ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB)

Transkript

1 ÖĞRENME NI : FĐZĐSE OYR ÜNĐTE 3 : YŞMIMIZDĐ EETRĐ (ME) - DURGUN EETRĐ VE EETRĐENME (6 ST) 1- Maddenin Yapısı ve tom 2- Elektrik Yükü Çeşitleri (rtı ve Eksi Yükler) 3- Durgun (Statik) Elektrik 4- Elektriklenme 5- Elektriklenme Çeşitleri (Cisimlerin Elektriklenmesi) 6- Elektriklenmiş Cisimler rasındaki Đtme ve Çekme 7- Topraklama 8- Cisimlerin Elektriklenmesine Örnekler 9- Elektriklenme Olayının Teknolojide ullanımına Örnekler 10- Elektroskop ve Özellikleri 11- Đletken ve Yalıtkan Maddeler 12- Şimşek ve Yıldırım Olayları 13- (*) Özdeş ürelerin irbirine Dokundurulması (Dokunma Đle Elektriklenmesi) 14- (*) Özdeş Olmayan ürelerin irbirine Dokundurulması (Dokunma Đle Elektriklenmesi) 1

2 ÜNĐTE 3: YŞMIMIZDĐ EETRĐ - DURGUN EETRĐ VE EETRĐENME : 1- Maddenin Yapısı ve tom : oşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddenin kendi özelliğini taşıyan en küçük yapı taşına atom denir. tom, küre şeklindedir ve merkezinde çekirdek bulunur. tom, gözle ya da mikroskoplarla görülmez. tom, elektrikli yapıya sahiptir yani içerisinde pozitif () ve negatif () yükler bulunur. tomda; proton, elektron ve nötron denilen üç tanecik bulunur. u taneciklere atomun temel tanecikleri denir. tomda, protonlar pozitif () yüklü, elektronlar negatif () yüklü, nötronlar ise yüksüz taneciklerdir. tomdaki elektrik yüklerinin kaynağı atomun yapısında bulunan negatif () yüklü elektronlar ve pozitif () yüklü protonlardır. tomda, pozitif () yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar atomun çekirdeğinde bulunur, negatif () yüklü elektronlar ise çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde sürekli dolanırlar. tomda, proton ve nötronlar hareket etmezler, hareket eden tanecikler ise sadece () yüklü elektronlardır. Elektriklenme olayının nedeni elektronların hareket etmesi yani yer değiştirmesidir. tomda, (normal şartlarda) pozitif () yüklü protonların sayısı, negatif () yüklü elektronların sayısına eşittir. Çekirdek tom oşluk 0n p e Elektron on Proton Proton p () Yüklü Elektron e () Yüklü on n (0) Yüksüz a) tom ve Cisim : Proton sayısı elektron sayısına yani pozitif () yük sayısı, negatif () yük sayısına eşit olan atoma nötr atom, cisme de nötr cisim denir. cisimlerde pozitif () ve negatif () yükler cisim üzerine düzgün olarak dağılır ve dengededir Cisim p = e () = () b) Pozitif () Yüklü tom ve Cisim : Proton sayısı elektron sayısından yani pozitif () yük sayısı, negatif () yük sayısından fazla olan atoma pozitif () yüklü atom, cisme de pozitif () yüklü cisim denir. haldeki atom veya cisim dışarıya elektron yani negatif () yük verirse, pozitif () yüklü hale geçer. - Pozitif ()Yüklü Cisim p > e () > () 2

3 c) Negatif () Yüklü tom ve Cisim : Proton sayısı elektron sayısından yani pozitif () yük sayısı, negatif () sayısından az olan atoma negatif () yüklü atom, cisme de negatif () yüklü cisim denir. haldeki atom veya cisim dışarıdan elektron yani negatif () yük alırsa, () negatif yüklü hale geçer Negatif () Yüklü Cisim p < e () < () 2- Elektrik Yükü Çeşitleri (rtı ve Eksi Yükler) : Doğada iki çeşit elektrik yükü vardır. unlar pozitif yani () artı ve negatif yani () eksi elektrik yükleridir. ynı cins elektrik yükleri birbirlerini iterler. ynı cins elektrik yüküyle yüklü cisimler birbirlerini iterler. Zıt elektrik yükleri birbirlerini çekerler. Zıt elektrik yüküyle yüklü cisimler birbirlerini çekerler. cisimler birbirlerini itmez ya da çekmezler. Pozitif () yüklü cisimler nötr cismi çekerler. Negatif () yüklü cisimler nötr cismi çekerler. Cisimlerin birbirlerine uyguladıkları itme ya da çekme kuvveti, cisimlerin üzerindeki yük miktarı ile doğru, aralarındaki uzaklık (uzaklığın karesi) ile ters orantılıdır. ĐTER ĐTER ÇEER ÇEER ÇEER ĐTMEZ Y D ÇEMEZ 3- Durgun (Statik) Elektrik : Đki cisim birbirine temas ettiğinde veya yaklaştırıldığında cisimlerin üzerinde elektrik yükleri birikir. Cisimlerin üzerinde biriken elektrik yüklerinin tamamına durgun (statik) elektrik denir. 4- Elektriklenme : Đki cisim birbirine temas ettiğinde veya yaklaştırıldığında cisimlerin üzerinde elektrik yüklerinin birikmesine yani cisimlerin üzerindeki elektrik yüklerinin sayısının değişmesine elektriklenme denir. Elektriklenme sonucunda cisimlerin üzerindeki yük dengesi değişir. Cisimler, temas ve etki ile elektriklenebilirler. Temas ve etki ile üzerinde elektrik yükleri biriken (toplanan) cisimlere elektriklenmiş cisimler denir. Elektriklenmiş cisimlere dışarıdan herhangi bir etki uygulanmazsa cisimlerin üzerinde birken elektrik yükleri oldukları yerde kalırlar, hareket etmez ve dağılmazlar. 5- Elektriklenme Çeşitleri (Cisimlerin Elektriklenmesi) : Cisimler, temas ve etki ile elektriklenebilirler. Temas ile elektriklenme; sürtünme ve dokunma ile elektriklenme olarak iki çeşittir. a) Sürtünme Đle Elektriklenme : haldeki iki cisim birbirine sürtüldüğünde cisimler arasında elektron yani negatif () yük alışverişi olur ve bu sayede cisimlerin üzerindeki yük dengesi değişir yani cisimler elektriklenir. Cisimlerin bu şekilde elektriklenmesine sürtünme ile elektriklenme denir. 3

