Page 71 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

41 FİZİK 11

Pozitif test yükünü elektriksel alana karşı A konumundan B konumuna ta şımak, Şekil 1’deki yer çekimi
alanına zıt yönde dış kuvvet tarafından bir nesneyi taşımaya benzer. Pozitif birim yükünü A konumun-
dan B konumu na taşımak için iş yapılması gerekir. Dolayısıyla pozitif test yükü A’dan B’ye getirildiğinde
bir potansiyel enerji kazanacaktır. Eğer pozitif test yükü elektriksel alanla aynı yönde olduğunda yani B
konumundan A konumuna getirildiğinde iş yapılmayacağından pozitif test yükü potansiyel enerji kaybe-
der. Bu olay Şekil 1’deki aşağı doğru düşen kütlenin durumuna benzer. Buna göre pozitif +1 birimlik test
yükünün yüksek enerji durumu kaynak yüke en yakın olduğu durumdur.
Potansiyel enerji nesnelerin konumundan dolayı sahip olduğu
enerjidir. Yer çekimi alanı içerisindeki birim kütle başına düşen
potansiyel enerji miktarı, bir elektriksel alandaki birim yük başına
düşen potansi yel enerji miktarına benzetilebilir. Elektriksel alanda
pozitif birim yük ko numundan dolayı bir enerjiye sahiptir. Yani bir
kaynağın elektrik alanının etkisini elektrik alanı içindeki konumu-
nu ifade eder. Örneğin pille çalışan basit bir elektrik devresinde
pilin yüksek ve düşük potansiyele sahip iki kutbu vardır. Kapalı
basit bir devrenin iletken telleri boyunca hareket eden yük, dev- E E
reyi dolanırken bu potansiyeller arasında değişikliklerle karşıla-
şır. Pilin kutupları arasında pozitif kutuptan negatif kutba doğru
yönlendirilmiş bir elektrik alanı (Şekil 3) vardır. Bu nedenle, pozitif
bir test yükünün bu alan boyunca negatif kutuptan pozitif kutba + E -
hareketi için iş yapılması gerekir. Böylece bu yol boyunca hare-
ket eden her pozitif test yükünün potansiyel enerjisi artar. Pozitif
kutup, yüksek potansiyel kutbu olarak tanım lanır. Bir anlamda 12 Volt
elektrik devresi, bir enerji dönüşüm sistemidir. Pille çalışan bir
elektrik devresinin kimyasal enerjisi, pozitif bir test yükü üzerinde P l
iş yapmak için düşük potansiyel kutuptan yüksek potansiyel kut-
ba taşımak için kullanılır. Şekil 3: Basit elektrik devresi

Sorular

1. Yukarıdaki metinde vurgusu yapılan kavram fizik biliminde “elektriksel potansiyel” olarak kullanıldı-
ğına göre bu kavramı kendi cümlelerinizle tanımlayınız.

2. Bir üretecin gerilimi altında hareketsiz duran bir elektron serbest bırakıldığında alan ile aynı yönlü
olmak üzere elektriksel alan içinde hızlanır. Bu elektronun mekanik ve elektriksel olarak ener-
ji değerleri arasındaki ilişki nedir? Bu durumda bir elektronun hangi değerini hesaplayabiliriz?
Açıklayınız.

3. Elektriksel bir alanda pozitif yük bu alana karşı hareket ettirildiğinde yükün elektriksel potansiyel
enerjisi ve elektriksel potansiyeli nasıl değişir? Açıklayınız.

68
Hazırlayan: Hasan ATÇEKEN