Pozitif yüklü bir cam çubuk, nötr durumdaki bir elektroskobun topuzuna yaklaştırılıyor. Elektroskobun yaprakları arasındaki açıklık için ne söylenebilir?
A) Önce açılır sonra kapanır
B) Değişmez
C) Kapanır
D) Açılır
Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek elektrostatik indüksiyon prensibini ve elektroskobun çalışma mantığını anlayalım.
- Elektroskobun Başlangıç Durumu: Soruda belirtildiği gibi, elektroskop başlangıçta nötr durumdadır. Nötr bir cisim, eşit sayıda pozitif ve negatif yüke sahiptir. Bu durumda, elektroskobun yaprakları kapalıdır çünkü birbirlerini itecek herhangi bir net yük yoktur.
- Pozitif Yüklü Çubuğun Yaklaştırılması: Pozitif yüklü cam çubuk, elektroskobun topuzuna (üst metal kısmına) yaklaştırılıyor. Burada önemli olan, çubuğun topuza dokunmamasıdır. Bu olaya "elektrostatik indüksiyon" denir.
- Yüklerin Yeniden Dağılımı - 1: Pozitif yüklü çubuk, elektroskobun içindeki serbest elektronları (negatif yükleri) kendine doğru çeker. Bu elektronlar, elektroskobun topuzuna doğru hareket eder ve topuzda birikir.
- Yüklerin Yeniden Dağılımı - 2: Elektroskop bir bütün olarak hala nötrdür, ancak yükler yeniden dağılmıştır. Topuz kısmı, yaklaştırılan pozitif çubuk nedeniyle negatif yüklerle yoğunlaşır.
- Yüklerin Yeniden Dağılımı - 3: Elektronlar topuza doğru hareket ettiğinde, elektroskobun alt kısımları, yani metal çubuk ve yapraklar, elektron kaybederek net bir pozitif yüke sahip olur. Çünkü elektronlar yukarı çekilmiştir ve geriye pozitif çekirdekler kalmıştır.
- Yaprakların Durumu: Elektroskobun yaprakları artık her ikisi de pozitif yüklüdür. Aynı cins yükler (pozitif ve pozitif) birbirlerini iter. Bu itme kuvveti nedeniyle elektroskobun yaprakları birbirinden uzaklaşır, yani açılır.
Bu durumda, pozitif yüklü çubuk yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları açılır.
Cevap D seçeneğidir.