4 Sürtünme ile elektriklenmede; Cisimler arasında elektron (yani negatif () yük) alışverişi olur. Elektron (yani negatif () yük) veren cisim pozitif () yükle yüklenir. Elektron (yani negatif () yük) alan cisim negatif () yükle yüklenir. Cisimler arasında alınan ve verilen elektron yani negatif () yük sayıları eşittir. Cisimler başlangıçta nötr haldedir. Cisimler elektriklenme sonucu eşit sayıda ve zıt yükle yüklenirler. Cisimler elektriklenme sonucu eşit sayıda ve zıt yükle yükleneceği için elektriklendikten sonra tekrar birbirlerine dokundurulurlarsa nötr hale geçerler. ÖRNEER : 1- Ebonit (plastik) çubuk yünlü kumaşa sürtülünce, yünlü kumaştan ebonit (plastik) çubuğa elektronlar yani negatif () yükler geçerler. unun sonucunda hem ebonit (plastik) çubuk hem de yünlü kumaşın üzerinde elektrik yükleri birikir (elektrik yüklerinin sayısı değişir) yani hem ebonit (plastik) çubuk hem de yünlü kumaş elektriklenir. Ebonit (plastik) çubuk elektron aldığı için negatif () yükle yüklenir. Yünlü kumaş elektron verdiği için pozitif () yükle yüklenir. Yünlü kumaşın verdiği elektron sayısı ebonit (plastik) çubuğun aldığı elektron sayısına eşittir. Elektriklenen ebonit (plastik) çubuk ve yünlü kumaş, küçük kâğıt parçalarına yaklaştırılınca onları çekebilir Yün () Yün Yün () ağıt Yün () ağıt Ebonit () (Plastik) Ebonit (Plastik) Ebonit () (Plastik) Ebonit () (Plastik) 2- Cam çubuk ipek kumaşa sürtülünce, cam çubuktan ipek kumaşa elektronlar yani () yükler geçerler. unun sonucunda hem cam çubuk hem de ipek kumaşın üzerinde elektrik yükleri birikir (elektrik yüklerinin sayısı değişir) yani hem cam çubuk hem de ipek kumaş elektriklenir. Cam çubuk elektron verdiği için pozitif () yükle yüklenir. Đpek kumaş elektron aldığı için negatif () yükle yüklenir. Cam çubuğun verdiği elektron sayısı ipek kumaşın aldığı elektron sayısına eşittir. Elektriklenen cam çubuk ve ipek kumaş, küçük kâğıt parçalarına yaklaştırılınca onları çekebilir. Cam () Đpek () - - Cam Đpek Cam () Đpek () Cam () ağıt Đpek () ağıt b) Dokunma Đle Elektriklenme : Yüklü bir cisim ( veya yüklü) nötr bir cisme dokundurulursa, nötr cismi kendi elektrik yüküyle yükler. cismin bu şekilde elektriklenmesine dokunma ile elektriklenme denir. Dokunma ile elektriklenmede; Cisimler aynı cins yükle yüklenirler. 4

