Elektrostatik

Elektrik Yükü

Maddeler atomlardan, atomlar ise proton (+), nötron (yüksüz) ve elektron (−) taneciklerinden oluşur. Elektriklenmede yalnızca elektronlar yer değiştirir; protonlar çekirdekte kalır.

• Proton sayısı = elektron sayısı ise cisim nötr.
• Elektron fazlası olan cisim negatif, elektron eksiği olan cisim pozitif yüklüdür.
• Yük birimi coulomb (C)'dur; en küçük yük temel yük (e ≈ 1,6 × 10⁻¹⁹ C) ve katlarıdır.
• Yükün korunumu: Yük yoktan var edilmez; toplam yük sabittir.

Elektriklenme Yolları

• Sürtünme ile: İki nötr cisim sürtülünce biri elektron verir (+), diğeri alır (−); cisimler zıt ve eşit miktarda yüklenir. Örnek: plastik çubuğun yünlü kumaşa sürtülmesi.
• Dokunma ile: Yüklü cisim nötr bir iletkene dokunursa yük paylaşılır; cisimler aynı cins yükle yüklenir. Özdeş iletken kürelerde yük eşit paylaşılır.
• Etki (indüksiyon) ile: Yüklü cisim dokunmadan yaklaştırılınca iletkendeki yükler ayrışır; yakın uç zıt, uzak uç aynı cins yükle yüklenir. Topraklama yapılırsa cisim kalıcı olarak zıt yükle yüklenir.

İletken ve Yalıtkan

İletkenler (metaller, grafit, tuzlu su) yükleri kolayca iletir ve yük dış yüzeye yayılır. Yalıtkanlar (plastik, cam, tahta, kuru hava) yükü iletmez; yük oluştuğu yerde kalır.

Elektroskop

Bir cismin yüklü olup olmadığını ve yükünün cinsini anlamaya yarayan araçtır. Yaprakların açılması yük olduğunu gösterir; aynı cins yükle yaklaşıldığında yapraklar daha çok açılır.

Coulomb Kanunu

Aynı cins yükler birbirini iter, zıt cins yükler çeker. İki yük arasındaki kuvvet: F = k · q₁ · q₂ / d². Kuvvet yüklerin çarpımıyla doğru, aradaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.

Topraklama ve Günlük Hayat

• Topraklama: Yüklü cismin toprakla bağlanarak nötrlenmesi; elektrikli cihazlarda güvenlik için kullanılır.
• Paratoner (yıldırımsavar): Yıldırımın yükünü toprağa ileterek binaları korur.
• Akaryakıt tankerlerinde zincir sarkıtılarak birikebilecek yük toprağa aktarılır.
• Fotokopi ve boyama işlemleri elektrostatik çekimden yararlanır.

Sınav uyarısı: Elektriklenmede yalnız elektronlar hareket eder. Sürtünmede zıt, dokunmada aynı cins yük oluşur. Coulomb kuvveti uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.