Elektrik yüklü c.a.etkileşim slayt ADA

ELEKTROSTATİK

ELEKTRİK YÜKLÜ CİSİMLER ARASINDAKİ ETKİLEŞİM:

• COULOMB KUVVETİ

• Zehra Ada TANRIVERDİ

  FİZİK ÖĞRETMENİ:Alper KARATAŞ

ELEKTRİK YÜKLÜ CİSİMLER ARASINDAKİ ETKİLEŞİM:

• İskoç fizikçi John Robison 1769 yılında, yüklü iki cismin birbirini itmesi olayının aynı işaretli yüklerle olduğunu deneylerinde gözlemlediğini duyurmuştur.

• İngiliz bilim adamı Henry Cavendish 1770’lerin başında, yüklü iki cismin arasındaki kuvvetin bağlı olduğu yük ve uzaklık olgusunu keşfetmişti fakat bu keşfi hiçbir yazılı kaynakta yer almamıştı.

• Sonunda Fransız fizikçi Charles-Augustin de Coulomb 1785'te, elektrik ve manyetizma hakkında yazdığı ilk üç raporunda bu kanunun kendi kanunu olduğunu belirtti.

• Yayınlanan bu raporlar elektromanyetizmanın temeli sayılmıştır. Charles-Augustin de Coulomb yüklü cisimler arasında itme ya da çekmeyi saptamak için burulma terazisini kullanmıştır. Raporlarında elektrik yükleri arasındaki etkileşimi kendi adı ile anılan bir kanunla açıklamıştır.

• Coulomb, burulma terazisi kullanarak yapmış olduğu deneyler sonucunda, durgun yüklü iki parçacık arasındaki elektrik kuvvetinin özelliklerini gösterdi.

COULOMB KUVVETİ:

-Yüklü cisimler arasındaki itme ve çekme kuvveti cisimlerin yükleri ile doğru, aralarındaki

mesafenin karesiyle ters orantılıdır.

F= k. q1.q2

----------

d²

q1 ve q2: yük miktarı

d: yükler arasındaki mesafe

k: Coulomb Sabiti (k=8,987551787.109N. m²/C²

• Yüklerin birbirine uyguladığı kuvvetlerin büyüklükleri eşittir ve zıt yönlüdür.

• Elektriksel kuvvet aynı cins yükler arasında itme, zıt cins yükler arasında çekme şeklindedir.

• Yükler arası uzaklık sabit tutulup yüklerin büyüklükleri değiştirilirse kuvvet yüklerle orantılı olarak değişir.

• Yüklerin büyüklükleri sabit tutulup yükler arasındaki uzaklık değiştirilirse kuvvet uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak değişir.

COULOMB KUVVETİ:

COULOMB KUVVETİ:

• Coulomb yasasının geçerli olabilmesi için iki koşul gerekmektedir:

  -Yükler noktasal yük olmalıdır,

  - Yükler birbirlerine göre hareketsiz olmak zorundadır.

• SI birim sisteminde kuvvet birimi N'dir.

• Dört Temel Kuvvet'ten biridir.