5 Cisimler aynı cins yükle yüklenecekleri için elektriklendikten sonra birbirlerini iterler. Daima elektronlar yani negatif () yükler hareket ederler. Cisimlerin kazandıkları yükler kalıcıdır. Cisimlerin sahip oldukları toplam elektrik yükleri, elektriklenmeden sonra cisimler arasında büyüklüklerine göre paylaşılır. Elektriklenen cisimler küre şeklinde ise sahip oldukları elektrik yüklerini yarıçapları ile doğru orantılı olarak (yarıçapları oranında) paylaşırlar. ÖRNEER : 1- Pozitif () yüklü cisim, nötr cisme dokundurulursa, pozitif () yüklü cisim nötr cisimden bir miktar negatif () yük yani elektron çeker. cisim negatif () yük kaybettiği için pozitif () yükle yüklenir. Pozitif () yüklü cisimde hala pozitif () yük sayısı fazladır ve bu cisim pozitif () yüklü halde kalır, nötr hale geçmez. () Yüklü Cisim () Yük () Yüklü aybeder () Yük Sayısı zalır () Yüklü () Yük Sayısı zalır 2- Negatif () yüklü cisim, nötr cisme dokundurulursa, nötr cisimdeki pozitif () yükler, negatif () yüklü cisimden bir miktar negatif () yük yani elektron çeker. cisim negatif () yük kazandığı için negatif () yükle yüklenir. Negatif () yüklü cisimde hala negatif () yük sayısı fazladır ve bu cisim negatif () yüklü halde kalır, nötr hale geçmez () Yüklü Cisim () Yük () Yüklü Çeker () Yük Sayısı zalır () Yüklü () Yük Sayısı rtar c) Etki Đle Elektrikleme : Yüklü bir cisim ( veya yüklü) nötr haldeki bir cisme dokundurulmadan yaklaştırılırsa, nötr cismi etki ile elektrikleyebilir yani nötr cismin belli yerlerindeki elektrik yüklerinin sayısını değiştirebilir. Cisimlerin bu şekilde elektriklenmesine etki ile elektrikleme (veya elektrostatik indüksiyon) denir. Etki ile elektriklemede; Elektron yani negatif () yük alışverişi olmaz. Cisimlerin üzerinde biriken elektrik yükleri kalıcı değildir. Elektriklenme sonucu yüklü cisim uzaklaştırılırsa, nötr cisimdeki yükler tekrar dağılır yani yükler eski haline geri döner. Elektriklenen cismin uçlarında eşit sayıda fakat zıt yükler birikir. Cisimlerin etki ile elektriklenebilmesi (tek cins elektrik yüküyle yüklenebilmesi) için topraklama yapılması gerekir. Elektriklenen cisim ile elektriklenmeyi sağlayan cisim daima zıt yüklerle yüklenirler. ÖRNEER : 1- Pozitif () yüklü cismi, nötr haldeki cisminin 1. ucuna yaklaştırılırsa, 1. uca doğru negatif () yükleri çeker. 1. uçta negatif () yüklerin sayısı artacağı için bu uç negatif () yükle, 2. uçta negatif () yüklerin sayısı azalacağı için bu uç ta pozitif () yükle yüklenir. 5

6 cismi hala nötr haldedir. Sadece yüklerinin yerleri değişmiştir. cisminin 1. ve 2. ucu eşit sayıda fakat zıt yükle yüklenir. cismi uzaklaştırılırsa cismindeki yükler tekrar dağılır. cismi uzaklaştırılmadan cismi ortadan ikiye bölünürse 1. uçun olduğu parça negatif () yükle, 2. ucun olduğu parça pozitif () yükle yüklenir. 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç () () () () () () Cismi Uzaklaştırılırsa Cismi Uzaklaştırılmadan Đkiye ölünürse 1.Uç 2.Uç 1.Uç Uç 2- Negatif () yüklü cismi, nötr haldeki cisminin 1. ucuna yaklaştırılırsa, 1. uçtaki negatif () yükleri iter. 1. uçta negatif () yüklerin sayısı azalacağı için bu uç pozitif () yükle, 2. uçta negatif () yüklerin sayısı artacağı için bu uç ta negatif () yükle yüklenir. cismi hala nötr haldedir. Sadece yüklerinin yerleri değişmiştir. cisminin 1. ve 2. ucu eşit sayıda fakat zıt yükle yüklenir cismi uzaklaştırılırsa cismindeki yükler tekrar dağılır. cismi uzaklaştırılmadan cismi ortadan ikiye bölünürse 1. uçun olduğu parça pozitif () yükle, 2. ucun olduğu parça negatif () yükle yüklenir. 1.Uç 2.Uç () () () () 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç Cismi Uzaklaştırılırsa () () Cismi Uzaklaştırılmadan Đkiye ölünürse 6- Elektriklenmiş Cisimler rasındaki Đtme ve Çekme : ynı cins maddeler aynı yollarla elektriklenip birbirlerine yaklaştırılırsa, aynı cins elektrik yüküyle yüklenecekleri için birbirlerine dokunmadan birbirlerini iterler. Farklı cins maddeler aynı yollarla elektriklenip birbirlerine yaklaştırılırsa, zıt elektrik yüküyle yüklenecekleri için birbirlerini çekerler. Elektriklenmiş cisimler arasındaki uzaklık artarsa itme veya çekme kuvveti azalır. Elektriklenmiş cisimler üzerindeki elektrik yüklerinin sayısı (miktarı) artarsa itme veya çekme kuvveti artar. ÖRNEER : 1- Đki ebonit (plastik) çubuk yünlü kumaşa sürtüldüğünde, yünlü kumaştan ebonit (plastik) çubuklara elektronlar yani () yükler geçerler. Ebonit (plastik) çubuklar elektron aldığı için negatif () yükle yüklenirler ve aynı cins elektrik yüküyle yüklü ebonit (plastik) çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini iterler. 1.Uç 2.Uç Ebonit (Plastik) () Yün () Ebonit (Plastik) () Ebonit (Plastik) Ebonit (Plastik) ĐTER () () 6

