Page 17 - Fen Lisesi Fizik 11 | 2.Ünite

2. ÜNİTE ELEKTRİK VE MANYETİZMA

2.2.1. Noktasal Yükler İçin Elektriksel Potansiyel ile İlgili
Kavramlar

Elektriksel Potansiyel Enerji: Serbest hâldeki sarmal bir yayı sıkıştırmak için bir dış kuvvete ihtiyaç
vardır. Bu dış kuvvet, yay sıkıştırılırken yay üzerine iş yapar. Bu da yayın esneklik potansiyel enerjisinde
artışa neden olur. Serbest bırakıldığında iç kuvvetleri iş yaptığından esneklik potansiyel enerjisi azalır
(Şekil 2.6).

F

Şekil 2.6: Sıkıştırılmış yay

Benzer bir durum elektrik yüküyle yüklü cisimlerde de görülür. Şekil 2.7’deki gibi +q yüklü iki cisim birbirle-
rine elektriksel kuvvet uygular. Yüklü cisimlerden birini sabit tutulan yüklü cisme yaklaştırmak için uygula-
nan dış kuvvet, sistemin enerjisinde artmaya neden olur.

+q +q
F F F
Uygulanan
kuvvet
Sabit
Şekil 2.7: +q yüklü iki cisim

Elektrik yüklerinin itme veya çekme kuvvetinden kaynaklanan durum enerjilerine elektriksel potansiyel
enerji denir. Elektriksel potansiyel enerji skaler bir büyüklüktür ve elektriksel etkileşmelerin enerjisini ifade
eder. E sembolüyle gösterilir ve SI sistemindeki birimi J’dür.
p
Aralarında r uzaklığı bulunan q ve q yüklü noktasal cisimlerden oluşan sistemin sahip olduğu elektriksel
1 2
potansiyel enerji, yüklerin büyüklüğü ile doğru, aralarındaki uzaklıkla ters orantılıdır. Bu durum
q $ q
E = k $ 1 2 bağıntısı ile ifade edilir.
p
r
Formülde kullanılan büyüklüklerin SI sistemindeki sembol, birim ve birim sembolü Tablo 2.3’te verilmiştir.

Tablo 2.3: Birim Tablosu
Fiziksel Büyüklük Sembol Birimi Birimin Sembolü

elektriksel potansiyel enerji E joule J
p
2 2
coulomb sabiti k newton∙metrekare/coulombkare N∙m /C
yük q coulomb C

uzunluk r metre m

225