Elektriksel Alan Nedir?

Elektriksel Alan
Elektrik alan, alan içinde belli bir yerde sabit duran noktasal yüke uygulanan, yük başına düşen kuvvet olarak tanımlanır.
Fizikte elektrik alan, elektriksel alan veya elektrik alanı; elektriksel yükü veyamanyetik alanı içinde barındıran uzayın bir özelliğidir ve içinde bulunan yüklü nesnelere elektriksel güç sayesinde ile etki eder.
Elektriksel alan kavramı Michel Faraday tarafından fizik bilimine kazandırılmıştır.

Elektriksel Alan Nedir?
Elektrik alan SI birimi Newton/Coulomb ya da Volt/metre olan bir vektör alanıdır. SI temel birimleri cinsinden kg·m·s−3·A−1 olarak bilinir. Alanın belli bir noktadaki büyüklüğü o noktaya etki edecek 1 Coulomb‘luk bir yüke ne kadar kuvvet uygulayacağıyla belirlenir, alanın yönü kuvvetin yönüdür.
Elektrik alanın yoğunluğunun büyüklüğü, alan büyüklüğünün karesiyle doğru orantılı elektriksel enerjiye sahiptir. Elektrik alanın yükle ilişkisi yer çekim ivmesinin kütleyle ilişkisinin ve kuvvet yoğunluğunun hacimle ilişkisi gibidir.
Manyetik alana sebep olan ve zamana göre değişen bir elektriksel alan, elektrik ve manyetik alanların birbiriyle ilişkili olduğunu gösterir. Bu yüzden elektrik alandan ve manyetik alandan ayrı ayrı bahsetmek yerine elektromanyetik alan (elektromanyetizma) kavramı kullanılır.
Elektromanyetik alandaki değişimler kuantum mekaniğinde foton olarak adlandırılır.
Genel formülü: E=F/q
- E: Elektriksel alandaki konumu
- q: Yükü
- F: Elektriksel kuvveti
temsil eder.
F parçacık tarafından hissedilen elektriksel kuvvet, q parçacığın yükü, E parçacığın konumundaki elektrik alan.
Literal olarak alındığında bu denklem elektrik alanı yalnızca alanda durağan yükler olduğunda tanımlar. Dahası, alandaki yükler elektrik alanı değiştireceğinden, herhangi bir q yükünün varlığındaki elektrik alan o yük olmadığında olandan daha farklı olacaktır. Fakat, verili bir yük dağılımından kaynaklanan elektrik alan bu alanı hissedecek hiçbir parçacık olmasa dahi tanımlıdır. Bu tanımlılık alana varsayımsal olarak yerleştirilen test yükü ile sağlanır. Bu sayede elektrik alan test yükü sıfıra yaklaşırken yükün hissedeceği kuvvet ile tanımlanır:
Bu ifade elektrik alanın yalnızca kaynak yük dağılımına bağlı olmasını sağlar.
[ad#bilg300l]
Tanımdan anlaşılabilceği üzere elektrik alanın yönü pozitif yüklü parçacığın hissedeceği kuvvetin yönüyle aynı, negatif yüklü parçacığın hissedeceği kuvvetin yönünün zıttıdır. Aynı yükler birbirini çekip zıt yükler birbirini iteceğinden (aşağıda formülü verilmiştir), pozitif yüklerin etrafındaki alanların dışarıyı gösterdiğini ve negatif yüklerin etrafındaki alanların içeriye doğru yöneldiğini söyleyebiliriz.
Coulomb yasasına dayanarak, uzayda tek bir noktasal yük tarafından üretilen elektrik alanı yazabiliriz: E=1/4pi… q elektrik alanı üreten parçacığın yükü, r elektrik alanı hesapladığımız nokta ile q yükü arasındaki uzaklık, r q yükünden elektrik alanın hesaplandığı noktayı gösteren birim vektör, epsilon elektrik sabiti.
Birden fazla noktasal yükün ürettiği elektrik alan yüklerin teker teker ürettiği elektrik alanların süperpozisyonudur:
Alternatif olarak, Gauss yasası uzayda sürekli bir yük yoğunluğu dağılımının ürettiği elektrik alanı hesaplamamızı sağlar.
ρ pozisyona bağlı olarak yük yoğunluğunu verir.
Coulomb yasası esasen elektrik yük dağılımı ile bu dağılımdan kaynaklanan elektrik alan arasındaki ilişkiyi gösteren Gauss yasasının özel bir halidir. Gauss yasası elektromanyetik teoriyi oluşturan dört Maxwell denklemlerinden biridir.
Elektrik alan enerji depolar. Bir elektrik alanın enerji yoğunluğu aşağıdaki gibidir.
epsilon alanın içerisinde bulunduğu yerin dielektrik katsayısı, E elektrik alan vektörüdür. Böylece, verili bir Vhacminde depolanan toplam enerji dV diferansiyel hacim elementi olmak üzere
olarak verilir.
Elektrostatik ve kütle çekimi arasındaki paralellikler
Elektrik yükleri arasındaki ilişkiyi gösteren Coulomb yasası
Newton’un evrensel kütleçekim yasası ile benzerdir:
Bu, elektrik alanla yer çekimi alanı arasında benzerlikler olduğunu gösterir. Bu benzerlikler:
- İkisi de boşlukta yayılır.
- İkisi de merkezidir ve korunur.
- İkisi de ters kare yasasına uyar.
- İkisi de ışık hızıyla yayılır.
- Elektrik yükü ve relativistik kütle korunur. (Not: Buna karşın durağan kütle korunmaz.)
Elektrostatik ve kütleçekim kuvvetleri arasındaki farklar:
- Elektrostatik kuvvet kütleçekim kuvvetinden çok daha fazla kuvvetlidir (yaklaşık 10 kat).
- Kütleçekiminde benzer yüklerin birbirini itmesi söz konusu değildir.
- Negatif yüklerin var olmasına karşın negatif kütle diye bir şey yoktur. Bu madde bir öncekiyle birleştirildiğinde, kütleçekim kuvvetinde kütlelerin birbirini her zaman çektiğini fakat elektrostatik kuvvetlerde yüklerin birbirini hem çekip hem itebildiklerini söyleyebiliriz.
Benzer Haberler

Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini ...

Euro Truck Simulator 2 Türkiye Haritası Eklendi
Euro Truck Simulator 2 Türkiye Haritası Eklendi
Euro Truck Simulator 2 oyununa gelecek yeni DLC’de, Romanya ve ...

Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 yazılım güncellemesi yapıldı. Next Point HD ...

Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı ticaret, kazançlarını kısa bir süre için bekleme pozisyonlarından optimize ...

Meizu Pro 7 Plus Türkiye’de!
Meizu Pro 7 Plus Türkiye’de!
Türkiye’ye resmi olarak giriş yapan Meizu, şimdi de 6 GB ...

Nokia 7 Plus Beş Dakikada Tükendi!
Nokia 7 Plus Beş Dakikada Tükendi!
İlk kez Çin’de satışa çıkan Nokia’nın orta segment telefonu Nokia ...

Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche, Tesla Model X rakibi Mission E Cross Turismo SUV ...

Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini ...

Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 yazılım güncellemesi yapıldı. Next Point HD ...

Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı ticaret, kazançlarını kısa bir süre için bekleme pozisyonlarından optimize ...

Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche, Tesla Model X rakibi Mission E Cross Turismo SUV ...

Google Lens Sonunda Kullanıma Sunuldu!
Google Lens Sonunda Kullanıma Sunuldu!
Geçtiğimiz ay yaptıkları açıklamayla Lens özelliğinin tüm Android ve iOS ...

