11 - ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ENERJİ

Yüklü parçacıklar, çoğu kez elektriksel potansiyel enerjiye sahiptir. Ve bu enerji kinetik enerjiye dönüşür. Bunu göstermek için, yüklü iki cismin, iki paralel yüklü levha arasında bulunduğunu düşünelim. Levhaların arasındaki, orta bölgedeki elektrik alanı sabit bir değere sahiptir ve yönü Şekil 10’da gösterilmiştir. Şekil 11’de ise pozitif yüklü bir cisme etkiyen kuvvetler gösterilmektedir.
[Resim: image004.jpg]
Elektrik alanı yüzünden, q yüküne sahip olan cisim, sağa yönelen bir Eq kuvvetine maruz kalır. Yüklü cismi yerinde tutmak istersek, cisim üzerine ters yönde bir F=Eq kuvveti uygulamalıyız.

Yüklü bir cismin, Şekil 10’da başlangıçta A noktasında olduğunu farz edelim. Şimdi, cismi A’dan B’ye ***ürmekle cismin üzerinde bir iş yaparız. Bu durumda E sabit olduğundan, A’dan B’ye gitmekle F kuvveti tarafından yapılan iş [Resim: image006.gif] (E sabit) olur. Bu iş, sabit kütle-çekimi (gravitasyonal) kuvvetine karşı bir cismi yükseltmek için yapılan işe çok benzer. İşte, yükün, elektriksel kuvvetlere karşı çekilmekle onun üzerinde yapılan işin, yükün elektriksel potansiyel enerjisinin artmasına neden olduğu söyleriz. Burada, potansiyel enerjideki değişim önemlidir.

Cisim B noktasına getirdikten sonra serbest bırakırsak, bu potansiyel enerji, kinetik enerji olarak geri kazanılır. B deki yüklü cisim, üzerine etki eden Eq (dengelenmemiş) kuvvet nedeni ile, Aya doğru itilir. O halde, B de serbest bırakılınca A ya doğru hızlanır. Yüklü cismin B deki elektriksel potansiyel enerjisi, cismi A dan B ye ***ürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan işe eşittir: [Resim: image008.gif]–q yüküne etkiyen elektriksel kuvvetin yönü, E nin yönüne zıttır. Buna göre, cismi B den A ya ***ürmek için uygulanan kuvvet –q yükü üzerinde pozitif iş yapmalıdır. Demek ki –q yükü, A da, B den daha büyük elektriksel potansiyel enerjiye sahip olacaktır. Cisim serbest bırakılırsa, A dan B ye “düşecek”, yani E nin zıt yönünde hareket edecektir (Bueche,Jerde;2000:505)

paylaşım güzel