Fizik 2 Dersi Notları

Giriş

• Elektrik ve manyetizma, klasik seviyede incelenecek.
• Kaynak kitap: Survey Fizik.
• Elektriklenme olayları ve temel prensipleri.

Elektriklenme

• Elektriklemenin yolları: Örnek olarak sürtünme.
• Deney: Kalemi saçımıza sürtmek ve küçük kağıt parçalarını çekmek.
• Konulara girmeden direkt Coulomb yasasına geçilecek.

Coulomb Yasası

Tanım

• Coulomb, 1700'lü yıllarda yüklü cisimler arasındaki kuvveti ölçmüştür.
• Yükler: Q1 ve Q2.
• Temel yük: Elektronun yük miktarı.
  • Yük miktarı: -1.6 x 10^(-19) Coulomb.

Yüklerin Özellikleri

• Yükler doğada negatif veya pozitif olabilir.
• Kuvvet miktarı yüklerin çarpımı ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
• Formül: ( F = k \frac{Q1 \cdot Q2}{R^2} )
  • ( k ): Coulomb sabiti (8.98 x 10^9 N m²/C²).

Boş Uzayda Elektriksel Geçirgenlik

• Epsilon 0: Boş uzayın elektriksel geçirgenlik katsayısı (8.85 x 10^(-12) C²/N m²).
• Alternatif formül: ( F = \frac{Q1 \cdot Q2}{4 \pi \epsilon_0 R^2} )

Vektörel Kuvvet

• Kuvvet vektörel bir nicelik. Yön bilgisi eklenmeli.
• Aynı cins yükler birbirini iter, zıt cins yükler birbirini çeker.

Uygulama Örnekleri

Örnek 1: Hidrojen Atomunda Kuvvet Hesabı

• Proton ve elektron arasındaki uzaklık: 5.3 x 10^(-11) m.
• Elektrostatik kuvvet hesaplaması:
  • Sonuç: 8.2 x 10^(-8) N.
• Kütle çekim kuvveti hesaplaması:
  • Sonuç: 3.6 x 10^(-47) N.
• Elektrostatik kuvvet, kütle çekim kuvvetinden 10^39 kat fazla.

Örnek 2: Üçgen Yükler Üzerinde Kuvvet Hesabı

• Üçgen düzenleme ile üç yük yerleşimi.
• Q3 yüküne etki eden net kuvvet hesaplanacak.

Örnek 3: Yüklü Kürelerin Dengesi

• İki pozitif yüklü küre, ipte asılmış.
• Dengede kalabilmeleri için gerekli formüller ve hesaplamalar:
  • Her bir küre üzerindeki yük miktarı: 4.42 x 10^(-8) Coulomb.

Genel Bilgiler

• Bir Coulomb, yaklaşık 10^19 elektron yüküne eşittir.
• Mikro ve nano Coulomb, deneylerdeki yaygın yük miktarları.