7 2- Đki cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde, cam çubuklardan ipek kumaşa elektronlar yani () yükler geçer. Cam çubuklar elektron kaybettiği için pozitif () yükle yüklenirler ve aynı cins elektrik yüküyle yüklü cam çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini iterler. Cam () Đpek () - Cam () Cam () - - Cam () ĐTER 3- Elektriklenmiş ebonit (plastik) ve cam çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa üzerlerinde farklı cins elektrik yükleri birikeceğinden birbirlerini çekerler. Ebonit (Plastik () Yün () Cam () Đpek () Yün Ebonit (Plastik) Cam () - Đpek Ebonit Cam () ÇEER (Plastik) () 7- Topraklama : Herhangi bir cismi tek cins elektrik yüküyle yüklemek veya yüklü cismi nötr hale getirmek için uygulanan yönteme topraklama denir. Topraklama olayında yüklü cisimden toprağa veya topraktan yüklü cisme doğru negatif () elektrik yükü yani elektron akışı olur. Topraklama yapılırken cisim iletken tel ile toprağa bağlanır (temas ettirilir) ve temas ile elektriklenme olayı gerçekleşerek toprak ile cisimler arasında yük alışverişi olur. Toprak yani yerküre nötrdür (çok büyük nötr cisim gibi davranır). Toprak istenildiği kadar elektron alır veya verir. Herhangi bir cismin topraklanan ucu (veya cismin kendisi) daima nötr hale geçer. Topraklama olayında sadece elektronlar yani () yükler hareket ederler. TOPRM ĐE ĐGĐĐ ÖRNEER : 1- Pozitif () yüklü cisim topraklanırsa (yani iletken tel ile toprağa bağlanırsa), cisim nötr oluncaya kadar topraktan elektron ( yük) alır. çık nahtar apalı nahtar çık nahtar () Yüklü Topraklama () Yüklü Topraklama Topraklama 2- Negatif () yüklü cisim topraklanırsa (yani iletken tel ile toprağa bağlanırsa), cisim nötr oluncaya kadar toprağa elektron ( yük) verir. 7

8 çık nahtar apalı nahtar çık nahtar () Yüklü Topraklama () Yüklü Topraklama Topraklama 3- Pozitif () yüklü cismi, nötr cisminin 1. ucuna yaklaştırılırsa, cisminin 1. ucu negatif () yükle, 2. ucu pozitif () yükle yüklenir. cismi uzaklaştırılmadan cisminin 2. ucu topraklanırsa bu uç topraktan elektron çeker ve nötr olur. Toprak bağlantısı kesildikten sonra cismi uzaklaştırılırsa cismi negatif () yükle yüklenmiş olur çık nahtar çık nahtar () Yüklü Topraklama () Yüklü Topraklama () Yüklü apalı nahtar Topraklama apalı nahtar çık nahtar () Yüklü () Yüklü Topraklama () Yüklü () Yüklü Topraklama () Yüklü 4- Negatif () yüklü cismi, nötr cisminin 1. ucuna yaklaştırılırsa, cisminin 1. ucu pozitif () yükle, 2. ucu negatif () yükle yüklenir. cismi uzaklaştırılmadan cisminin 2. ucu topraklanırsa bu uç toprağa elektron verir ve nötr olur. Toprak bağlantısı kesildikten sonra cismi uzaklaştırılırsa cismi pozitif () yükle yüklenmiş olur çık nahtar çık nahtar () Yüklü Topraklama () Yüklü Topraklama () Yüklü apalı nahtar Topraklama apalı nahtar çık nahtar () Yüklü () Yüklü Topraklama () Yüklü () Yüklü Topraklama () Yüklü 8- Cisimlerin Elektriklenmesine Örnekler: 1- Temiz saçın kabarması ya da tarak tarafından çekilmesi. 2- Yün ya da naylon giysilerin vücudun hareketi ile elektriklenmesi ve çıkartılırken yük akışı sonucu kıvılcım oluşturması veya ses çıkarması. 3- Metal olan otomobil veya ev kapısını açarken elektriklenme sonucu yük akışı sonucu kıvılcım oluşturması veya ses çıkarması. 8

9 4- Ortamdaki toz taneciklerinin hava ile temas ederek elektriklenmesi sonucunda televizyon ekranında toz birikmesi. 5- Elektronik malzemelerle çalışılan ortamlarda oluşan elektriklenme, elektronik devre elemanlarını etkileyerek bozulmalarına neden olacağı için bu ortamlarda çalışanlar elektriklenmeyen ve antistatik malzemelerden yapılan terlik, ayakkabı, önlük gibi eşyalar kullanır. 6- Havadaki nem oranı elektriklenmeyi etkiler. Nemli havada bulunan çok sayıdaki elektrik yükleri cisimlerin elektriklenmesini zorlaştırır. u nedenle havadaki nemin az olduğu kuru ortamlarda elektriklenme daha kolay olur. 7- () elektrik yükü ile yüklenmiş bir balon cama ya da duvara yapıştıktan sonra elektrik yükleri bu yüzeye boşaldığı için yapıştığı yüzeyden düşer. (u durumda elektrik boşalması yavaş gerçekleşir.). 8- Şimşek veya yıldırım olaylarının (hızlı gerçekleşen elektrik yükü boşalması ile) gerçekleşmesi. 9- Elektriklenme Olayının Teknolojide ullanımına Örnekler : 1- Plastik, kağıt ve tekstil gibi yalıtkan malzemelerle çalışılan yerlerde elektriklenme nedeniyle üretilen maddeler birbirlerine veya makinelere yapışarak kaliteyi düşürür. Elektriklenme nedeniyle ortamdaki toz ve kir parçacıkları malzemelere yapışabilir. Elektriklenmeyi önlemek için iyonize hava üfleyici denilen araçlar yardımıyla ortam nemlendirilir. 2- Endüstriyel tesislerin (fabrikaların) ve termik santrallerin bacalarından çıkan dumandaki zararlı küçük parçacıkların (toz ve küller) havaya karışması elektriklenme sayesinde önlenir. (acadaki () yüklü ızgaranın içinden geçen toz ve küller () yükle yüklenir. Daha sonra () yüklü plakalar tarafından çekilen () yüklü toz ve küllerin havaya karışması önlenir.). 3- Suçluların parmak izlerinin alınmasında elektriklenme olayı kullanılır. 4- Otomobil ve beyaz eşyaların boyanmasında elektriklenme olayından yararlanılır. 5- Fotokopi makineleri ve lazer yazıcılarda elektriklenme olayından yararlanılır. 6- Evlerde kullanılan hava temizleyicilerinin yapılmasında yararlanılır. 10- Elektroskop ve Özellikleri : ir cismin elektrik yüklü olup olmadığını, cisim yüklü ise yükünün cinsinin ne olduğunu belirlemek için kullanılan araçlara elektroskop denir. Elektroskopta metal (iletken) bir topuz, topuza bağlı olan metal (iletken) bir çubuk ve çubuğa da bağlı olan metal (iletken) yapraklar bulunur. Elektroskopta cisimlerin yükleri, yaprakların durumuna ve hareketine göre belirlenir. Yapraklar kapalı ise elektroskop nötrdür. Yapraklar açık ise elektroskop yüklüdür. Yapraklardaki yük miktarı arttıkça açılma miktarı artar. Yapraklardaki yük miktarı azaldıkça açılma miktarı azalır. Topuz Đletken Çubuk (Sap) Cam Fanus Đletken Yapraklar 9

