Page 4 - Fen Lisesi Fizik 11 | 2.Ünite

2. ÜNİTE ELEKTRİK VE MANYETİZMA

2.1. Elektriksel Kuvvet ve Elektrik Alan

Merkezi kendisi olan elektrik yüklü bir cisim, küresel uzayda ışık hızı ile yayılan sürekli bir elektrik alan
meydana getirir. Yükün elektrik alanı, çevresindeki uzayı dolduran vektörel bir büyüklüktür. Elektrik yüklü
tüm cisimler için böyle bir alanın varlığı söz konusudur. Örneğin her elektrona, yüklü olmasından kay-
naklanan bir elektrik alan eşlik eder. Aynı türden elektrik yükü ile yüklenen cisimler, birbirine itme kuvveti
uygularken farklı türden elektrik yükü ile yüklenen cisimler birbirini çeker. Yüklü iki cisim arasındaki kuvvet
etkileşimi, yüklerin karşılıklı oluşturdukları elektrik alanları aracılığıyla gerçekleşir.

Yerkürenin herhangi bir cisme uyguladığı kütle çekim kuvvetinde olduğu gibi elektrik yüklü cisimlerin bir-
birine kuvvet etki ettirmesi için yüklerin birbirine temas etmesi gerekmez. Bu türden temas gerektirmeyen
kuvvetlere alan kuvvetleri denir. Kütle çekim kuvveti ve elektriksel kuvvet, alan kuvvetleridir. Kütle çekim
kuvvetinin taşıyıcıları, gravitonlar (sanal parçacık); elektrik alanın kuvvet taşıyıcıları, fotonlardır.

2.1.1. Yüklü Cisimler Arasındaki Elektriksel Kuvvet

Charles Coulomb (Şarl Kulom), 1785 yılında kendi buluşu olan burulma terazisi adını verdiği düzenekle
yüklü cisimler arasındaki kuvvetin büyüklüğünü ölçmüştür. Burulma terazisi, uzun bir telde asılı olan çok
küçük bir halter ile yüklü cisimler arasındaki etkileşmeyi ölçecek şekilde tasarlanmıştır (Görsel 2.1). Fanus
içinde biri halter üzerinde bulunan, diğeri de sabit tutulan yüklü cisimler bulunur. Yüklü cisimler arasında olu-
şan kuvvet, cisimlerin birbirini itmesine veya çekmesine neden olur. Ortaya çıkan hareket, telde bir burulma
oluşturur. Burulmuş telin geri çağırıcı momenti, burulma açısıyla orantılı olduğundan bu açının büyüklüğü,
çekme veya itme kuvvetinin nicel bir ölçümünü sağlar. Coulomb, yaptığı bu deneyde parçacıkların yükü-
nün (q) ve yükler arasındaki uzaklığın (r) değiştirilmesiyle iki parçacık arasında oluşan kuvvetin değiştiğini
bulmuştur. Durgun yüklü iki parçacık arasında oluşan kuvvet ile ilgili elde ettiği sonuçlar, Coulomb Yasası
olarak adlandırılır. Coulomb Yasası’yla matematiksel modeli tanımlanan ve yüklü cisimlerin yüklerinden
dolayı aralarında oluşan bu kuvvete elektriksel kuvvet denir. Elektriksel kuvvetin büyüklüğü F sembolüyle
gösterilir ve SI sisteminde birimi N’dır.

Görsel 2.1: Burulma Terazisi

212