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