10 1-) Elektroskop nötr halde ise yapraklar kapalıdır. 2-) Elektroskop ( veya ) yüklü ise yapraklar aynı cins yükle yüklenir ve birbirini iterek açılır. 3-) Yapraklardaki yük miktarı ne kadar fazla ise yapraklardaki açılma miktarı da o kadar fazla olur. 4-) elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; Yapraklardaki () yükler topuza çekilir. Topuzda () yük sayısı artacağı için topuz () yükle yüklenir. Yapraklarda () yük sayısı azalacağı için yapraklar () yükle yüklenir. Yapraklar açılır. Topuz () Yapraklar () 5-) elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; Topuzdaki () yükler yapraklara itilir. Topuzda () yük sayısı azalacağı için topuz () yükle yüklenir. Yapraklarda () yük sayısı artacağı için yapraklar () yükle yüklenir. Yapraklar açılır. Topuz () Yapraklar () 10

11 6-) elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; () yüklü cisim nötr elektroskoptan (topuzdan ve yapraklardan) () yük alır (yani yükler yüklü cisme geçer). Elektroskopta () yüklerin sayısı azalacağı için hem topuz hem de yapraklar () yükle yüklenir. Yapraklar açılır. Topuz () Yapraklar () 7-) elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; () yüklü cisimden nötr elektroskopa (topuza ve yapraklara) () yükler geçer. Elektroskopta () yüklerin sayısı artacağı için hem topuz hem de yapraklar () yükle yüklenir. Yapraklar açılır. Topuz () Yapraklar () 8-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; () yüklü cisim yapraklardan topuza () yük çeker. Topuzdaki () yük sayısı azalır. Yapraklardaki () yük sayısı azalacağı için () yük sayısı daha da artar. Yapraklar daha fazla açılır. Topuz () Yapraklar () () () iraz Daha çılır 9-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; () yüklü cisim topuzdaki () yükleri yapraklara iter. Topuzdaki () yük sayısı azalır. Yapraklardaki () yük sayısı artar. Yapraklar daha fazla açılır. 11

12 Topuz () Yapraklar () () () iraz Daha çılır 10-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; () yüklü cisim topuzdaki () yükleri yapraklara iter. Topuzdaki () yük sayısı artar. Yapraklardaki () yük sayısı azalır. Yapraklar biraz kapanır. Topuz () Yapraklar () () () iraz apanır 11-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim yaklaştırılırsa; () yüklü cisim yapraklardaki () yükleri topuza çeker. Topuzdaki () yük sayısı artar. Yapraklardaki () yük sayısı azalır. Yapraklar biraz kapanır. Topuz () Yapraklar () () () iraz apanır 12-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; Dokundurulan cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından fazla ise yapraklar daha fazla açılır. Dokundurulan cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından az ise yapraklar biraz kapanır. (*) Yapraklar hiçbir zaman tamamen kapanmaz. 13-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; Dokundurulan cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından fazla ise yapraklar daha fazla açılır. Dokundurulan cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından az ise yapraklar biraz kapanır. (*) Yapraklar hiçbir zaman tamamen kapanmaz. 12

13 14-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından az ise yapraklar biraz kapanır. () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarına eşitse elektroskop nötrleşir ve yapraklar tamamen kapanır. () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından fazla ise elektroskop önce nötrleşir ve yapraklar kapanır, sonra elektroskop () yükle yüklenir ve yapraklar açılır. 15-) () yüklü elektroskopa () yüklü cisim dokundurulursa; () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından az ise yapraklar biraz kapanır. () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarına eşitse elektroskop nötrleşir ve yapraklar tamamen kapanır. () yüklü cismin yük miktarı elektroskopun yük miktarından fazla ise elektroskop önce nötrleşir ve yapraklar kapanır, sonra elektroskop () yükle yüklenir ve yapraklar açılır. 16-) ir cismin yükünün cinsini belirlemek için, yükü bilinen bir elektroskop kullanılır. Cisim, () yüklü elektroskopun topuzuna yaklaştırıldığında yapraklar daha fazla açılıyorsa yaklaştırılan cisim () yüklü, yapraklar biraz kapanıyorsa yaklaştırılan cisim () yüklüdür. Cisim Cisim () () iraz Daha çılıyor Cisim Cisim () () iraz apanıyor Cisim, () yüklü elektroskopun topuzuna yaklaştırıldığında yapraklar daha fazla açılıyorsa yaklaştırılan cisim () yüklü, yapraklar biraz kapanıyorsa yaklaştırılan cisim () yüklüdür. Cisim Cisim () () iraz Daha çılıyor 13

