Page 19 - Fen Lisesi Fizik 11 | 2.Ünite

2. ÜNİTE ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Örnek: Aynı düzlem üzerinde bulunan yüklerin konumları şekildeki gibidir.
−5
q = 3∙10 C
A
A

3 m

4 m
B C
−5 −5
q = 4∙10 C q = 5∙10 C
B C
9 2 2
Buna göre q yüklü cismin elektriksel potansiyel enerjisi kaç J’dür? (k = 9∙10 N∙m /C )
B
q $ q
Çözüm: Bir cismin bulunduğu sistemde sahip olduğu elektrik potansiyel enerjisi E = k $ 1 2 eşitli-
p d
ği kullanılarak bulunur. İkişerli gruplandırılarak q yüklü cismin elektrik potansiyel enerjisi E ise
B
PB
E = E PBA + E PBC
PB
kq$ q $ k q$ q $
E = B A + B C
PB
d AB d BC
9
4 10 $$
9
4 10 $ $
$
910 $ $ - 5 310 - 5 910 $$ - 5 510 - 5
$
E = +
PB
3 4
− 1 − 1
E = 36∙10 + 45∙10
PB
E = 8,1 J olur.
PB
Elektriksel potansiyel enerji, kimi zaman pozitif (+) kimi zaman negatif (−) değer alabilir. Bu durumu açık-
lamak için noktasal q yüklü cisimden d uzaklıkta olacak şekilde sonsuzdan getirilen noktasal q yüklü bir
1
2
cismin oluşturduğu sistem örnek verilebilir (Şekil 2.12).
q q
1 2
d

Şekil 2.12: Sonsuzdan q yüklü cisme d
1
uzaklığa getirilen q yüklü cisim
2

q ve q yükleri aynı işaretli olduğunda birbirlerine itme kuvveti uyguladıkları için q yükünü sonsuzdan alıp
2
1
2
getirmekle elektriksel kuvvetlere karşı iş yapılır. q yükünü, q ’den uzaklaştırırken birbirine itme kuvveti
2
1
uygulayan bu cisimler, ayrılırken elektriksel kuvvetler iş yapar. Bu durumda elektriksel potansiyel enerji
pozitiftir.
q ve q yükleri zıt işaretli olduğunda birbirlerini elektriksel kuvvetle çekerler. q yükünü sonsuzdan alıp
1
2
2
getirmekle elektriksel kuvvetler iş yapar. q yükünü q ’den uzaklaştırmak için elektriksel kuvvetlere karşı iş
1
2
yapılır. Bu durumda sistemin elektriksel potansiyel enerjisi artar.
227