Elektriklenme nedir? Elektriklenme çeşitleri nelerdir?

Cisimlerin fazladan artı veya eksi elektrik yüküne ulaşmasına elektriklenme ya da elektrikle yüklenme olayı denir. Fazladan nitelemesi önemli, çünkü bir cismin nötr (yüksüz) olması cisimde hiç yük olmadığı anlamına gelmez; artı yüklerin sayısıyla eksi yüklerin sayısının birbirine eşit olduğu anlamına gelir. Elektrostatik yazısında bunu özellikle vurgulamıştık ve sürtünme ile elektriklenmeyi görmüştük. Şimdi cisimlerin üç şekilde elektriklenebileceğini göreceğiz. Bunlar sürtünme ile, dokunma ile (temas ile) ve etki ile elektriklenme çeşitleri.

Sürtünme ile elektriklenme

Cam bir çubuğu ipek bir çubuğa sürterek elektriklenmesini sağlayabileceğimizi biliyoruz. Aynısı plastik bir çubuğu yün parçasına sürtmek için de geçerli. Aşağıdaki resimde plastik bir kalemi cam bezine sürterek elektrikle yüklemeyi görüyoruz. Plastik kalemin yüklendiğini kağıt parçalarını çekmesinden anlıyoruz. Elektroskop ile de elektriklenme oldu mu test edebilirdik.

Sürtünme ile elektriklenme: kalem cam bezine sürtülüyor

Yalıtkanlar genellikle sürtünme ile elektriklenir. Peki sürtünme ile elektriklenme nasıl oluşur?

Sürtünme ile elektriklenme basamakları 1

Yukarıdaki resimde bir plastik çubuğu bir yün parçasına sıkıca sürtüyoruz. Aşağıdaki resim plastik ve yünü birbirine sürttükten sonra neler olduğunu gösteriyor.

Sürtünme ile elektriklenme basamakları 2

Plastik çubuktaki yükler çubuğun yüzeyinde. Dokunma ile yüklerin bir cisimden diğerine aktarılabildiğini biliyoruz, çubuğa dokunursak yükü parmağımıza aktarılır. Ama yükledikten sonra plastiğin üstünde hareket etmiyor, çünkü plastik yalıtkan. Yalıtkanların serbest elektronları olmadığı için elektronlar üstünde hareket edemez. Ayrıca elektrik yükünün korunumlu olduğunu biliyoruz, toplam yük sayısı değişmiyor. Başlangıçta hem plastik hem de yün yüksüzdü. Sürterek eksi yüklerin bir kısmını yünden ayırdık ve plastiğe aktarılmasını sağladık. Öyleyse yünün üstündeki fazladan artı yük sayısı, plastik çubuğun üstündeki fazladan eksi yük sayısına eşit olmak zorunda. Yine hatırlamamız gereken, hareket eden yüklerin yalnızca eksi yükler yani elektronlar olduğu, çünkü protonlar çekirdekte çok sıkı bağlılar hareket edemezler.

Aynı deneyi cam çubuğu ipek kumaşa sürterek yapmış olsaydık, elektronlar bu kez camdan ipeğe aktarılacaktı. Camın artı yük sayısı, ipek kumaşın eksi yük sayısına eşit olacaktı.

Dokunma ile elektriklenme

İletkenler genellikle sürtünme ile elektriklenemez. İletken ve yalıtkan deneylerimizde şu sonuçlara varmıştık: (1) Elektrik yükü bir cisimden diğerine sadece iki cisim birbirine dokunuyorsa aktarılabilir. (2) İletkenler elektrik yükün üzerlerinde hareket etmesine imkan sağlarken, yalıtkanların üstünde elektrik yükü hareket edemez. Aşağıdaki resimdeki gibi, eksi yüklü plastik bir çubuğu (artı yüklü cam çubuk da olabilir) metal bir küreye dokundurursak, küre yüklü hale gelir. Dokunma ile elektriklenme gerçekleşir.

Dokunma ile elektriklenme basamakları 1

Yukarıdaki resimdeki eksi yüklü plastik çubuk küreye dokunduğunda üzerindeki yükler iletken metal küreye aktarılır.

Dokunma ile elektriklenme basamakları 2

Yükler metal küreye aktarıldığı anda birbirlerini iterler, çünkü birbirlerine elektriksel kuvvet uygularlar. Aslında plastik çubuktayken de itiyorlardı, ama plastik çubuk yalıtkan olduğu için hareket etmelerine izin vermiyordu. Oysa iletken metal kürede eksi yükler kolayca ve çok hızlı bir şekilde hareket ederler. Birbirlerini ittikleri için de, birbirlerinden uzaklaşır ve kürenin yüzeyine dağılırlar. İletkenlerde ve yalıtkanlarda yük dağılımı konusunda bunu ayrıntılı olarak açıklayacağız.

