elektrik alan

• elektriksel yukun cevresinde olusturdugu, icine giren elektriksel yuklu nesnelere etkili oldugu alan. elektrik alan cizgileri arti yuklu noktadan disari cikar, eksi yuklu noktada sonlanir.
• birim yüke etkiyen elektriksel kuvvetin ölcüsü.
• birimlerinden biri n/c'dir. (newton bölü coulomb)
• büyük e harfiyle sembolize edilir. birimlerinden biri v/m'dir. (volt bölü metre)
  derste bize coulomb kanunu veya gauss yüzeyi yöntemleri kullandırarak buldururlardı, law of superposition geçerliydi falan. (türkçesi de üst üste gelme kuralıymış, bak sen, süperpozisyon demek hiiç gelmedi içimden vallahi.) başka yolları da varsa ben bilemem, karışmam da hem, neme lazım.
  
  -bi de elektriksel alan daha doğru bir kullanım sanki, bilemedim pek.
  
  http://en.wikipedia.org/wiki/electric_field
  http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/…c/elefie.html
• pozitif birim yuke (+1) etkiyen kuvvetin olcusudur. vektorel bir buyukluktur. pozitif yukler icin disari dogru olan elektrik alan cizgileri negatif yukler icin iceri dogrudur. elektrik alan cizgileri asla birbirini kesmez. noktasal yukler icin kuvvet formulu:
  
  f=k q1 q2/ r^2
  e icin pozitif birim yuk test charge kabul edilip yerine +1 yazilir:
  e=f/q1=k q2/r^2
  
  noktasal cisimlerin yarattigi elektriksel alan bu sekilde hesaplanirken cisimsel veya maddesel yuklerin elektriksel alanini hesaplamak icin iki yol vardir:
  a- superposition: integralle sonsuz kucuklukteki parcacigin elektrik alaninin toplanmasiyla tume gidilmesi yoluyla elektrik alani hesaplar. asimetrik sistemlerde uygulanabilir.
  b- gauss kanunu: elektrik alani hesaplanacak cismin r kadar uzakliginda farazi bir gaussian surface ( kure veya silindir olabilir) yaratip oradaki elektrik alanin hesaplanmasi esastir. simetrik sistemlerde uygulanir.
• kadındır. bazen de alamazlar, "elektrik alamadım senden" derler. kötü olur.
• ilk kez michael faraday tarafından düşünülmüş kavramdır. keşfedilmiş demedim çünkü bu bir modeldir, gözlemlerle ortaya çıkan sonuçları öngörebilir ama bu onun gerçek olduğunu garanti etmez. faraday matematik eğitimi almamış bir labaratuvar asistanıydı. elektrik kuvveti nasıl oluştuğu konusu ilgisini çekmiş ve bu olayı açıklamak için elektrik alan fenomenini dünyaya tanıtmıştır. faraday fiziksel olarak etkileşimde olmayan cisimlerin birbirlerine elektriksel kuvvet uygulayabilmesini çok şaşırtıcı bulmuştu. bir cismin ötekine kuvvet uygulayabilmesi için(itme-çekme), aralarında muhakkak suretle fiziksel bir bağ olması gerektiğini düşündü. bu yüzden elektrik yüklü iki cisim arasında bizim göremediğimiz ama var olan, bir nevi görünmez tüplerden oluşan bir sistem hayal etti. cisimler bu sistem sayesinde birbirleriyle etkileşime geçebiliyor, birbirlerine kuvvet uygulayabiliyorlardı. bu sisteme elektrik alanı adını verdi. faraday'dan sonra gelen araştırmacılar, elektrik alanın özellikleri inceledi ve faraday'ın öngörüsünün doğru olduğu gözlemlerle kanıtlandı. tabii şimdilik doğru olduğu. yarın bir gün elektrik alanın açıklayamadığı bir gözlem gelir , her şey sil baştan düzenlenir.
• formülleri işin içine katmadan düşünürsek.
  elektrik alani kuvvet midir yoksa yüklerin etrafında meydana gelen bir bölge midir?
  manyetik alan ve kuvveti gibi düşünürsek; mıknatıs in herhangi bir kutbu etrafında manyetik bir alan vardır. bu alana giren metallere bir kuvvet uygular. bu manyetik alan, aslında bu kutbun etkili olduğu bölge. buraya giren metaller kutbun manyetik kuvvetine maruz kalıyor.
  elektrik alanını da bu şekilde düşünürsek; bir yükün etrafında bir elektrik alani var. başka bir yük bu alana girdiğinde o yüke karşı bir kuvvet uyguluyor. o zaman bu alan için, yükümüzün diğer yüklere etki edebildiği mesafe diyebiliriz.
  buna göre , elektrik alanı derken bir yükün, kuvvetini uygulayabildiği sınırlar içerisinde kalan bir bölge kastediliyor. o zaman alan için , nasıl oluyor da kuvvet şeklinde tanimlama yapabiliyoruz. vektörel bir buyuklugü nasıl oluyor?
  elektrik alani için yapılan tanımlar genel olarak yukarıdaki entri lerde yazılan şekilde. ancak benim kafamda bu sorular oluştuğu için olayı tam anlayamadım. açıklayan olursa sevinirim.
• yıldırım düşmeden önce de buluta doğru güçlü bir elektrik alan oluşur. ( yani bildiğimiz gibi +’dan -‘ye doğru)
• maddenin bir özelliğinden kaynaklanan alandır ve bu alan gerçektir. öyle sadece matematiksel değil, ölçebildiğimiz bir niceliktir aynı zamanda. peki ne, nasıl oluyorda böyle bir alan oluşuyor?
  