• Temas gerektirmeyen kuvvettir.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Günümüzde statik elektrik endüstriyel tesislerin bacalarında havaya karışması istenmeyen küçük parçacıkları filtreleme aracı olarak da kullanılmaktadır. Konutlardan tutunuz kömür santrallerinin bacalarına kadar kullanılan “elektrostatik hava filtreleri” bu esasa göre çalışmaktadır. Bu filtrelerde hava, motor/üfleyici tarafından büyük toz parçacıklarını tutan metal kafesli bir ön filtre vasıtasıyla emilir. Kalan parçacıklardan 0,01 mikron kadar küçük olanlar, elektrik yüküyle yüklendikleri güçlü bir elektriksel alana geçer.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Yüklü parçacıklar daha sonra eşit aralıklı paralel plakalardan yapılmış kolektör plaka kısmına geçer. Araya eklenmiş plakalar topraklanmış olup parçacıkları çekip toplarken birbirini sırayla takip eden her plaka, parçacıklarla aynı kutupta elektrikle yüklenir ve bu durumda da parçacıkları iter.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Günümüzde bir belgeyi çoğaltmak için en yaygın makineler fotokopi makineleridir . Bazı fotokopi makineleri ve lazer yazıcılar statik elektrikle yüklenen silindir şeklinde bir “drum” aracılığıyla baskı yapar. Kâğıda basılacak yerler “drum”ın üzerinde yüklenir ve mürekkep parçacıkları yüklü yüzeye yapışır. Basılacak metin, mürekkeplenmiş “drum” aracılığıyla kâğıda basılır. Burada mürekkep parçacıklarının “drum”a yapışmasını sağlayan mekanizma küçük kâğıt parçalarının statik elektrikle yüklenmiş plastik bir tarağa yapışmasını sağlayanla aynı mekanizmadır.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Ayrıca durgun elektrik filtreleme aracı olarak da kullanılır. Endüstriyel tesislerin bacalarına havaya karışması istenmeyen küçük parçacıklar yüklenir ve bu parçacıklar bacadan çıkış yolları üzerinde ters yükte bir filtreye elektriksel çekim kuvveti nedeniyle yapışır. Benzer şekilde çalışan, ev kullanımı için üretilmiş hava temizleyiciler de vardır. Yine benzer bir uygulama statik olarak yüklenebilen parçacıklarla yüklenemeyen parçacıkların oluşturduğu karışımların ayrıştırılmasıdır. Önce bütün karışım durgun elektrikle yüklenir, bu yüklemeden parçacıkların sadece bir türü etkilenir ve yüklü parçacıkların yapışacağı bir yüzey aracılığıyla karışım birbirinden ayrılır. Örneğin fabrika bacalarından çıkan dumandaki toz ve küller elektriklenme sayesinde uzaklaştırılır. Bu sistemde bacadaki (–) yüklü ızgaranın içinden geçen toz ve küller (–) yüklenir. Daha sonra (+) yüklü plakalar tarafından çekilen toz ve küllerin havaya karışması önlenir. Otomobil, beyaz eşya vb. boyanmasında da elektriklenme olayından yararlanılır.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Durgun elektrikle yüklü parçacıklar bir yüzeye mekanik olarak uygulandıklarından daha ince ve düzgün bir dağılımla yapışır. Bu özellik sebebiyle araba, buzdolabı gibi ürünler statik olarak yüklü boya parçacıklarıyla boyanır. Boyanacak yüzey (+) yükle, boya damlacıkları ise (–) yükle yüklenir. Böylece zıt yükle yüklenmiş boya tanecikleri püskürtülerek boyanacak yüzeye yapışır ve boya kuruduğunda düzgün bir yüzey elde edilir.

COULOMB KUVVETİ ÖRNEKLERİ:

• Her insanın parmak izi farklıdır. Parmak izinden şahıs tespiti günümüzde çok kullanılan bir yöntemdir. Parmak izi belirlemesindeki yöntemler daha karmaşık olmakla birlikte temel olarak parmak izi bırakılan yerin elektrostatik özelliğinin ölçülmesine dayanır. Parmağın yüzeye değdiği ince kısımlar yüzeyde bir iz bırakır. Bu izlerin olduğu yerlerin statik elektrik yüklenme özelliği, parmağın değmediği ince kısımlara göre daha değişiktir. Bu özelliği ölçen tarama cihazlarıyla parmak izi belirlenir. Statik elektrikle ilgili verilecek örneklere bakılacak olursa: Bir kitabın cilt kısmını yapıştırmak için cilt makinesinde kitabın sayfalarını bir arada tutmak amacıyla statik elektrikle yükleme yapılır. Benzer şekilde kalıp içi etiketlemede plastik parçaların üretilmesi için enjeksiyon kalıp makinesinin içerisine etiketin yapıştırılmasında yine statik elektrik yüklemesinden yararlanılır. Bir başka statik elektrik kullanımı ise balya hâlinde kâğıdın ya da dışı streç film ile kaplanan dergi, broşür, kılavuz vs. kâğıt ürününün streçleme işlemi sırasında sabit tutulmasında statik elektrik yüklemeden yararlanılmaktadır.