Dokunma ile elektriklenme basamakları 3

Küreye yeni eklenen elektronların kendilerinin metalin uzak kısımlarına hareket etmesine gerek yoktur. İtici kuvvetlerinden dolayı tüm elektron denizini biraz kenara kaydırmaları yeterlidir. Elektron denizinin yeni eklenen yüke uyum sağlaması son derece hızlı (10-9 saniyede) gerçekleşir. Bu nedenle bir metal üzerine eklenen ya da çıkarılan yüke anında tepki verir. Çok hızlı bir şekilde hareket ederek kürenin yüzeyine dağılan elektrik yükleri bulundukları yerde hareketsiz kalır. Bu duruma elektrostatik denge denir.

Dokunma ile elektrinlenmede, tüm elektriklenme türlerinde olduğu gibi artı yükler değil eksi yükler hareket eder. Ayrıca cisimler mutlaka aynı yükle yüklenirler: dokunulan cisim artı yüklüyse dokundurulan cisim de artı yüklenir. Bunun tersi de doğrudur, dokunulan cisim eksi yüklüyse, dokundurulan cisim de eksi yüklenir. (Neden kesinlikle zıt yüklenemezler? Yorumlarda cevabınızı bekliyorum.)

Etki ile elektriklenme

Etki ile elektriklenme bir cismin dokunulmadan uzaktan etki (tesir veya indüksiyon da denir) ile elektriklenmesi olayıdır. Etki ile elektriklenmeyi anlayabilmemiz için önce elektrik yüklerinin kutuplanmasını (polarizasyon da denir) anlamamız gerekiyor.

Elektrik yüklerinin kutuplanması

Artı yüklü bir cam çubuğu yüksüz bir metal cismin yanına yaklaştırırsak (ama dokundurmazsak) ne olur? Aşağıdaki resim yüklü bir cam çubuğun nötr bir metal cisimdeki elektrik yüklerini nasıl kutupladığını gösteriyor. Cam çubuğun artı yükleri metalin elektron denizini çektiği için hafifçe sola kaydırıyor, cam çubuğa yakın olan metalin sol yüzeyi eksi yükleniyor. Cam çubuktan uzakta olan metalin sağ yüzeyinde ise eksilen elektronlardan dolayı net artı yük kalıyor. Metalin bütününe bakarsanız, hala yüksüz, çünkü artı yüklerin sayısı eksi yüklerin sayısına eşit, ama yüklerin dağılımları değişiyor. Yüksüz bir cisimde yüklerin bu şekilde hafifçe ayrışmasına kutuplanma ya da polarizasyon denir.

Etki ile elektriklenme: elektrik yüklerinin kutuplanması

Etki ile elektriklenme nasıl olur?

Sezgiye ters bir şekilde, hiç dokunmadan ya da bir şeye sürtmeden iletken bir cismin elektriklenmesini sağlayabiliyoruz. Çok zekice bir yöntem bu şöyle çalışıyor:

  1. Önce iki tane iletken cisim alıyoruz. Başlangıçta ikisi de yüksüz.
  2. Bu iki iletken cismi birbirine dokunduruyoruz.
  3. İletken cisimlerr birbirine dokunurken, birine yüklü bir cisim yaklaştırıyoruz. Böylece iletken cisimler kutuplanıyor.
  4. Yüklü cismi uzaklaştırmadan iki metal iletken cismi birbirinden ayırıyoruz.
  5. Sonuçta cisimlerin bir artı diğeri eksi yüklenmiş oluyor.

Aşağıdaki resimler iki metal kürenin bu süreçle, etki ile elektriklenmesini gösteriyor.

Etki ile elektriklenme basamakları 1

Etki ile elektriklenme basamakları 2

Elektriklenme ile ilgili kazanımlar

2017 – 9.6.1.1. Elektrikle yüklenme çeşitlerini örneklerle açıklar.

  • Yük, birim yük ve elektrikle yüklenme kavramları verilir.

2013 – 10.2.1.2 Elektrikle yüklenme olayını açıklar ve farklı tür maddelerin elektrikle yüklenmelerini karşılaştırır.

  • Öğrencilerin deneyler yaparak ve simülasyonlar kullanarak karşılaştırma yapmaları için ortam hazırlanır.
  • Öğrencilerin günlük hayat örneklerini incelemeleri sağlanır.
17 Yorum
  1. mert 9 ay önce

    harika olmuş gerçekten tek kelimeyle muhteşem

    • Yazar
      admin 9 ay önce

      Beğenmene sevindim Mert. Umuyorum faydalı olmuştur elektrik hakkında düşünmene.

  2. eda 9 ay önce

    site çok işime yaradı herkese öneririm bu siteyi çok beğendim 🙂

    • Yazar
      admin 9 ay önce

      Beğenmene memnun oldum. İşinize yarasın diye yazıyorum.

