Elektriksel Potansiyel Enerji

Elektriksel potansiyel enerji, bir yükü bir elektrik alanına karşı taşımak için gereken enerjidir. Yükü elektrik alanında daha fazla taşımak için daha fazla enerjiye, daha güçlü bir elektrik alanı boyunca taşımak için daha fazla enerjiye ihtiyacınız var. Elektrik gücü ile

ona yapışmış biraz pozitif yüklü bir parçacık ile büyük negatif yüklü bir plaka olduğunu hayal edin. Plakanın çevresinde, pozitif olarak yüklü tüm nesneleri kendisinden çeken (diğer negatif yüklü nesneleri uzağa iterken) çeken bir elektrik alanı vardır.

Pozitif parçacığın gitmesine izin verirseniz, elektriksek kuvvet tarafından çekilen negatif plakaya geri çekilir. Parçacığı plakadan uzaklaştırmak için kullandığınız enerji, parçacıkta elektriksel potansiyel enerji olarak depolanır. Parçacık bırakıldığında hareket etmesi gereken potansiyeldir. Burada bu güçlerin nereden geldiği ve fizikçilerin, kimyagerlerin ve biyologların elektrik kavramını daha iyi anlamak için kullandıkları farklı kavramlardan vardır.

1- Elektrik kuvveti

2- Elektrik alanı

3- Elektriksel potansiyel enerji bunların başında gelmektedir.

Elektrik Alanı Nedir?

1- Elektrik alanı, elektrik kuvvetinin hayali bir pozitif yüklü parçacığı iteceği yönü gösteren yüklü bir nesnenin etrafındaki kuvvet alanıdır.

2- Elektriksek kuvvet ne kadar zorlayacağını da gösterir.

3- Elektrik alanının ne olacağını bulmak için aslında yüklü nesnenin yanına pozitif olarak yüklü bir parçacık yerleştirmek zorunluluğu vardır.

4- Elektrik alanını bulmak için hayali pozitif yükü kullandığımızda, elektrik alanını diğer yüklü parçacıkların yüklü nesnenin etrafında nasıl hareket edeceğini belirlemek için kullanabiliriz.

Elektrik Kuvveti Nedir?

Elektrik kuvveti, iki benzer yükü birbirinden ayıran ya da iki benzeri yükü bir araya getiren kuvvettir. Bir mıknatısın Kuzey ucunu diğerinin Güney ucuna doğru yönlendirdiğinizde birbirine oturan iki mıknatıs gibi, iki farklı elektrik yükü (negatif yüklü bir elektron ve pozitif yüklü bir proton gibi) her zaman bir araya gelmek ister. Bu çekimin boyutu aralarındaki mesafe arttıkça azalır.

İki mıknatısın kuzey uçlarını birbirine doğru tuttuğunuzda mıknatıslar birbirlerini iterler. Aynı etki, birbirine yakın iki elektron (veya iki proton) yerleştirdiğinizde de olur. Her zaman bir kuzey ve güney ucuna sahip olan mıknatısların aksine, pozitif ve negatif yükler ayrılabilir ve tekrar bir araya getirilebilir.

Elektrik Kuvvetleri Nasıl Çalışır?

Vücudunuzda meydana gelen hemen hemen her kimyasal reaksiyondan elektrik kuvvetleri sorumludur. Neredeyse tüm biyokimya, bu kuvvetlerin elektronların atomlar arasında nasıl hareket etmesine neden olduğunu ve elektronlar atomlar arasında hareket ettiğinde meydana gelen yapıdaki veya kompozisyondaki değişikliklerin anlaşılmasına dayanır. Ancak elektrik kuvvetleri için temel kurallar şaşırtıcı derecede basittir. Elektronlar diğer elektronları iterler, ancak protonlar ve elektronlar birbirlerini çekerler.

Elektriksel Potansiyel Enerji Nasıl Oluşur?

Potansiyel enerji, pozisyon veya konfigürasyondan kaynaklanan iş yapma kapasitesi olarak tanımlanabilir. Elektriksek kuvvet durumda, bir yük başka bir yük üzerinde bir kuvvet uygular ve potansiyel enerji herhangi bir yük toplanmasından doğar. Örneğin, eğer pozitif bir yük, uzayda bir noktada sabitlenirse, kendisine yakın getirilen herhangi bir pozitif yük, itici bir kuvvete maruz kalacak ve bu nedenle potansiyel enerjiye sahip olacaktır. Elektrik potansiyeli veya voltaj olarak adlandırılan birim şarj başına elektriksel potansiyel enerji kullanılması genellikle daha uygundur.

Bilinmesi Gereken Diğer Kavramlar

Merkezi kuvvetlerin doğada muhafazakar olduğunu bilinmelidir. Yani, elektriksel potansiyel enerji indirgeyici kuvvetlerin etkisi altında hareket eden herhangi bir parçacık üzerinde yapılan iş, parçacık tarafından alınan yola bağlı değildir, ancak parçacıkların başlangıç ve son konumlarına bağlıdır.

Coulumb yasası tarafından verilen elektrostatik kuvvet aynı zamanda çekim kuvveti gibi merkezi bir güçtür ve doğada koruyucudurlar.

Muhafazakar kuvvetler için, yer değiştirmeye giren parçacık üzerinde yapılan işler, potansiyel enerji işlevi açısından ifade edilebilir.

Bir önceki yazımız olan Topraklama Raporu Örneği başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.