14 Cisim Cisim () () iraz apanıyor (*) (*) Cisim, ( yüklü) elektroskopun topuzuna dokundurulduğunda yapraklar önce tamamen kapanıp sonra tekrar bir miktar açılıyorsa cisim, elektroskopla zıt yükle yüklüdür ( yüklüdür) ve cismin yük miktarı, elektroskopun yük miktarından daha fazladır. Cisim, ( yüklü) elektroskopun topuzuna dokundurulduğunda yapraklar önce tamamen kapanıp sonra tekrar bir miktar açılıyorsa cisim, elektroskopla zıt yükle yüklüdür ( yüklüdür) ve cismin yük miktarı, elektroskopun yük miktarından daha fazladır. Cisim, ( yüklü) elektroskopun topuzuna dokundurulduğunda yapraklar tamamen kapanıp tekrar açılmıyorsa cisim, elektroskopla zıt yükle yüklüdür ( yüklüdür) ve cismin yük miktarı, elektroskopun yük miktarına eşittir. Cisim, ( yüklü) elektroskopun topuzuna dokundurulduğunda yapraklar tamamen kapanıp tekrar açılmıyorsa cisim, elektroskopla zıt yükle yüklüdür ( yüklüdür) ve cismin yük miktarı, elektroskopun yük miktarına eşittir. 11- Đletken ve Yalıtkan Maddeler : a) Yalıtkan Maddeler : Elektrik enerjisinin üzerinden serbestçe geçemediği maddelere veya elektrik akımını iletemeyen maddelere yalıtkan maddeler denir. Plastik, cam, tahta, hava, porselen, kauçuk, silgi, kâğıt, saf su, alkol, şekerli su, ebonit, mika, teflon, bakalit yalıtkan maddelerdir. Yalıtkan maddeler elektriklenebilir yani üzerinde elektrik yükleri birikir. Yalıtkan maddelerin üzerinde biriken elektrik yükleri yani elektronlar belli bir bölgede kalır ve madde üzerine dağılmaz. Yalıtkan maddelerin direnci büyük olduğu için elektrik yükleri akamaz. b) Đletken Maddeler : Elektrik enerjisinin üzerinden serbestçe geçebildiği maddelere veya elektrik akımını iletebilen maddelere iletken maddeler denir. Metaller (altın, gümüş, bakır, demir, çinko, alüminyum), çivi, alüminyum folyo, tuzlu su, asitli su, çeşme suyu, sirke (bazlı su, insan vücudu) iletken maddelerdir. Đletken maddeler de yalıtkan maddeler gibi elektriklenebilir yani üzerinde elektrik yükleri birikir. Fakat iletken maddelerin üzerinde biriken elektrik yükleri yani elektronlar belli bir bölgede kalmayıp iletken madde üzerine dağılırlar. Đletken maddelerin direnci küçük olduğu için elektrik yükleri akabilir. 12- Şimşek ve Yıldırım Olayları : haldeki maddeler temas ya da etki ile elektriklenebilirler. Şimşek ve yıldırım olayları elektriklenme sonucu atmosferde meydana gelen doğa olaylarıdır. Güneş in ısı etkisiyle yeryüzündeki deniz, göl, akarsu, baraj veya topraktan buharlaşan su buharı, atmosferin troposfer tabakasında birikerek bulutları oluştururlar. tmosferdeki bulutlar rüzgârın etkisiyle hareket ederken hem birbirine hem de hava moleküllerine sürtünerek 14

15 elektriklenirler unun sonucunda () yüklü damlacıklar bulutların üst kısmında, () yüklü damlacıklar bulutların alt kısmında toplanır. a) Şimşek : tmosferde elektriklenen bulutlar hareket ederken nötr haldeki buluta yaklaşınca nötr haldeki bulutun kendine yakın olan kısmını zıt elektrik yüküyle yükler. tmosferde zıt elektrik yüküyle yüklü iki bulut arasında, () yüklü buluttan () yüklü buluta doğru gerçekleşen (şiddetli) elektron yani elektrik yükü boşalmasına şimşek denir. Şimşek oluşurken meydana gelen şiddetli sese gök gürültüsü denir. Şimşek oluşurken elektron boşalması sırasında hava molekülleri ısınır, kor haline gelir ve ışık şeklinde kıvılcım görülür. ıvılcım Elektron oşalması (tlaması) b) Yıldırım : tmosferde elektriklenen bulut, yeryüzünün kendine yakın yerlerinden geçerken bu yerleri etki ile elektrikleme sayesinde zıt elektrik yüküyle yükler. Zıt elektrik yüküyle yüklü bulut ile yer arasında gerçekleşen (şiddetli) elektron yani elektrik yükü boşalmasına yıldırım denir. Yıldırım olayında elektrik yükleri yani elektronlar buluttan yere veya yerden buluta doğru akabilirler. Yıldırımlar daima çevresine göre yüksek ve sivri olan yerlere düşerler. ıvılcım ıvılcım uluttan Yere Doğru Elektron kışı Yerden uluta Doğru Elektron kışı c) Yıldırımdan orunma Yolları : çık landa ulunuluyorsa : 1- yakta durulmamalı, yere yatılmamalı, eller yere değdirilmemeli ve çömelik halde durulmalıdır. 2- Çevresine göre daha yüksek olan yerlerin (ağaç, minare, elektrik direği, bayrak direği, telefon ve posta direği) yakında durulmamalıdır. 3- çık alanlarda oynanmamalı, çalışılmamalıdır. 4- ğır tarım veya yol araçlarında çalışılmamalıdır. 5- Traktörler, kazmakürek, motosikletler, çim biçme makineleri ve bisiklet gibi elektrik ileten nesnelerden uzak durulmalıdır. 6- Şemsiye açılmamalı veya olta taşınmamalıdır. 7- Cep telefonuyla konuşulmamalıdır. 15

