GERİLİM & ELEKTRİKSEL POTANSİYEL FARK NEDİR ?
Gerilim nedir ? Elektrik potansiyel farkı nedir ? Potansiyel fark nedir ? Gerilim teorisi nedir ? Voltaj tanımı nedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Gerilim – Elektrik Potansiyel Fark Nedir adlı yazı ile sizlerleyiz.Temel elektronik yazı dizisinin 5. yazısı olan bu yazı ile elektroniğin temellerini inşa etmeye devam ediyoruz.
Burada gerilim teorisi , elektrik potansiyel farkı , voltaj tanımı , gerilimin tanımı gibi detaylara birlikte bakalım.
Başlayalım.
GERİLİM & ELEKTRİKSEL POTANSİYEL FARK
Gerilim veya elektrik potansiyel farkını anlamadan önce, yüklü bir parçacığın bir biçimli statik elektrik alanında nasıl hareket ettiğini araştırmamız gerekir.
Gerilim teorisi
Bir bataryaya bağlı iki paralel plakı düşünelim.Üst plaka bir akünün artı kutbuna bağlanır. Bu nedenle, bu plaka pozitif olarak yüklenir ve alt plaka pilin negatif terminaline bağlanır ve dolayısıyla bu alt plaka negatif yüklenir.
Bu plakalar aralarında, her iki plakanın yüzey yükü yoğunluğu ile orantılı olan bir statik elektrik alan üretir, bu durumda üst plakanın yüzey yükü yoğunluğu σ olur.
Bu durumda alt plakanın yüzey yükü yoğunluğu – σ olacaktır.Tek pozitif plaka tarafından üretilen elektrik alanı, yüzey yük yoğunluğu, levhalar arasındaki boşluğun iki katı geçirgenliği ile bölünür.
Formül = (σ / 2ԑ0)
Benzer olarak yalnızca negatif plaka üzerinde oluşan statik elektrik alan ise
Formül = – (σ / 2ԑ0)
Bu nedenle plakalar arasında oluşan elektrik alan
Formül = (σ / ԑ0)
Şimdi bu elektrik alanına pozitif yüklü bir parçacık girelim. Parçacık q coulomb şarjı varsa, o parçacık üzerine uygulanan elektrostatik kuvvet olacaktır.
Formül = (Fe = q.E)
E elektrik alan vektörüdür ve tek biçimli olan elektrik alanı için sabittir.
Şimdi parçacığın hızlanmasına bakalım ;
Formül = (Fe / m = (q / m) x E)
Burada, m parçacık kütlesidir.
Bu nedenle herhangi bir t anında parçacığın hızı şöyle yazılabilir:
Formül = V (t) = Vo + ∫(q / m) E dt
Burada Vo, tek biçimli elektrik alanına girişteki partikülün başlangıç hızıdır.
Formül = V(t) = Vo + (q / m) Et
Yani, parçacığın herhangi bir anında pozisyonu şöyle yazılabilir:
Formül = p(t) = po + ∫ V (t) dt
Burada, po partikülün başlangıçta tek biçimdeki elektrik alanına girişinin ilk pozisyonudur.
Formül = p(t) = po + ∫{vo + (q/m) Et} dt => p(t) = po + Vo x t + (q/2m) x E x t^2
Yol bir parabolün işlevidir.Dolayısıyla, bir şarjlı parçacığın tekdüze bir elektrik alanındaki hareketinin bir parabolik yolda mermi hareketi olduğu fonksiyonundan tahmin edilebilir.
Elektrik Potansiyel Farkı ve Voltaj Tanımı
Uzayda statik elektrik alanını karakterize etmek için elektrik alan vektörünü kullanabiliriz.Yüklü parçacıkların bir elektrik alanı içindeki hareketini gözlemleyerek, o alanın kesin özelliklerini tahmin edebiliriz.
Alan yeterince güçlü ise, parabolik bir yolda yüklü bir parçacığın sapması daha keskin olacaktır ve alan zayıfsa, sapma daha azdır.Fakat bir elektrik alanının şiddetini ölçmenin pratik yolu bu değildir.
Bir elektrik alanını karakterize etmek ve ölçmek çok daha kolay olan başka bir fiziksel miktardır ve bu miktar elektrik potansiyeli farkı olarak bilinir.
Elektriksel alanda bir konumun elektriksel potansiyeli V(t), elektriksel potansiyel enerjinin gerektirdiği yükün (q) bir parçacığını yerleştirmek için gerekli olması, parçacığın (q) yükünün bir ürünü ve pozisyon V(t)’nin potansiyeli olacaktır.
Bu potansiyel enerji U (t) = q x V (t)’dir.
Elektriksel potansiyelin SI birimi, İtalyan fizikçi Alessandro Volta (1745 – 1827) adından gelmektedir ve Volt’tur.
Voltmetre iki nokta arasındaki potansiyel farkı ölçmek için kullanılır.
Potansiyel ve voltaj konusunda bir yanlış anlama var.Birçoğumuz her ikisinin de aynı olduğunu düşünüyoruz. Ancak voltaj tam olarak potansiyel değildir.İki noktanın elektrik potansiyel farkının ölçüsüdür.
Elektrik Potansiyel ve Elektrik Alan Vektör
Elektrik potansiyeli ve elektrik alan vektörü, her ikisi de elektrik alanının boşluğu olan aynı şeyi karakterize eder. Hem elektrik potansiyeli hem de elektrik alan vektörü bir elektrik alanını tanımladığından, ilişkilidir.
Formül = dV = – E x ds
Burada dV, d ile mesafeli olan iki nokta arasındaki potansiyel farktır ve elektrik alan vektörü E’dir.
Potansiyel Farkın veya Gerilimin Tanımı
Voltaj teorisinin yukarıdaki kısmını anladıktan sonra, potansiyel farkın bir tanımını ve voltaj tanımını birkaç kelimede oluşturabiliriz. Voltaj, iki nokta arasındaki birim yük başına elektrik potansiyel enerjisindeki farktır.Gerilim, bir ünite yükünün iki nokta arasında hareket etmesi, statik bir elektrik alanına karşı yapılması gereken iştir.Elektrik potansiyel farkının bir ölçüsü olan bir voltaj, kapalı bir devrede akan elektrik akımının sebebidir.
GERİLİM & ELEKTRİKSEL POTANSİYEL FARK NEDİR SONUÇ :
Bugünki yazımızda Gerilim & Elektriksel potansiyel fark nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Temel elektronik yazı dizisine hızla devam ederken konular anlamında umuyorum faydalı bir yazı dizisi oluyordur.
İyi Çalışmalar