İki özdeş iletken cisimden biri +4q, diğeri -2q yüklüyse, birbirlerine dokundurulduklarında son yükleri ne olur?
Bu soruda, iki özdeş iletken cismin birbirine dokundurulduğunda yüklerinin nasıl değiştiğini adım adım inceleyelim. İletken cisimler arasındaki yük alışverişi, elektrik yükünün korunumu ilkesi ve yüklerin dengelenme eğilimi üzerine kuruludur.
Cisimlerden birinin başlangıç yükü $+4q$, diğerinin ise $-2q$'dur.
İki iletken cisim birbirine dokundurulduğunda, toplam yük miktarı korunur. Yani, dokunmadan önceki toplam yük ile dokunduktan sonraki toplam yük birbirine eşit olacaktır. Yükler sadece cisimler arasında yeniden dağılır.
Başlangıçtaki toplam yükü bulmak için, iki cismin yüklerini toplarız:
Toplam Yük $= (+4q) + (-2q) = 4q - 2q = +2q$
Demek ki, dokunma işlemi boyunca sistemin toplam yükü $+2q$ olarak kalacaktır.
Cisimler özdeş iletken olduğu için, birbirlerine dokunduklarında yükler eşit bir şekilde paylaşılır. Bu, her bir cismin son durumda aynı miktarda yüke sahip olacağı anlamına gelir. Eğer cisimler özdeş olmasaydı, yükler potansiyelleri eşitleninceye kadar dağılırdı ancak özdeş cisimlerde bu durum yüklerin eşit paylaşılmasıyla sonuçlanır.
Toplam yük $+2q$ olduğuna ve bu yük iki özdeş cisim arasında eşit olarak paylaşılacağına göre, her bir cismin son yükü şu şekilde bulunur:
Her Bir Cismin Son Yükü $= \frac{\text{Toplam Yük}}{\text{Cisim Sayısı}} = \frac{+2q}{2} = +q$
Yani, dokunma işlemi sonucunda her iki cisim de $+q$ yüke sahip olacaktır.
Bu durumda, doğru seçenek A şıkkıdır.
Cevap A seçeneğidir.
