Soru:
Nötr bir elektroskoba, yalıtkan sapından tutularak pozitif yüklü bir cam çubuk yaklaştırılıyor. Bu sırada elektroskobun yapraklarının hafifçe açıldığı gözlemleniyor. Daha sonra, elektroskobun topuzuna parmağımızla dokunup çekiyoruz (topraklıyoruz). Son olarak cam çubuğu uzaklaştırıyoruz. Son durumda elektroskobun yük işareti nedir?
Çözüm:
💡 Bu, klasik bir elektrostatik indüksiyon ve topraklama sorusudur. Süreci adım adım izleyelim:
- ➡️ 1. Adım (Yaklaştırma): Pozitif yüklü cam çubuk, nötr elektroskoba yaklaştırılır. Çubuktaki pozitif yükler, elektroskobun içindeki negatif yükleri (elektronları) topuza doğru çeker. Topuz kısmen negatif, uzakta kalan yapraklar ise pozitif yüklenir. Aynı cins yükler (pozitif) yapraklarda toplandığı için yapraklar birbirini iter ve açılır.
- ➡️ 2. Adım (Topraklama): Elektroskop bu haldeyken (çubuk hala yakınken) topuz topraklanır. Topraktan, topuzdaki negatif yükleri dengelemek için elektron gelmez. Tam tersine, yapraklardaki pozitif yükler, topraktan elektron çeker. Bu elektron akışı, yapraklardaki pozitif yükleri nötrler. Yapraklar kapanır. Ancak bu sırada topuz, çubuk tarafından çekilen negatif yüklerle dolu hale gelir. Yani toprak, elektroskoba net olarak negatif yük (elektron) vermiş olur.
- ➡️ 3. Adım (Topraklamanın Kesilmesi): Topraklama bu şekilde kesilir. Artık elektroskop net negatif yüklüdür, ancak çubuk hala yakın olduğu için yükler dağılmaz ve yapraklar açık görünmez.
- ➡️ 4. Adım (Çubuğu Uzaklaştırma): Son olarak cam çubuk uzaklaştırılır. Çubuk uzaklaşınca, elektroskobun üzerindeki negatif yükler (elektronlar) tüm cisme eşit olarak dağılır. Aynı işaretli yükler birbirini iteceği için elektroskobun yaprakları tekrar açılır.
✅ Sonuç: Elektroskop negatif (-) yüklü olarak kalır.
