Etki (Tesir) ile elektriklenme Test 1

Yüklü bir cisim nötr bir iletken cisme dokundurulmadan yaklaştırılıyor. Bu durumda iletken cisim üzerinde aşağıdakilerden hangisi gözlemlenir?

A) Toplam yük miktarı değişir
B) Elektronlar cismin bir tarafında toplanır
C) Protonlar cismin diğer tarafına hareket eder
D) Cisim kalıcı olarak yüklenir

Sevgili öğrenciler, bu soru elektrostatik konusunun temel prensiplerinden biri olan "elektrostatik indüksiyon" olayını anlamamızı istiyor. Haydi, bu olayı adım adım inceleyelim ve doğru cevabı bulalım.

• Nötr İletken Cisim Nedir?

  Nötr bir iletken cisim, içinde eşit sayıda pozitif yüke (proton) ve negatif yüke (elektron) sahip olan bir maddedir. İletken olmasının en önemli özelliği ise, içindeki elektronların serbestçe hareket edebilmesidir. Yani, bu elektronlar atomlarına sıkıca bağlı değildir ve cisim içinde kolayca yer değiştirebilirler.

• Yüklü Cisim Yaklaştırıldığında Ne Olur?

  Yüklü bir cismi nötr bir iletken cisme dokundurmadan yaklaştırdığımızda, yüklü cismin elektrik alanı iletken cismin içine etki eder. Bu elektrik alanı, iletken cismin içindeki serbest elektronları etkiler.

• Elektronların Hareketi:

  Eğer yaklaştırılan yüklü cisim negatif yüklü ise, negatif yüklü elektronlar bu cisimden itilir ve iletken cismin yüklü cisme en uzak tarafına doğru hareket ederler. Eğer yaklaştırılan yüklü cisim pozitif yüklü ise, negatif yüklü elektronlar bu cisme çekilir ve iletken cismin yüklü cisme en yakın tarafına doğru hareket ederler.

• Yük Ayrışması:

  Her iki durumda da, iletken cismin içindeki serbest elektronlar hareket ederek cismin bir tarafında toplanır (yığılır) ve diğer tarafında bir elektron eksikliği oluşur. Bu durum, iletken cismin bir tarafının negatif, diğer tarafının ise pozitif yüklenmesine neden olur. Buna "yük ayrışması" denir.

• Cismin Toplam Yükü:

  Unutmamalıyız ki, bu olayda iletken cisme dışarıdan herhangi bir yük eklenmez veya çıkarılmaz. Sadece cismin içindeki mevcut yükler (elektronlar) yer değiştirir. Bu nedenle, iletken cismin toplam yük miktarı hala sıfırdır, yani cisim hala nötrdür. Sadece yükler geçici olarak ayrışmıştır.

• Seçenekleri Değerlendirelim:
  • A) Toplam yük miktarı değişir: Yanlış. Cisme dokunma olmadığı için yük transferi olmaz ve toplam yük miktarı değişmez. Cisim hala nötrdür.
  • B) Elektronlar cismin bir tarafında toplanır: Doğru. Yüklü cismin etkisiyle serbest elektronlar hareket eder ve cismin bir tarafında yığılırlar. Bu, yük ayrışmasına neden olur.
  • C) Protonlar cismin diğer tarafına hareket eder: Yanlış. Protonlar atom çekirdeğinde bulunur ve katı cisimlerde hareket edemezler. Sadece elektronlar hareketlidir.
  • D) Cisim kalıcı olarak yüklenir: Yanlış. Yüklü cisim uzaklaştırıldığında, elektrik alan etkisi ortadan kalkar ve elektronlar tekrar cisim içinde homojen bir şekilde dağılarak cismi eski nötr haline döndürürler. Kalıcı yüklenme için dokunma veya topraklama gibi farklı yöntemler gerekir.

Bu adımları takip ettiğimizde, yüklü bir cisim nötr bir iletken cisme dokundurulmadan yaklaştırıldığında, iletken cisimdeki serbest elektronların hareket ederek cismin bir tarafında toplandığını açıkça görürüz.

Cevap B seçeneğidir.