16 8- Elektrikli cihazlar kullanılmamalı ya da tamir edilmemelidir. 9- raba varsa içine girilmeli, camlar kapatılmalı ve metal parçalara dokunulmamalıdır. 10- ğaç altına sığınılmamalıdır. 11- Gruplar halinde durulmamalıdır. 12- Sudan uzak durulmalıdır. 13- Metal tokalı ayakkabılar ve tüm metal nesneler çıkarılmalıdır. 14- Çamaşır ipi, metal boru, ray, metal çit ve bunlara benzer uzak mesafelerden yıldırımı taşıyabilecek metal devrelerden uzak durulmalıdır. 15- Yıldırımdan korunaklı bir yer aranmalıdır. apalı Yerlerde ulunuluyorsa : 1- Duvar, pencere, kapı, lavabo, boru, soba, radyatör ve elektrikli aletlerden uzak durulmalıdır. 2- cil durumlar dışında telefon kullanılmamalıdır ve elektrikli aletler tutulmamalıdır. 3- Gerekli olmadıkça dışarı çıkılmamalıdır. 4- Fırtınadan önce, radyo ve televizyon setleri, bilgisayarlar da dahil olmak üzere elektrikli aletlerin bağlantıları kesilmelidir. 5- anyo veya duş alınmamalıdır. 6- Yüksek yerleri yıldırımdan korumak için paratoner (yıldırımlık = yıldırım savar) kullanılmalıdır. d) Paratoner : Yüksek yerleri yıldırımdan korumak için kullanılan düzeneklere paratoner (yıldırımlık=yıldırım savar) denir. Paratonerlerde, yüksek yerlerin en üst kısmına sivri uçlu metal çubuk konur ve bu çubuk iletken tellerle toprağa gömülü olan metal plakaya bağlanır. Paratonerler yüksek yerleri yıldırım düştükten sonra değil, yıldırım düşmesini engelleyerek korur. () yüklü bulut yaklaşınca paratonerdeki () yükler toprağa itilir ve paratonerin buluta yakın olan ucu () yükle yüklenir. u () yükler sivri uçtan buluta püskürtülür ve bulutun, paratonerin üstüne gelen bölgesi nötrleştirilir. u sayede buluttan yere yük boşalması engellenir. uluttan yere yük boşalması olduğunda ise bu yükler sivri uç tarafından alınarak iletken kablolar sayesinde topraktaki metal plakaya iletilir ve metal plaka sayesinde toprağa dağıtılır. Elektron kışı (oşalması) Metal Plaka Toprak 16

17 ÖRNEER : 1- Şekle göre cismi () yüklü cismine yaklaştırıldığında cismini; a) Đtiyorsa cismi hangi yükle yüklüdür? b) Çekiyorsa cismi hangi yükle yüklüdür? () 2- Şekle göre çubuğu () yüklü X cismi ile Y cismini itiyor. çubuğu da Y cismini ve Z cismini çekiyorsa,, Y ve Z cisimleri hangi yükle yüklüdür? X Y Z 3- Yalıtkan iplerle asılı olan yüklü ve kürelerinin arasına () pozitif yüklü M cismi getirildiğinde ve kürelerinin denge durumu şekildeki gibi olmaktadır. una göre ve küreleri hangi yükle yüklüdür? 4- Yalıtkan ipliklerle asılan () yüklü küresi ile küresi Şekil I'deki gibi birbirini çekmekte, () yüklü M küresi ile N küresi ise Şekil II deki gibi birbirini itmektedir. una göre ve N küreleri hangi yükle yüklüdür? 17