  elektrik yükü tıpkı kütle gibi maddeyi tanımlayan bir özelliktir ve bu özelliğin uzayda yayılması, bir alan kaplamasına elektrik alan diyoruz. iki ayrı durumda bu alanı incelersek:
  
  1) durgun yüklerin elektrik alanı(elektrostatik)
  
  bu alan sayesinde durgun iki yüklü parçacık birbiriyle etkileşebiliyor(birbirlerinin varlığından haberleri oluyor). elektrik alanın vektörel bir alan olması, hakkındaki birçok bilgiyi çeşitli matematiksel araçlar sayesinde edinmemizi sağlıyor. örneğin diverjansını aldığımızda, yüklü parçacığın uzayda bu yükü kaynak(div>0) noktasından uzağa ne kadar dağıtabildiği bilgisini elde ediyoruz. yahut eğer bir kuytuk(div<0) varsa yük yoğunluğunun ne ölçüde bu kuytuya girdiğini gösteriyor. her iki durumda da eğer diverjans sıfırdan farklıysa biz yük yoğunluğunu tek kutup olarak ele alabiliyoruz ve pozitif yük ya da negatif yük gibi adlandırmalar yapabiliyor aynı zamanda bunların etkileşimlerini inceleyebiliyoruz. örneğin bu durum manyetizmada yok, orada hakkındaki araştırmalar halen devam etse de şimdilik tek kutup olmadığı için kutuplar her zaman çift halinde oluyor. ayrıca durgun bir elektrik alanın rotasyonelinin(dönmenin, birbirlerine dik eksenlerdeki karşılıklı uzay türevlerinin bir ölçüsü) sıfır olması, alanın dönmediğini ve değişmediğini gösterir ki bu yukarıdaki başlığı da destekler. öte yandan durgun bir yükün manyetik indüksiyon alanının rotasyoneli sıfır çıkmaz.
  durgun yük için elektrik ve manyetik indüksiyon alanlarının diverjans ve rotasyonellerinin böyle olmalarının sebebi iki alanın da potansiyel alanlarının birbirinden farklı olmasıdır. elektrik alanın potansiyeli bir skaler alanken manyetik indüksiyon alanının potansiyeli bir vektörel alandır.
  
  2) zamanla değişen alanlarda elektrik alan
  
  buradaki durumu anlamak için öncelikle durgun yüklerin manyetik ve elektrik özelliklerini anlamak gerekiyor. durgun yüklerin alanları değişmiyor ancak biz sabit hızla hareket eden yüklerin alanlarını incelediğimizde elektrik ve manyetik alanların birbirlerini etkiledikleri ve alanların sabit kalmadığını, değiştiğini görüyoruz. elektrik ve manyetik alanların birbirini etkilemesine elektromotor kuvvet tanımından yararlanarak bakalım. isteyen olursa bu olay boş uzayda hareket eden hayali bir yük üzerinden de anlatılabilir. şimdilik devre üzerinden ineleyelim:
  
  öncelikle kapalı bir devredeki potansiyelin değişmesi demek o devreye bir etki olduğunun göstergesidir. bu etki ilk ve son potansiyel arasındaki fark üzerinden bulunup elektromotor kuvveti(emk) diye adlandırılır. emk yı elde etmek için bir diğer yöntem, devre üzerindeki her bir diferansiyel uzunluk elemanı ile o uzunluktaki elektrik alan vektörünün skaler çarpımının tüm devre üzerinden toplanması vesilesiyle de elde edebiliriz. ikinci elde ediş yolunu cebimize koyalım ve devam edelim.
  
  manyetizma üzerinden emk yı tanımlayacak olursak üzerinden akım geçen kapalı bir elektrik devresi düşünelim. buradaki manyetik indüksiyon alanı b olsun ve manyetik akıyı da b’ nin tüm devrenin kapladığı alan üzerinden integrali alınarak bulunduğunu bilelim. herhangi bir şekilde akıda bir değişim meydana gelirse bu değişimin zamana göre türevi emk’ nın buradaki tanımını verir. burada devrenin kapladığı alan zamanla değişmiyorsa emk’ yı manyetik indüksiyon alanının zamana göre kısmi türevinin alan integrali olarak ele alabiliriz.
  
  her iki alan üzerinden de emk tanımı yapıldığına göre bu tanımları birbirlerine eşitleyip matematiksel ara işlemleri de yaparsak elektrik alanın rotasyoneli manyetik indüksiyon alanın zamana göre değişimini gösterir. bir diğer değişle değişen bir manyetik alan elektrik alan üretirken değişen bir elektrik alan da bir manyetik alan üretir.
  
  edit: imla