ELEKTROSKOP KONU ANLATIMI

Bir cismin yüklü olup olmadığını, yüklü ise yükünün işaretini anlamaya yarayan aleteelektroskop denir. Elektroskobun basitçe yapısı şekildeki gibidir. Metal bir topuz, metal bir tel, iletken çok hafif iki yaprak ve cam fanustan oluşmaktadır.
Elektroskop yüksüz iken, yapraklar kapalı ve yapraklar arasındaki açı sıfır derecedir.

Elektroskop yüklendiğinde, her iki yaprakta aynı cins ve eşit yükle yüklenir ve birbirlerini iterek yapraklar açılır. Yapraklar arasındaki açı yük miktarı ile orantılıdır. Yük miktarı artarsa, açı artar, yük miktarı azalırsa, yapraklar arasındaki açı da azalır.
Buna göre, elektroskobun yüklü olup olmadığını, yaprakların açık olup olmadığından anlayabiliriz.
Nötr bir elektroskoba bir cisim dokundurulduğunda, yapraklar açılıyorsa dokundurulan cisim mutlaka yüklü demektir. Dokunmayla elektriklenme sonucu elektroskopta yüklenir ve yaprakları açılır. Fakat bu durumda yükün işareti anlaşılamaz.
Yükün işaretini anlayabilmek için, yükünün işareti bilinen bir elektroskoba yüklü cismi yaklaştırmamız gerekir. Şekildeki (–) yüklü elektroskoba K cismi yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyor.
Yaprakların biraz açılmasının nedeni, yapraklardaki yük miktarının artmasıdır. Yani topuzdan yapraklara (–) yükler itilmiştir.

Topuzdan yapraklara (–) yüklerin itilebilmesi için K cisminin yükünün işareti (–) olmalıdır.
Eğer K cismi yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları biraz kapanıyorsa, yapraklardaki yük miktarı azalıyor yani topuza yapraklardan yük çekiliyordur. Buna göre, K cisminin yükünün işareti (+) dır.

Yüklü bir cisim, yüklü bir elektroskoba yaklaştırıldığında yapraklar biraz açılıyorsa, cisim ile elektroskop aynı cins yükle yüklü, yapraklar biraz kapanıyorsa, cisim elektroskopla zıt yüklüdür.
Cisim yaklaştırılırken yapraklar biraz açılıyorsa, uzaklaştırılırken yapraklar biraz kapanıyordur. Yani yaklaştırma ve uzaklaştırma birbirinin tersi olur.

Nötr bir elektroskoba (–) yüklü bir K cismi yaklaştırıldığında elektroskop etki ile elektriklenir. Yapraklar (–) yükle yüklenirken, topuz ise (+) yükle yüklenir, (+) yüklü cisim yaklaştırılsa idi, yapraklar (+), topuz ise (–) yükle yüklenirdi.



Yüklü bir cismi yüklü bir elektroskoba dokundurduğumuzda, yaprakların hareketinin nasıl olacağını anlamak için yük miktarlarını ve yükün işaretini bilmek gerekir.



Elektroskop ve dokundurulan cismin yükünün işareti aynı ise, elektroskobun yapraklarının hareketini bilebilmek için kapasitelerinin de bilinmesi gerekir.
Şekilde +q yüklü çubuk ve elektroskop birbirine dokundurulduğunda üç ihtimal vardır.

Yüksüz elektroskoba + yüklü cismin yaklaşması

Yüksüz bir elektroskoba + yüklü bir cisim yaklaştırılırsa yapraklardaki -- yükler cisim tarafından topuza doğru çekilir. Bu durumda yapraklar + yüklü kaldığından artıların itmesi sonucu yapraklar açılır.

Yüksüz elektroskoba - yüklü cismin yaklaşması

Yüksüz bir elektroskoba - yüklü bir cisim yaklaştırılırsa topuzdaki -- yükler cisim tarafından yapraklara doğru itilir. Bu durumda yapraklar - yüklü kaldığından eksilerin itmesi sonucu yapraklar açılır. 

Yüksüz elektroskoba yüklü cismin dokunması

Yüksüz bir elektroskoba - yüklü bir cisim dokundurulursa elektroskop ile cisim arasında yük paylaşımı olur. Bu durumda elektroskop - yüklü kaldığından artıların itmesi sonucu yapraklar açılır. Artı yükler birbirini iter. Hareket eden yükler aslında eksi yüklerdir. Ama artılar hareket ediyor gibi düşünülürse yanlış sonuçlar çıkmaz.

Yüklü elektroskoba aynı yüklü cismin yaklaşması 

Yüklü elektroskoba aynı yüklü cismin yaklaşmasısonucunda topuzdaki yükler cisim tarafından yapraklara doğru itilir. Yapraklarda daha fazla yük olacağından yapraklar biraz daha açılır. Bu olay + yükler hareket ediyor gibi düşünülerek + yüklü cisim ve elektroskop için de doğrudur.

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin yaklaşması 1

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü bir cisim yaklaştırıldığında zıt yüklü cisim elektroskobun yapraklarındaki yükleri çeker. Eğer cismin yük miktarı az ise cisim yapraklardan biraz yük çeker ve yapraklar biraz kapanır. 

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin yaklaşması 2

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü bir cisim yaklaştırıldığında zıt yüklü cisim elektroskobun yapraklarındaki yükleri çeker. Eğer cismin yük miktarı yeterince büyük ise yaprakları nötürleyebilecek kadar yük çeker ve yapraklar tamamen kapanır. 

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin yaklaşması 3

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü bir cisim yaklaştırıldığında zıt yüklü cisim elektroskobun yapraklarındaki yükleri çeker. Eğe cismin yük miktarı elektroskoptan çok fazla ise yaprakları nötürleyecek kadar çektikten sonrada yük çekmeye devam eder. Bu durumda yapraklar önce kapanır sonra açılır. 

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin dokunması 1

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Yük paylaşımı elektroskobun yükünü azaltacak şekilde olmuşsa yapraklar biraz kapanır.

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin dokunması 2

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Yük paylaşımı elektroskobun yükünü nötürleyecek şekilde olmuşsa yapraklar tamamen kapanır. 

Yüklü elektroskoba zıt yüklü cismin dokunması 3

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Yük paylaşımı elektroskobun yükünü değiştirecek şekilde olmuşsa yapraklar önce kapanır sonra açılır.

Yüklü elektroskoba aynı yüklü cismin dokunması 1 

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Yük paylaşımı + yüklerin elektroskoba akması ile oluşmuşsa, yaprakların yükü artacağından yapraklar biraz açılır.

Yüklü elektroskoba aynı yüklü cismin dokunması 2

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Yük paylaşımı + yüklerin cisme akması ile oluşmuşsa, yaprakların yükü azalacağından yapraklar biraz kapanır.

Yüklü elektroskoba aynı yüklü cismin dokunması 3

Yüklü bir elektroskoba zıt yüklü cisim dokundurulursa sığalarla orantılı yük paylaşımı olur. Toplam yük topuzun ve cismin yarıçapları ile doğru orantılı paylaşılır. Cismin ve elektoskobun potansiyelleri eşit ise yükler hareket etmez ve yapraklarda bir değişme olmaz.

UYARI: Aslında hareket eden yükler eksi yüklerdir. Artı yüklerin hareket ettiği düşünülürse sonuçlar değişmez. Bu yüzden animasyonlarda + yükler hareket ettirilmiştir. Böyle düşünülmesi soru çözümlerinde pratiklik ve kesinlik sağlar.