Samsung, 30 TB’lık ünyanın En Büyük SSD’sini Duyurdu
Samsung, 30 TB’lık ünyanın En Büyük SSD’sini Duyurdu
Samsung 30.72 terabayt depolama alanına sahip dünyanın en yüksek kapasiteli ...

2018’de USB Bellekle Yapabileceğiniz 6 Şey!
2018’de USB Bellekle Yapabileceğiniz 6 Şey!
Artık eskisi kadar kullanmadığımız USB bellekleri kullanmanızı sağlayacak 6 yol, ...

Google, Bir Konsol ve Oyun Akış Hizmeti Yapıyor!
Google, Bir Konsol ve Oyun Akış Hizmeti Yapıyor!
Google’ın üzerinde çalıştığı gizemli oyun konsolu ve oyun akış hizmeti, ...

Apple, Dijital Kalemi Pencil İçin Yeni Patent Aldı
Apple, Dijital Kalemi Pencil İçin Yeni Patent Aldı
Apple, dijital kalemi Apple Pencil için yeni patent aldı. Kalem, ...

E-sigara Zararsız mı Diyorsunuz? Bir Daha Düşünün!
E-sigara Zararsız mı Diyorsunuz? Bir Daha Düşünün!
Yeni bir e-sigara araştırması, kullananların “zararsız” iddiasını çürütecek kadar ciddi ...

MediaTek’ten Yeni İşlemci ve Biyosensör Geldi
MediaTek’ten Yeni İşlemci ve Biyosensör Geldi
Uygun fiyatlı telefonlara güçlü işlemciler üreten MediaTek, yeni MT6739 işlemcisini ...

Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini
Nokia’nın yeni uygun fiyatlı telefonu Nokia 4.2’nin fiyatı ve özelliklerini ...

Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 Uydu Yazılım
Next Point HD V1.09.20144 yazılım güncellemesi yapıldı. Next Point HD ...

Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı Ticaret Nedir?
Kaldıraçlı ticaret, kazançlarını kısa bir süre için bekleme pozisyonlarından optimize ...

Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche Mission E Cross Turismo Tanıtıldı!
Porsche, Tesla Model X rakibi Mission E Cross Turismo SUV ...

Google Lens Sonunda Kullanıma Sunuldu!
Google Lens Sonunda Kullanıma Sunuldu!
Geçtiğimiz ay yaptıkları açıklamayla Lens özelliğinin tüm Android ve iOS ...

Samsung, 30 TB’lık ünyanın En Büyük SSD’sini Duyurdu
Samsung, 30 TB’lık ünyanın En Büyük SSD’sini Duyurdu
Samsung 30.72 terabayt depolama alanına sahip dünyanın en yüksek kapasiteli ...

2018’de USB Bellekle Yapabileceğiniz 6 Şey!
2018’de USB Bellekle Yapabileceğiniz 6 Şey!
Artık eskisi kadar kullanmadığımız USB bellekleri kullanmanızı sağlayacak 6 yol, ...

Google, Bir Konsol ve Oyun Akış Hizmeti Yapıyor!
Google, Bir Konsol ve Oyun Akış Hizmeti Yapıyor!
Google’ın üzerinde çalıştığı gizemli oyun konsolu ve oyun akış hizmeti, ...

Apple, Dijital Kalemi Pencil İçin Yeni Patent Aldı
Apple, Dijital Kalemi Pencil İçin Yeni Patent Aldı
Apple, dijital kalemi Apple Pencil için yeni patent aldı. Kalem, ...

E-sigara Zararsız mı Diyorsunuz? Bir Daha Düşünün!
E-sigara Zararsız mı Diyorsunuz? Bir Daha Düşünün!
Yeni bir e-sigara araştırması, kullananların “zararsız” iddiasını çürütecek kadar ciddi ...

MediaTek’ten Yeni İşlemci ve Biyosensör Geldi
MediaTek’ten Yeni İşlemci ve Biyosensör Geldi
Uygun fiyatlı telefonlara güçlü işlemciler üreten MediaTek, yeni MT6739 işlemcisini ...