elektron fazlalığı bulunur. |
Başlangıçta nötr bir cisim elektron verirse pozitif, elektron alırsa negatif yüklenir. Burada pozitif yüklenme, yeni proton oluşması anlamına gelmez. Negatif yüklenme de cismin yalnız elektronlardan oluştuğunu göstermez.
Örneğin sembolik bir modelde 12 pozitif ve 12 negatif yükle gösterilen nötr cisim, 3 elektron verdiğinde 12 pozitif ve 9 negatif yük içerir. Aradaki fark, pozitif net yükü gösterir. Şemalardaki birkaç işaret, gerçek cismin çok sayıdaki yükünü temsil eder.
Yüklü cisimlerin etkileşimi
Aynı cins yükler birbirini iter, zıt cins yükler birbirini çeker. Pozitif–pozitif ve negatif–negatif çiftlerinde itme; pozitif–negatif çiftinde çekme görülür.
Yüklü bir cisim nötr bir cismi de çekebilir. Yakındaki yüklü cismin etkisi, nötr cismin içindeki yük dağılımını değiştirir. Yakın tarafta zıt yük etkisinin daha baskın olması çekilmeye yol açabilir. Bu nedenle iki cismin birbirini çekmesi, ikisinin kesinlikle zıt yüklü olduğunu kanıtlamaz. Basit elektrostatik modellerde birbirini itmeleri ise aynı cins yük taşıdıklarını gösterir.
Sürtünme ile elektriklenme
Farklı maddeler birbirine sürtüldüğünde yüzeyler arasındaki elektron aktarımı artabilir. Başlangıçta nötr ve çevreden yalıtılmış iki cisim arasında elektronlar birinden diğerine geçerse biri pozitif, diğeri negatif yüklenir. Birinin kaybettiği elektronları diğeri kazandığı için toplam yük korunur.
Sürtünme yükü yoktan üretmez. Ayrıca hangi cismin elektron alacağı yalnızca cismin büyük veya küçük olmasına bağlı değildir; maddelerin özellikleri ve temas koşulları önemlidir.
Dokunma ile elektriklenme
Yüklü bir iletken, nötr bir iletkene dokundurulduğunda elektronlar aralarında hareket edebilir. Çevreden yalıtılmış basit iki iletken modelinde, ayrıldıktan sonra başlangıçtaki yüklü cismin yük cinsi her ikisinde de görülebilir.
Negatif yüklü bir iletken nötr iletkene dokunduğunda elektronların bir bölümü nötr cisme geçebilir. Pozitif yüklü bir iletkenle temas durumunda ise elektronlar nötr cisimden pozitif cisme doğru hareket edebilir. Her iki durumda da hareket edenler elektronlardır.
Paylaşılan yük miktarı cisimlerin şekli ve büyüklüğü gibi özelliklerden etkilenir. Her dokunmada yükler mutlaka eşit paylaşılır şeklinde bir kural yoktur.
Etki ile elektriklenme
Yüklü bir cisim iletkene dokunmadan yaklaştırıldığında, iletken içindeki hareket edebilen elektronların dağılımını değiştirir. Örneğin negatif yüklü çubuk nötr metal küreye yaklaştırıldığında elektronlar uzak tarafa kayar. Yakın tarafta elektron eksikliği, uzak tarafta fazlalık oluşur. Kürenin toplam yükü hâlâ sıfırdır.
Kalıcı yüklenme için bu yük ayrımının uygun biçimde korunması gerekir. Birbirine dokunan iki nötr metal küreye negatif bir cisim yaklaştırıldığında elektronlar uzak küreye geçebilir. Etki sürerken küreler birbirinden ayrılırsa yakın küre pozitif, uzak küre negatif kalabilir. Etki eden çubukla küreler arasında elektron geçişi olmamıştır.
Doğada ve teknolojide elektriklenme
Bulutlarda yüklerin ayrılması ve ardından gerçekleşen elektrik boşalmaları şimşek ve yıldırımla ilişkilidir. Bulut ile yer arasındaki boşalma yıldırım olarak adlandırılır.
Teknolojide elektriksel çekim kontrollü biçimde kullanılır. Elektrostatik boyamada boya taneciklerinin yüzeye yönlendirilmesi, bazı baca filtrelerinde yüklü tozların tutularak ayrılması buna örnektir. Aynı fiziksel etki bazen istenmeyen kıvılcımlara da yol açabilir; yanıcı maddelerin bulunduğu tesislerde yük birikimini azaltan düzenekler kullanılır.
Cisimlerin elektriksel durumunu incelemekte kullanılan araçlardan biri elektroskoptur. Elektriklenmeyi açıklarken temel düşünce, yüklerin yoktan oluşması değil aktarılması veya yeniden dağılmasıdır.
Hızlı Tekrar
- Nötr cisimde pozitif ve negatif yükler dengededir; yükler yok değildir.
- Elektron veren cisim pozitif, alan cisim negatif yüklenir; günlük olaylarda protonlar taşınmaz.
- Aynı cins yükler iter, zıt cins yükler çeker. Yüklü cisim nötr cismi de çekebilir.
- Sürtünme ve dokunmada elektron aktarımı olabilir. Etkide yük dağılımı değişir; kalıcı yüklenme uygun ayırma koşulları gerektirir.
- Elektriklenmede toplam yük korunur.
Kaynakça ve Telif
Bu konu anlatımı, ilgili Millî Eğitim Bakanlığı Fen Bilimleri öğretim programı ve aşağıdaki bilimsel/eğitsel kaynaklardan doğrulanan bilgiler temelinde Fencim için özgün olarak hazırlanmıştır.
Başlıca Kaynaklar
Telif ve Kullanım Uyarısı
© Fencim — Tüm hakları saklıdır.
Fencim tarafından özgün olarak hazırlanan metinler ve Fencim'e ait özgün görsel çalışmalar; yazılı izin olmaksızın bütünüyle veya esaslı kısmıyla kopyalanamaz, yeniden yayımlanamaz ya da başka bir internet sitesinde/dijital platformda Fencim içeriği yerine kullanılamaz.
Üçüncü taraf kaynaklara, eserlere, markalara ve diğer fikrî mülkiyet unsurlarına ait haklar ilgili hak sahiplerine aittir.
Konuyu Anladın mı?
“Hızlı Tekrar” bölümünü okuduktan sonra metne bakmadan konunun ana fikirlerini kendi cümlelerinle açıklamayı dene. Metindeki bir örneği seçip hangi kavramı anlattığını söyle. Takıldığın noktada ilgili başlığa dönerek yeniden okuyabilirsin.