  3. ayşenur 7 ay önce

    neden zıt yükle yüklenmedikleri hakkında bir fikrim var. zıt yüklenselerdi potansiyel fark olacaktı ve potansiyel fark oluşması demek akım geçmesi demektir elektriklenme devam edecekti belki madde durgun yapısını korumak istediğinden potansiyel farkı en aza indirmeyi ister ve bu yüzden aynı yükle yüklenmiş kalırlar son durumda.

  4. ali ihsan 6 ay önce

    bu yazıyı yazan varmı performans ödevi için yazan varsa da kaç sayfa tuttu ?
    (bu arada emeğine sağlık admin)

    • Mehmet Buğra 6 ay önce

      öncelikle çok teşekkür ederim. ben performansımı buradan yaptım ve 5 sayfa tuttu

  5. Jack Formand 6 ay önce

    3 sayfa çıktı bea bu arada selamlar olsun yanıt sonradan geldi kusura bakma dosdum :d

  6. Hakan 5 ay önce

    Sayın admin eksi yüklü plastik Çubuk nötr iletkene dokununca küre cubuktan eksi alır ve ikiside eksi yüklü olur demişsiniz.parantez içinde de cam cubukta olabilir demişsiniz. Cam cubuk yalitkan ve artı yüklü nötr iletken küreye dokununca küreye artı yüklerini vermeyeceğine göre( +yük hareket etmez ) yalitkan olduğu için cam da eksi yükü dokunarak alamayacagina göre küre nasıl + yüklenecek ?cam da olabilir dememek lazım bence? Peki ya sizce?

    • Yazar
      Fizik Dersi 5 ay önce

      Cam çubuk yalıtkan ve artı yüklü iken nötr iletken küreye dokundurulursa ne olur? Evet artı yükler hareket etmez, yani cam çubuğun artı yüklerinin kendileri küreye geçemez. Ama iletken küredeki eksi yükler (nötr demek artı ve eksi yüklerin eşit sayıda olmasıdır, yük olmaması değildir) cam çubuktaki artı yükler tarafından çekilir. Böylece iletken küredeki eksi yük sayısı artı yük sayısından daha az olur. Sonuç olarak iletken kürede fazladan artı yük kalır ve küre artı yüklenmiş olur.

  7. Hakan 5 ay önce

    Sayın admin teşekkür ederim internette bu konu ile ilgili bir tane bile açıklama (+yüklü yalitkanin iletkeni yukleyecegine dair) yok demekki yalıtkanlarda dokunarak eksi yük kazanabilir diyebilirmiyiz? Amacım tam öğrenmek sayın hocam sadece yalitkan bir malzemenin yük kabul etmesine şaşırdım. Phase yalıtkanlarda dokunarak yük paylaşabilir yani yükleri önemli değil diyebilirmiyiz yorum soruların da?

  8. Hakan 5 ay önce

    Yüklü yalitkan cisimler demek istedim hocam yukarıda yanlış çıkmış. Birde artı yüklü bir yalitkan internette içindeki yukler iletken içindeki yükleri etkiler tabi ama eksi yükün iletkenden yalitkan bir maddeye gececeginden emin miyiz? Yani yalitkanin doğasına aykırı değil mi bu durum…

    • Yazar
      Fizik Dersi 5 ay önce

      Yalıtkanın fazladan artı yükleri yüzeyinde. İletkende eksi yükler rahatça hareket edebiliyor. Yalıtkanı iletkene dokundurunca iletkendeki eksi yükler yalıtkanın yüzeyine geçiyor, dokunduğu bölgede sadece. Yalıtkanın içinde eksi yükler de pek hareket edemiyor. Bu nedenle dokunulan bölge dışına yayılamıyorlar. Ama sonuçta iletken eksi yük verdiği için artı yüklenmiş oluyor.

  9. Öğrenci 5 ay önce

    Köpük anyonmu yoksa katyonmu yüklüdür bunun cevabını verebilirmisiniz bir sorum daha var saç anyonmu yoksa katyonmu yüklüdür cevaplarsanız sevinirim

    • Yazar
      Fizik Dersi 5 ay önce

      Köpük derken straforu kastediyorsan, cam sürtersek köpük eksi yüklü olur (katyon). Saça plastik sürtersek saç artı yüklenir (anyon).

  10. ece 4 ay önce

    sürtünme ile elektriklenmede zıt yükle birbirine sürtünürse aynı yükle mi yüklenirler ?

    • Yazar
      Fizik Dersi 4 ay önce

      Zıt yüklü cisimler birbirine sürtülünce önce dokunan bölgeler nötr hale gelir. Sonra sürtmeye devam edince normal sürtünme ile elektriklenme olur.

Bir Cevap Bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

©2018 fizikdersi.gen.tr - Her hakkı saklıdır içerik izinsiz kullanılamaz

Kullanıcı Bilgileriniz İle Oturum Açın

Bilgilerinizi Unuttunuzmu?