ELEKTROSKOP, Bir cismin yüklü olup olmadığını, yüklü ise yükünün işaretini anlamaya yarayan alete denir. Elektroskop basitçe metal bir topuz, metal bir tel, iletken çok hafif iki yaprak ve cam fanustan oluşmaktadır.
Elektroskop yüksüz iken, yapraklar kapalı ve yapraklar arasındaki açı sıfır derecedir. Elektroskop yüklendiğinde, her iki yaprakta aynı cins ve eşit yükle yüklenir ve birbirlerini iterek yapraklar açılır. Yapraklar arasındaki açı yük miktarı ile orantılıdır. Yük miktarı artarsa, açı artar, yük miktarı azalırsa, yapraklar arasındaki açı da azalır.
Buna göre, elektroskobun yüklü olup olmadığını, yaprakların açık olup olmadığından anlayabiliriz.
Nötr bir elektroskoba bir cisim dokundurulduğunda, yapraklar açılıyorsa dokundurulan cisim mutlaka yüklü demektir. Dokunmayla elektriklenme sonucu elektroskopta yüklenir ve yaprakları açılır. Fakat bu durumda yükün işareti anlaşılamaz.
Yükün işaretini anlayabilmek için, yükünün işareti bilinen bir elektroskoba yüklü cismi yaklaştırmamız gerekir.(–) yüklü bir elektroskoba bir K cismi yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyorsa yaprakların biraz açılmasının nedeni, yapraklardaki yük miktarının artmasıdır. Yani topuzdan yapraklara (–) yükler itilmiştir. Topuzdan yapraklara (–) yüklerin itilebilmesi için K cisminin yükünün işareti (–) olmalıdır.
Eğer K cismi yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları biraz kapanıyorsa, yapraklardaki yük miktarı azalıyor yani topuza yapraklardan yük çekiliyordur. Buna göre, K cisminin yükünün işareti (+) dır.
Yüklü bir cisim, yüklü bir elektroskoba yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyorsa , cisim ile elektroskop aynı cins yükle yüklü, yapraklar biraz kapanıyorsa , cisim elektroskopla zıt yüklüdür. Cisim yaklaştırılırken yapraklar biraz açılıyorsa, uzaklaştırılırken yapraklar biraz kapanıyordur.Yani yaklaşma uzaklaşma birinin tersi olur.
Nötr bir elektroskoba (–) yüklü bir K cismi yaklaştırıldığında elektroskop etki ile elektriklenir. Yapraklar (–) yükle yüklenirken, topuz ise (+) yükle yüklenir, (+) yüklü cisim yaklaştırılsa idi, yapraklar (+), topuz ise (–) yükle yüklenirdi.
Yüklü bir cismi yüklü bir elektroskoba dokundurduğumuzda, yaprakların hareketinin nasıl olacağını anlamak için yük miktarlarını ve yükün işaretini bilmek gerekir.
1°) qE = – 3q, qK = +q ise, birbirlerine dokundurulduğunda, toplam yük qT = – 3q + q = – 2q olur ve bu yükü aralarında paylaşırlar. Dolayısıyla elektroskobun yük miktarı azalır ve yapraklar biraz kapanır.
2°) qE = + q, qK = – q olsa idi elektroskobun yük miktarı sıfır olur ve yapraklar tamamen kapanırdı.
3°) qE = – q, qK = +4q ise, toplam yük qT = + 4q – q = + 3q olur. Elektkroskobun ilk yükü (–) işaretli iken dokundurduktan sonra (+) işaretli olur. Bu durumda elektroskobun yaprakları önce kapanır, sonra tekrar açılır.
Elektroskop ve dokundurulan cismin yükünün işareti aynı ise, elektroskobun yapraklarının hareketini bilebilmek için kapasitelerinin de bilinmesi gerekir.
+q yüklü bir çubuk ve elektroskop birbirine dokundurulduğunda üç ihtimal vardır,
1°) Kapasiteleri eşit ise, yük geçişi olmaz ve elektroskobun yaprakları arasındaki açı değişmez.
2°) Elektroskobun kapasitesi büyük ise, toplam yükün (+2q) yarıdan fazlasını alır ve yapraklar biraz açılır.
3°) Çubuğun kapasitesi büyük ise, çubuk toplam yükün (+2q) yarıdan fazlasını alır ve elektroskobun yaprakları biraz kapanır.
(–) yüklü bir cisim, (+) yüklü elektroskoba sürekli yaklaştırıldığında elektroskobun topuzundaki (–) yüklerin (elektroskobun topuzu (+) yüklü olsa da (–) yüklerde vardır.) bir kısmı yapraklara itilir ve yapraklardaki (+) yük miktarı azalır. Dolayısıyla yapraklar biraz kapanır. Yaklaştırmaya devam edildiğinde ve yapraklardaki (+) yüke eşit miktar (–) yük itildiğinde, yapraklar tamamen kapanır.
Yine yaklaştırılmaya devam edilir ve yapraklardaki (+) yükten daha fazla (–) yük itilirse, yapraklar (–) yükle yüklenir ve tekrar açılır.Yüksüz (nötr) bir elektroskoba (–) yüklü bir cisim yaklaştırıldığında etki ile elektriklenir ve yapraklar (–), topuz (+) yükle yüklenir.Bu durumda iken, elektroskobun topuzu topraklanırsa, yapraklardaki (–) yükler toprağa akar ve yapraklar tamamen kapanır. Çünkü iletilen yükler mümkün olan en uzağa yani toprağa itilir.Daha sonra toprak bağlantısı kesilir ve cisim uzaklaştırılırsa, elektroskop (+) yükle yüklenmiş olur.
Özel Durumlar
1. İçi boş iletken bir küre yüklendiğinde, yükler kürenin dış yüzeyinde toplanır. Çünkü yükler birbirini karşılıklı olarak mümkün olan en uzağa yani dış yüzeye doğru iterler. İç yüzey nötrdür.
2. Yine nötr bir kürenin iç yüzeyine (–) yüklü X cismini dokundurduğumuzda, X küresi yükünün tamamını büyük küreye aktarır ve kendisi nötr hale gelir. Eğer (–) yüklü X küresi, büyük kürenin dışına dokundurulsaydı, toplam yükü aralarında yarıçapları oranında paylaşırlar idi.
3. (+) yüklü X küresi nötr kürenin içine değmeyecek şekilde salındırıldığında, etki ile elektriklenme olur. Kürenin iç yüzeyine (–) yükler çekilir. Dış yüzeyinde ise (+) yük fazlalığı oluşur.
4. Yüklü iletken cisimlerin sivri uçlarında daha fazla yük toplanır.
Son düzenleyen nötrino; 22 Aralık 2015 10:58
Sebep: Mesaj düzeni / Kırık görsel!