18 5- Đletken ve kürelerinden küresi () pozitif yüklü küresi ise nötrdür. ve küreleri birbirine dokundurulup ayrılıyor. Son durumda ve küreleri hangi yükle yüklenirler? 6- Yük miktarları bilinmeyen () pozitif yüklü küresi ile () negatif yüklü küresi birbirlerine dokunduruluyor. Son durumda ve kürelerinin yükleri ne olabilir? 7- Yalıtkan iple asılan olan ve küresinden, küresine yün kumaşa sürtülmüş ebonit çubuk yaklaştırıldığında küresinin denge durumu Şekil I deki gibi olurken küresine ipek kumaşa sürtülmüş cam çubuk yaklaştırıldığında, küresinin denge durumu Şekil II deki gibi olmaktadır. una göre ve küreleri hangi yüklerle yüklüdür? 8- haldeki ebonit çubuk, yünlü kumaşa sürtüldükten sonra şekildeki nötr haldeki küresine dokundurulmadan yaklaştırılırsa; a) küresindeki yük dengesi nasıl değişir? Şekil çizerek gösterin. b) küresi hangi yükle yüklenir? Yün () Ebonit () 9- haldeki cam çubuk, ipekli kumaşa sürtüldükten sonra şekildeki nötr haldeki cismine dokundurulmadan yaklaştırılırsa; a) cismindeki yük dengesi nasıl değişir? Şekil çizerek gösterin. b) cismi hangi yükle yüklenir? c) cisminin 1. ve 2. uçları hangi yükle yüklenir? 18

19 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç Đpek () Cam () 10- () yüklü küresi, nötr haldeki cismine dokundurulmadan yaklaştırılırsa; a) cismindeki yük dengesi nasıl değişir? Şekil çizerek gösterin. b) cismi hangi yükle yüklenir? c) cisminin 1. ve 2. uçları hangi yükle yüklenir? 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç 11- () yüklü küresi, nötr haldeki cismine dokundurulup ayrılıyor. a) cismindeki yük dengesi nasıl değişir? Şekil çizerek gösterin. b) cismi hangi yükle yüklenir? c) cisminin 1. ve 2. uçları hangi yükle yüklenir? d) Dokunmadan sonra cismindeki yük miktarı nasıl değişir? 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç 1.Uç 2.Uç 12- () yüklü cismi, birbirlerine dokunmakta olan iletken ve cisimlerine yaklaştırılıyor. a) cismi uzaklaştırılmadan ve cisimleri ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? b) cismi uzaklaştırılmadan ve cisimleri ayrılırsa, kürelerdeki yük miktarları nasıl olur? c) cismi uzaklaştırıldıktan sonra ve cisimleri ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? 13- () yüklü ve cisimleri, nötr halde olan ve birbirine dokunan iletken,, M kürelerine yaklaştırılıyor. a) ve cisimleri çekilmeden,, M küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? b) ve cisimleri çekildikten sonra,, M küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? 19

20 M M M 14- () yüklü cismi ile () yüklü cismi, nötr halde olan ve birbirlerine dokunan iletken,, M kürelerine yaklaştırılıyor. a) ve cisimleri çekilmeden,, M küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? b) ve cisimleri çekildikten sonra,, M küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? M M M 15- () yüklü cismi, nötr halde olan ve birbirlerine dokunan iletken ve kürelerine yaklaştırıldıktan sonra küresi topraklanıyor. a) cismi uzaklaştırılmadan toprak bağlantısı kesilip daha sonra da ve küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? b) cismi uzaklaştırıldıktan sonra toprak bağlantısı kesilip daha sonra da ve küreleri birbirinden ayrılırsa hangi yükle yüklenirler? 16- Şekildeki () yüklü cismi, birbirlerine dokunmakta olan yarıçapları farklı ve nötr haldeki X, Y, Z kürelerine yaklaştırılıyor. cismi uzaklaştırılmadan küreler birbirlerinden ayrılırsa yüklerinin işareti ve yük miktarları ne olur? 20

21 X Y Z X Y Z X Y Z 17- Yaprakları biraz açık bulunan elektroskopunun topuzuna cismi şekildeki gibi dokundurulduğunda nın yaprakları önce kapanıp sonra tekrar açılıyor. una göre elektroskopu ile cismi birbirine dokundurulmadan önceki hangi yük ile yüklüdür? 18- Özdeş pozitif () yüklü olan elektroskopu ile yükü bilinmeyen elektroskopu arasındaki anahtar kapatıldığında elektroskopunun yaprakları önce tamamen kapanıp sonra tekrar açılıyor. una göre elektroskopunun yükü ve yük miktarı nasıldır? 19- Đpek kumaşa sürtülen cam çubuk nötr elektroskopuna, yün kumaşa sürtülen ebonit çubuk nötr elektroskopuna dokundurulup ayrılıyor. una göre ve elektroskoplarının son durumdaki yükleri ne olur? 21

22 20- haldeki içi boş küre veya silindirin içine yüklü cisim dokundurulursa küre veya silindirler nasıl yüklenirler? 21- haldeki içi boş küre veya silindirin içine yüklü cisim dokundurulmadan yaklaştırılırsa, küre veya silindirler nasıl yüklenirler? 22- şağıdaki kürelerin birbirlerine dokundurulup ayrıldıktan sonraki yüklerini bulun. a) r r r r r r b) c) d) r r r r r r 2 t r r r r r r 2 t r r r r r r 2 2 e) r r r r r r

23 f) r r r r r r 7 3 g) r r r r r r 3 9 h) r r r r r r 1 5 ı) C C C r r r r r r r r r i) C C C r r r r r r r r r j) C C C r r r r r r r r r k) 3r r 3r r 3r r 2 10 l) 3r r 3r r 3r r

24 m) C 4r r 2r 4r r 2r 4r r 2r C C Şekildeki,, M kürelerinden; küresi önce küresine, sonra da M küresine dokundurulup ayrılıyorsa, ve M kürelerinin dokundurulduktan sonraki yükleri ne olur? r r M 3r q 1 = 1 q 2 = 7 q 3 = 0 () 24