Elektriksel Yükler ve Elektriklenme

2 soru

Yalıtkan ayaklar üzerinde durmakta olan nötr ve iletken $K$ ve $L$ küreleri birbirine temas etmektedir. Bu kürelerden $K$ küresinin net artı ( $+$ ) yükle yüklenmesi, $L$ küresinin ise nötr kalması hedeflenmektedir.

Buna göre, hedeflenen yük durumunun gerçekleştirilebilmesi için yapılması gereken aşağıdaki işlemlerin doğru sıralaması nasıl olmalıdır?

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Negatif yüklü çubuğun yaklaştırılması, L küresinin topraklanması, toprak bağlantısının kesilmesi, kürelerin birbirinden ayrılması ve son olarak çubuğun uzaklaştırılması sırasıyla uygulanmalıdır.

Doğru sıralamada, öncelikle yüklü çubuk yaklaştırılarak kutuplanma sağlanır. Ardından

L

küresi topraklanarak serbest eksi yüklerin toprağa akması sağlanır. Sistemde net artı yük fazlalığı oluştuktan sonra toprak bağlantısı kesilerek yüklerin geri akması engellenir. Küreler henüz çubuğun etkisi altındayken birbirinden ayrılarak artı yükler

K

üzerinde hapsedilir ve son olarak çubuk uzaklaştırılarak işlem tamamlanır.

Adım Adım Çözüm

Negatif yüklü çubuğu

K

küresine yaklaştırmak.

K

küresindeki serbest elektronlar

L

küresinin dış ucuna itilir;

K

artı (

+

) kutuplanırken,

L

eksi (

-

) kutuplanır.

Etkiyle elektriklenme sürecini başlatmak ve yük kutuplanması oluşturmak.

L

küresini toprağa bağlamak.

L

küresinin dış ucundaki fazla eksi yükler (elektronlar) toprağa akar ve

L

nötrlenir.

K

'deki artı yükler ise çubuğun çekim etkisiyle tutulmaya devam eder.

İstenmeyen negatif yükleri sistemden uzaklaştırarak sisteme net artı yük kazandırmak.

Toprak bağlantısını kesmek.

Sistem artık dışarıya kapalı ve net olarak artı yüklüdür.

Çubuk uzaklaştırıldığında veya küreler ayrıldığında topraktan geri elektron akışını engellemek.

K

L

kürelerini birbirinden ayırmak.

Artı yükler

K

küresinde hapsolur,

L

küresi ise nötr kalır.

Artı yüklerin

L

küresine tekrar dağılmasını engellemek ve

L

'nin nötr kalmasını garantilemek.

Negatif yüklü çubuğu uzaklaştırmak.

K

küresindeki artı yükler küre yüzeyine homojen olarak dağılır,

L

küresi nötr kalmaya devam eder.

Elektriklenme sürecini tamamlamak.

Anahtar Kavram

Etkiyle elektriklenme ve topraklama süreçlerinde yüklerin hareketi ve korunumu ilkeleri.

Soru 2Soru →

Yalıtkan bir destek üzerindeki iletken nötr $S$ küresini, etkiyle elektriklenme ve topraklama yöntemlerini kullanarak net negatif ( $-$ ) yükle yüklemek için uygulanması gereken işlemler aşağıda karışık olarak verilmiştir:

I. Artı ( $+$ ) yüklü bir çubuğun, küreye dokundurulmadan yaklaştırılması
II. Çubuk küreye yakın konumdayken kürenin toprak hattına bağlanması
III. Çubuğun konumu değiştirilmeden toprak bağlantısının kesilmesi
IV. Çubuğun küreden uzaklaştırılması

Buna göre, kürenin net negatif yükle yüklenmesi sürecinde bu işlemlerin uygulanma sırası nasıl olmalıdır?

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Artı yüklü çubuğun yaklaştırılması, kürenin topraklanması, toprak bağlantısının kesilmesi ve son olarak çubuğun uzaklaştırılması sırasıyla gerçekleştirilmelidir.

Kürenin net negatif yükle yüklenmesi için sırasıyla önce artı yüklü çubuk yaklaştırılarak kutuplanma sağlanmalı, ardından toprak bağlantısı ile uzak uçtaki artılar nötrlenmeli, toprak bağlantısı kesilerek yüklerin kürede kalması sağlanmalı ve en son çubuk uzaklaştırılarak negatif yüklerin dağılması sağlanmalıdır.

Adım Adım Çözüm

Artı (

+

) yüklü çubuğu küreye yaklaştırma

Kürenin çubuğa yakın ucu eksi (

-

), uzak ucu artı (

+

) yükle kutuplanır.

Zıt yüklerin birbirini çekmesi ve aynı yüklerin birbirini itmesi sonucu küre üzerindeki elektronlar çubuğa yakın bölgeye toplanır.

Küreye toprak hattı bağlama

Topraktan küreye elektron geçişi olur ve kürenin uzak ucundaki artı yükler nötrlenir.

Toprak bağlantısı, sistemdeki serbest/bağsız yüklerin nötrlenmesini sağlar; eksi yükler yakındaki artı çubuk tarafından çekildiği için kürede kalır.

Toprak bağlantısını kesme

Küre üzerindeki fazla eksi yükler kürede hapsolur.

Toprak bağlantısı kesilmezse, çubuk uzaklaştırıldığında eksi yükler toprağa geri dönerdi.

Yüklü çubuğu uzaklaştırma

Eksi yükler kürenin dış yüzeyine homojen olarak dağılır.

Çubuğun çekim kuvveti ortadan kalktığında eksi yükler birbirini iterek iletken kürenin yüzeyine en uzak olacak şekilde yayılır.

Anahtar Kavram

Etkiyle elektriklenme ve topraklama

Tahmini Süre:1m 30s

Elektriksel Yükler ve Elektriklenme

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar