Güncel Teknoloji Bilgi Platformunuz


Güncel Teknoloji Bilgi Platformunuz

Elektrik & Elektronik Bilgi Platformu
 
AnasayfaKapıSSSAramaÜye ListesiKullanıcı GruplarıKayıt OlGiriş yap

Paylaş | 
 

 ELEKTROSKOP

Aşağa gitmek 
YazarMesaj
admin
Admin
Admin
avatar

Mesaj Sayısı : 560
Rep Puanı : 10101606
Tecrübe Puanı : 7
Kayıt tarihi : 05/07/09
Yaş : 28
Nerden : İzmir

MesajKonu: ELEKTROSKOP   Ptsi Tem. 13, 2009 5:00 pm

ELEKTROSKOP

Bir cismin yüklü olur olmadığını, yüklü ise hangi cins yükle yüklü olduğunu anlamaya yarayan alete elektroskop denir. Aşağıda şekil 1 de görüldüğü gibi metal bir topuz ve buna bağlı olan iletken bir çubuk, çubuğun ucunda ise açılıp kapanabilen gümüş ya da altında yapılmış ince iletken yapraklar vardır. Elektroskop rüzgardan ve havadaki iyonlardan etkilenmemesi için cam fanus içine alınmıştır.
Elektroskop yüksüz iken yapraklar tamamen kapalıdır. Yüklendiği zaman ise yapraklar aynı cins yükle yükleneceğinden birbirini iterek açılır.
Yapraktaki yük miktarları ne kadar fazla ise açıklık o kadar fazladır. Yani yapraklardaki yük miktarı artıkça yük miktarı açıklık artarken, yük miktarı azaldıkça açıklıkta azalacaktır.
Aşağıda şekil 2 de K cismi nötr elektroskoba dokundurulduğunda yapraklar açılmıyorsa cisim yüksüz, yapraklar açılıyorsa K cismi yüklü demektir. Çünkü dokunma ile elektriklenme sağlanarak yapraklar açılmaktadır.
K cisminin yükünün türünü anlamak için, yüklü bir elektroskoba yaklaştırmamız gerekir. Eğer cisim şekil 3 (a) daki (-) yüklü elektroskopun topuzuna yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyorsa yapraklardaki yük miktarı artmış yani topuzdan yapraklara (-) yük gelmiş demektir. Bu da K cisminin (-) yüklü olmasıyla mümkündür. Şekil 3 (b) deki gibi yapraklar biraz kapanıyorsa, yapraklardan topuza (-) yük gelerek yaprakların yük miktarının azalmasına neden olmuştur. Bu da K cisminin (+) yüklü olmasıyla mümkündür.
O halde yüklü bir cisim, yüklü elektroskopun topuzuna yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyorsa cisim elektroskopla aynı yüklü, yapraklar biraz kapanıyorsa elektroskopla zıt yüklü demektir.
Nötr elektroskoba, (+) yüklü K cismi yaklaştırıldığında, yapraklardan (-) yükleri topuza geçer ve etki ile elektriklenme meydana gelir. Topuz (-) yüklenirken, yapraklar ise (+) yükle yüklenerek açılır. Nötr elektroskoba (-) yüklü L cismi yaklaştırıldığında etki elektriklenme olur ve topuz (+), yapraklar ise (-) yükle yüklenir.
Yüklü bir cisim yüklü bir elektroskoba dokundurulduğunda yaprakların hareketi için neler olacağını inceleyelim. Bu durumda neler olacağını anlamak için elektroskobun ve dokundurulan cismin yükünün türü ve miktarının bilinmesi gerekir. Bazı sorularda da kapasitelerinin de bilinmesi gerekir.








Yukarıdaki şekilde K cismi ve elektroskoba değişik miktarlarda yük değerleri verilerek ve birbirine dokundurulularak, yapraklardaki değişmeleri inceleyelim.
K cismi +q elektroskop ise –q ise, elektroskop nötr olur ve yapraklar tamamen kapanır.
K cismi +q elektroskop –2q ise, toplam yük –q olur ve bu yük aralarında paylaşılır. Elektroskopun yükü azalır ve yapraklar biraz kapanır.
K cismi +3q elektroskop –q ise, toplam yük +2q olur. Bu yük aralarında paylaşılır ve her ikiside (+) yükle yükleneceğinden yapraklar yük değişimi sırasında tamamen kapanır. Sonra tekrar açılır.
K cismi ile elektroskobun yükünün tümü aynı ise, dokundurulduğunda neler olacağını anlamak için mutlaka kapasitelerinin de bilinmesi gerekir. Çünkü toplam yük, kapasiteleri oranında paylaşılacaktır.eğer yük / kapasite değerleri farklı ise, aralarında yük alış-verişi yük / kapasite değeri eşit oluncaya kadar devam eder. Elektroskopun yük / kapasitedeğeri gelen cisminkinden küçük ise, elektroskop yük alacağından yapraklar açılır, eşitse değişmez büyükse yük vereceğinden yapraklar biraz kapanır.
Nötr elektroskobun topuzuna (-) yüklü cisim yaklaştırıldığında, etki ile elektriklenme sonucu topuz (+), yapraklar ise (-) yükle yüklenir. Sonra elektroskopun topuzu toprağa bağlandığında, yapraklardaki fazlalık yükler toprağa akar ve yapraklar kapanır. Daha sonra toprak bağlantısı kesilir ve cisim uzaklaştırılırsa, elektroskoptaki (+) yükler yaprakların tekrar açılmasını sağlar.

ÖRNEK:






Yukarıdaki şekilde (-) elektroskoba K ve L cisimleri aynı anda ve aynı miktarda yaklaştırılıyor.
Yaprakların açıklığında değişiklik olmuyorsa
Yapraklar biraz kapanıyorsa
Yapraklar biraz açılıyorsa
K ve L cisimlerinin yükünün işareti ve değeri için ne söylenir.
ÇÖZÜM:
Elektroskobun yapraklarının açıklığı değişmiyorsa, birinin yaptığı etkiyi diğeri yok ediyor demektir. Bu da ancak K ve L nin yüklerinin işareti zıt ve eşit olmasıyla mümkündür.
Yapraklar biraz kapanıyorsa, yapraklardaki (-) yüklerin bir kısmı topuza doğru çekilmiş demektir. Bu durumda cisimlerin iki şekilde olabilir;
1- Her ikisi de (+) işaretli ve değişik miktarda olabilir. Çünkü her ikisi de yapraklardan (-) yükü çeker.
2- Zıt işaretli olabilirler, fakat işareti(+) olanın yükü (-) olanın yükünden fazla olabilir. Çünkü çekme kuvveti itme kuvvetinden büyük olmalıdır.
Yapraklar biraz açılıyorsa, demek ki yapraklara topuzdan (-) yük itilmiş demektir. Bu durumda da cisimlerin yüklerinin işareti iki şekilde olabilir.
3- Her ikisi de (-) işaretli ve değişik miktarda olabilir. Çünkü(-) yük, topuzdaki (-) yükleri yapraklara iterç.
4- Zıt işaretli olabilir. Fakat işareti (-) olanın yük miktarı (+) olanın yük miktarından fazla olabilir. Çünkü itme kuvveti çekme kuvvetinden büyük olmak zorundadır.
Özel Durumlar
İçi boş kürenin içine (-) yüklü bir kürecik sarkıtıldığında küre etki ile elektriklenir. Yani(-) yükler dış kısma itilerek iç kısmada (+) yük fazlalığı oluşur. İçe ve dışa aşağıdaki şekildeki gibinötr elektroskoplar bağlandığında elektroskopların yapraklarının açıldığı gözlenir.
Sayfa başına dön Aşağa gitmek
Kullanıcı profilini gör http://www.mesutbulutakvaryum.forumdizini.com
admin
Admin
Admin
avatar

Mesaj Sayısı : 560
Rep Puanı : 10101606
Tecrübe Puanı : 7
Kayıt tarihi : 05/07/09
Yaş : 28
Nerden : İzmir

MesajKonu: Geri: ELEKTROSKOP   Ptsi Tem. 13, 2009 5:00 pm

Negatif (-) yüklü kürecik, kürenin içine dokundurulursa nötr olan küre (-) yükle yüklenir. Bu yükler bir birini itmek suretiyle kürenin dış kısmına toplanır. Küre iç kısmı nötr olur. Aynı şekilde içe ve dışa nötr elektroskop bağlandığında, içe bağlanan elektroskobun yapraklarını açılmadığı, dışa bağlananın ise yapraklarının açıldığı gözlenir. Kürecik kürenin bir iç parçası olduğundan yüksüzdür. Ayrıca yüksüz olduğunu nötr bir elettroskobun topuzuna dokundurulduğunda yapraklarının açılmadığından da anlaşılabilir.








Yüklü iletken cisimlerin sivri uçlarında daha fazla yük toplanır. Çünkü yükler itme ve çekme kuvvetine göre mümkün olan en uzağa itilir ya da mümkün olan en uzaktan çekilir. Böylece sivri uçlarda daha fazla yük toplanır.

COULOMB KUVVETİ







Yukarıda şekil a da aynı tür yüklerin birbirlerini çektiği biliniyor. Yapılan deneyler bu itme ya da çekme kuvvetinin, cisimlerin üzerindeki yük fazlalığına ve cisimler arasındaki uzaklığa bağlı olduğunu göstermiştir.
Aynı tür ve eşit miktarda elektrikle yüklü özdeş K ve L iletken kürelerinin aralarındaki uzaklık d iken birbirlerine uyguladıkları itme kuvveti F olsun. Şekil b de birinin yükü yarıya indirildiğinde bu kuvvetin F/2 olduğu şekil C de diğerinin yükü de yarıya indirildiğinde ise F/4 olduğu ve şekil d de birinin yükü iki katına çıkarıldığında itme kuvvetinin 2F olduğu görülüyor.
O halde yüklü iki cisim arasındaki itme veya çekme kuvveti, yüklerin çarpımı ile doğru orantılıdır.
Yükler sabit kalacak şekilde aralarındaki uzaklık yarıya indirildiğinde kuvvetin dört katına çıktığı, aralarındaki uzaklık iki katına çıkarıldığında kuvvetin dört kat azaldığı görülür. Bu da kuvvetin. Yükler arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu gösterir.

Coulomb Kuvveti:
Yüklü cisimlerin birbirine uyguladıkları kuvvetin uygulama noktası, yük merkezleri; doğrultusu, yük merkezlerini birleştiren doğru; yönü, aynı cins ise birbirinden dışa, zıt cins ise birbirine doğrudur. Kuvvetin büyüklüğü ise yükler çarpımları ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
Noktasal iki yük arasındaki kuvvet; f~ q1*q2/ d*dorantı sabiti k ise f= k q1*q2/d*d ifadesinden kullanılır.
Burada ;
F: Yükleri birbirine uyguladıkları itme ya da çekme kuvvetidir.
d: Yüklü cisimler arasındaki uzaklık.
k: Yüklerin bulunduğu ortamın cinsine ve kullanılan birim sistemine bağlı kat sayıdır.
Boşlukta ya da havada yük birimi Coulomb alınırsa ;
k= 9*10 N.m/c olur.
İtme yada çekme kuvveti, yük değerleri ne olursa olsun mutlaka cisimlere ayrı ayrı eşit ve zıt yönlüdür. F1=-F2 l F1 l =l F2 l

Birden fazla başka bir yüke uyguladığı kuvvet, her bir yükün uyguladığı kuvvetleri bileşkesinden bulunur.








Yukarıdaki şekilde q1 ve q2 yüklerinin q3 yüküne uyguladıkları kuvvet ile q3 ve q2 yüklerinin q1 yüküne uyguladığı kuvvetler gösterilmiştir.

Bu kuvvetler dört aşamada hesaplanır.
1- Önce yüklerin işaretlerine göre kuvvet vektörleri çizimle gösterilir.
2- Sonra F= k q1*q2/d*d ifadesine göre kuvvetlerin şiddetleri hesaplanır.
3- Daha sonra da geometrik bilgileri kullanılarak kuvvetler arasındaki açılar belirlenir.
4- En son olarak da vektörel toplama kuralları kullanılarak bileşke kuvvet bulunur.

ÖRNEK:



Yukarıdaki şekilde aynı doğrultudaki noktasal yüklerden q2 ye uygulanan elektriksel kuvvetin sıfır olması için q3 yükünün işareti ve q cinsinden değeri nedir?

ÇÖZÜM:
q1 yükünün q2 yüküne uyguladığı kuvvete F1 dersek, q3 yükünün q2 yüküne uyguladığı kuvvete de F2 diyelim. Aynı işaretli yükler birbirlerini ittiğine göre, q3 yüküne işareti q1 ve q2 nin işaretinin aynısı olması gerekir. q2 ye uygulanan kuvvetin sıfır olması için iki kuvvet eşit ve zıt yönlü olmalıdır.
d1= 1 m, d2 = 2 m F1=F2
k* q1*q2/d1*d1=k* q3*q2/d2*d2
q1/1*1=q3/2*2
q3= 4q1 dir.







ÖRNEK:






Yukarıdaki şekildeki –q yükünün dengede kalabilmesi için, O noktasına konulması gereken yükün değeri kaçtır.

ÇÖZÜM: -q yükünün dengede kalabilmesi için üzerine etkiyen kuvvetlerin bileşkesinin sıfır olmalıdır. F= k* q1*q2/d*d ifadesine göre aşağıdaki şekilde q1 yükünün –q yüküne uyguladığı kuvvet de 4F olur. Toplam kuvvetin sıfır olabilmesi için q3 yükünün uyguladığı kuvvet F1 ve F 2 nin bileşkesine eşit ve zıt yönlü olmalıdır. Buna göre F3=5F olacaktır. q3 yükünün değerini ise F1 ve F3 yazıp taraf tarafa oranlayarak bulabiliriz.

F1=3F/F3 = 5F / =k* 3q*q /d* d /k* q3 *q*/4d*d 3/5=3q/q3/4 q3=20q

ÖRNEK:







Yukarıda şekil (a) daki gibi (+) yüklü K cismi L yi çekmektedir. Şekil (b) de ise K,L ye itme kuvveti uygulayarak uzaklaştırılıyor.
Bu elektriklenme çeşidine bağlı olarak ;
I- Başlangıçta K,L ile aynı işaretlidir.
II- Başlangıçta L nötrdür.
III- Şekil-II de ise L, K ye dokunduktan sonra (+) yükle yüklenmiştir.
Yargılarından hangileri doğru olabilir ?
ÇÖZÜM:
(+) yüklü K küresi L küresine kendine doğru çekiyorsa L (-) yüklü olur yada nötr olur.L nin (–) yüklü olması durumunda K cismi çelilecektir. L nin nötr olması durumunda (+) yüklü K cismi, L nin kendisine yakın kısımlarını (-) yükle, kendisine uzak olan kısımlarını ise (+) yükle yüklenmesine sebep olur. L küresinin (-) yükle yüklenen tarafı K ye daha yakın olduğu için K tarafından çekilir.
L cismi (+) yüklü K ye dokunduktan sonra (-) yüklüyse yüklerin tamamını veya daha fazlasını kaybedebilir. Daha fazlasını kaybederse (+) yükle yüklenip K tarafından itilir. L cismi nötr ise K ye dokununca (+) yükle yüklenir ve K tarafından çekilir
Sayfa başına dön Aşağa gitmek
Kullanıcı profilini gör http://www.mesutbulutakvaryum.forumdizini.com
 
ELEKTROSKOP
Sayfa başına dön 
1 sayfadaki 1 sayfası

Bu forumun müsaadesi var:Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz
Güncel Teknoloji Bilgi Platformunuz :: Elektrik Bölümü-
Buraya geçin: