Page 23 - Fizik 11 | 2.Ünite

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

C) NOKTASAL YÜKLER İÇİN ELEKTRİKSEL POTANSİYEL FARKI VE ELEKTRİKSEL İŞ

Bir öğrenci, kitaplığındaki bir kitabı bulunduğu raftan üst taraftaki başka rafa yerleştirirken kitap üzerine iş (W)
yapar. Kitap üzerine yapılan iş, kitabın potansiyel enerjisindeki değişime eşit olur. Benzer şekilde elektrik alan
içindeki bir yükü bir noktadan diğerine götürürken yük üzerine de iş yapılabilir. Yapılan iş, yükün bu iki nokta-
da sahip olacağı elektriksel potansiyel enerjilerinin farkına eşittir. Elektrik alan içindeki pozitif birim yükün bir
noktadan diğerine götürülmesi için yapılan işe bu iki noktanın elektriksel potansiyel farkı denir. Buna göre
W
elektriksel potansiyel farkı VD = q olur.

K m K +q

g E

L L
a) Yer çekimi alanında b) Elektriksel alanda

Şekil 2.15: Düzgün çekim alanlarında serbest bırakılan cisimler
Yer çekimi alanın etkisinde K noktasından serbest bırakılan m kütleli cisim L noktasına indiğinde cisim yer çeki-
mi potansiyel enerjisini kaybeder (Şekil 2.15.a ). Benzer şekilde düzgün elektrik alanın etkisinde K noktasından
L noktasına gelen +q yükü de elektriksel potansiyel enerjisini kaybeder (Şekil 2.15.b). Yükün L noktasındaki
potansiyel enerjisi K noktasındakinden daha azdır. Buna göre düzgün elektrik alan içinde ve alan doğrultu-
sunda bulunan K ve L noktaları arasında potansiyel farkı vardır. Elektrik alanın yönü daima potansiyeli yüksek
olan noktadan düşük olan noktaya doğrudur. Negatif yükler ise elektrik alan ile aynı yönde hareket ettirilirse
elektriksel potansiyel enerji kazanır.

? Bir elektrik alanda aynı elektriksel potansiyele sahip noktalar var mıdır?

E

C

A B

Şekil 2.16: Düzgün elektrik alandaki noktalar
Şekil 2.16’daki gibi elektrik alan içindeki B ve C noktalarının potansiyelleri eşit ve A noktasının potansiyelinden
daha düşüktür. Aynı potansiyele sahip olan B ve C noktalarının bulunduğu yere, alan içinde kalacak şekilde ve
alan çizgilerine dik bir düzlem yerleştirilirse düzlem üzerindeki bütün noktaların potansiyelleri birbirine eşit olur.

Potansiyel farkı kavramı en iyi elektrik akımı incelenerek anlaşılabilir. Yüklerin iletken üzerindeki hareketini yani
elektrik akımının oluşmasını sağlayan da iletken üzerindeki iki noktanın elektriksel potansiyel farkıdır. Örneğin
evlerde kullanılan elektrik enerjisi, 220 volt potansiyel farkı altında elektrik akımı sağlar. Bunun anlamı elektrik
devresinde dolanan her 1 C’luk yükün 220 J enerji taşımasıdır. Taşınan enerji kadar da iş yapılması gerekir.

279
279