Page 20 - Fen Lisesi Fizik 11 | 2.Ünite

2. ÜNİTE ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Elektriksel Potansiyel: Nötr bir balonun yün kumaşa sürtünmesi sonucu yüklenmesi, elektriklenmeyi
açıklamak için örnek olarak kullanılabilir. Bu yöntemle elektriksel olarak yüklenen balon, binlerce volt bü-
yüklüğünde elektriksel potansiyele sahip olabilir. Bu balona temas eden kişi zarar görmemektedir. Ancak
evlerde kullanılan 220 V şebeke gerilimine temas edildiğinde ise kişi ciddi zararlar görmektedir. Binlerce
volt büyüklüğündeki elektriksel potansiyel zarar vermiyor iken 220 V gerilim neden zarar vermektedir?
Çelişki gibi görülen bu durumun açıklaması elektriksel potansiyel ile elektriksel potansiyel enerjinin farklı
kavramlar olduğunun bilinmesinde gizlidir. Elektriksel potansiyel ile elektriksel potansiyel enerji kavramları
ilişkili olmakla birlikte, farklı fiziksel büyüklüklerdir.

Bir elektriksel alan içindeki herhangi bir noktanın elektriksel potansiyeli, pozitif birim yüklü bir taneciği
sonsuzdan bu noktaya getirmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iştir. Elektriksel potansiyel enerji
ise herhangi bir yük değerine sahip taneciği sonsuzdan bu noktaya getirmek için elektriksel kuvvetlere
karşı yapılan iştir. Bu ifadeye göre elektriksel potansiyel enerji sadece elektriksel potansiyelin büyüklü-
ğüne değil aynı zamanda yüklü taneciğin yük miktarının büyüklüğüne de bağlıdır. Bu nedenle elektriksel
potansiyelin büyük olması, her zaman elektriksel potansiyel enerjinin de büyük olduğu anlamına gelmez.
Örneğin elektriksel olarak yüklenen balonun elektriksel potansiyeli çok büyük olmakla birlikte balonun
sahip olduğu net yük miktarı çok küçüktür. Bu nedenle balonun elektriksel potansiyel enerjisi oldukça
küçüktür.

Balonun elektriksel yükü 1 C gibi büyük bir değer olsaydı, sahip olacağı elektriksel potansiyel enerji büyük
olacağından balona dokunan kişi ciddi zararlar görebilirdi. Fakat örnekteki balonun elektriklenmesi ile
-6
kazandığı yük miktarı, 10 C büyüklüğündedir. Bu nedenle potansiyel enerjisi çok küçüktür.

Elektrik çarpmalarında zarar görülmesinin nedeni tek başına elektriksel potansiyelin büyük olmasından
değil aynı zamanda elektriksel potansiyel enerjinin de büyük olmasından kaynaklanır.

Elektrik alan içindeki pozitif birim (q ) yük başına düşen elektriksel potansiyel enerjisi olan elektriksel po-
0
tansiyeli (V), elektriksel potansiyel enerjisi cinsinden

E p
V = bağıntısı ile hesaplanır.
q
0
Elektriksel potansiyel skaler bir büyüklüktür ve SI sistemindeki q 1
q
birimi volttur. Elektriksel potansiyeli yüklü bir cisim ile +1 birim q r 0
0 A
deneme yükü üzerinden de formüle edilebilir. Buna göre
Deneme
Şekil 2.13’teki q yüklü noktasal cisim ile kendisinden r kadar yükü
1
uzakta bulunan A noktasındaki +1 birim q deneme yükünden
0 Şekil 2.13: q yüklü noktasal cisim ile +1
1
oluşan sistemde, elektriksel potansiyel enerjileri E birim q deneme yükü
P 0
q $ q
E = $ 1 0 dir.
k
P
r
E enerjisine sahip A noktasının elektriksel potansiyeli A noktasında pozitif birim yüke düşen elektrik po-
P
tansiyel enerji olacağından A noktasının potansiyeli V
A
q $ q
E k $ 1 0
V = P = r
A
q q
0 0
q
V = $ 1 şeklindedir.
k
A
r

228