Elektrik Alan- Elektrik Potansiyel

Yüklü bir cismin çevresinde oluşan alana Elektrik Alan denir.

Pozitif birim yüke eden elektriksel kuvvete Elektrik Alan denir.

Elktrik alan vektörel bir büyüklüktür, Birimi Newton/Coulomb dur

Aşağıda verilen q yükünün +1C yükün olduğu noktada oluşturduğu elektrik alan aşağıda verilen formülle hesaplanır.

Elektrik Alan Çizgileri :
Elektrik yüklerinin çevresin aşağıdaki şekilde olduğu gibi Elektrik Alan çizgileri oluşur ve Elektrik alan çizgilerinin özellikleri aşağıdaki gibidir.

1-) Elektrik alan çizgileri daima (+) yüklerden çıkıp (-) yüklere doğrudur

2-) Aynı ortamda birden fazla yük bulunursa elektrik alan çizgileri aşağıdaki gibidir.

3-) Elektrik alan çizgilerinin sık olduğu bölgelerde elektrik alan şiddeti fazla , seyrek olduğu bölgelerde elektrik alan şiddeti daha azdır.

4-) Elektrik alan çizgileri küre yüzeyinden dik olarak çıkar, veya cismin yüzeyine dik olarak gelirler.

5-) Elektrik alan çizgileri asla birbirini kesmez.

6-)Birden fazla yükün bulunduğu noktada elektrik alan şiddeti , alan şiddetlerinin vektörel toplamına eşittir.

Elektriksel Potansiyel Enerji

Bir cisim bulunduğu yerden daha yüksek bir yere konulursa yerçekimine karşı bir iş yapılmış olunur. Bu cismi daha yükseğe çıkaran kuvvetin yaptığı iş, o cisimde potansiyel enerjiye dönüşür. Dolayısıyla bu cismi o yüksekliğe çıkaran F kuvvetinin yaptığı iş cismin potansiyel enerjileri arasındaki farka eşittir.

Elektriksel potansiyel enerjiyi şu şekilde tanımlayabiliriz. Elektriksel alan içinde bir cismin konumundan dolayı sahip olduğu enerjiye elektriksel potansiyel enerji denir.

Elektriksel potansiyel enerji aşağıdaki şekilde tanımlanır.

Elektriksel alan içerisinde yer alan elektrik yüklü bir cismin sahip olduğu potansiyel enerji, cismi sonsuzdan bu noktaya getirmek için elektriksel kuvvet veya kuvvetlere karşı yapılan işe eşittir.

Bir Noktadaki Elektriksel Potansiyel

Elektriksel alan içindeki +1 birimlik yükün elektriksel potansiyel enerjisine o noktanın elektriksel potansiyeli denir.

+1 birimlik yükün elektriksel alan içerisindeki potansiyel enerjisi, bu cismi sonsuzdan o noktaya getirmek için elektriksel kuvvete karşı yapılan işe eşittir. Yük +1 birim olduğundan bu yükün bulunduğu noktadaki potansiyel enerjisine, o noktanın potansiyel enerjisi denir. Burada q yükü ile yüklü bir cismin kendisinden x kadar uzaklıktaki potansiyel enerjisinin nasıl hesaplanacağına dikkat ediniz.

Burada yük miktarı arttıkça elektriksel potansiyel enerji de artacaktır.

Elektriksel potansiyel enerji skaler bir büyüklüktür ve V simgesiyle gösterilir.

V: Potansiyel (Volt)

d: Uzaklık (metre)

q: Yük (Coulomb)

k: Coulomb sabiti (N.m²/C²)

Birden fazla yükün bir noktada oluşturduğu elektriksel potansiyel bu yüklerin ayrı ayrı oluşturduğu elektriksel potansiyellerin toplamına eşittir.

E_p = q₁. V olur. Bu formülden B noktasındaki bir q yükünün elektriksel potansiyel enerjisinin aynı zamanda;

E_p = q. V bağıntısıyla da verilebileceği görülür.