Elektrik Alan Formülleri
Elektrik alanı, bir elektrik yükünün etrafındaki uzayda oluşan ve diğer elektrik yükleri üzerinde kuvvet uygulayan bölgedir. Elektrik alanı, elektrik yüklerinin hareketini ve etkileşimini açıklamak için kullanılır.
Elektrik alan formülleri, elektrik alanının büyüklüğünü ve yönünü hesaplamak için kullanılır. Elektrik alan formülleri, Coulomb yasası ve Gauss yasası olmak üzere iki temel yasaya dayanmaktadır.
Coulomb Yasası
Coulomb yasası, iki nokta yükü arasındaki elektrik kuvvetini hesaplamak için kullanılan bir yasadır. Coulomb yasasına göre, iki nokta yükü arasındaki elektrik kuvveti, yüklerin büyüklüklerinin çarpımı ile ters orantılıdır ve yükler arasındaki uzaklığın karesi ile doğru orantılıdır.
Coulomb yasasının formülü şu şekildedir:
F = k * q1 * q2 / r^2
Burada,
- F, iki nokta yükü arasındaki elektrik kuvvetidir.
- k, Coulomb sabitidir (k = 8,98755 × 10^9 N·m^2/C^2).
- q1 ve q2, iki nokta yükünün büyüklükleridir.
- r, iki nokta yükü arasındaki uzaklıktır.
Gauss Yasası
Gauss yasası, bir yüklü yüzeyin etrafındaki elektrik alanının akısını hesaplamak için kullanılan bir yasadır. Gauss yasasına göre, bir yüklü yüzeyin etrafındaki elektrik alanının akısı, yüzeydeki toplam yük ile orantılıdır.
Gauss yasasının formülü şu şekildedir:
∮ E · dA = Q / ε0
Burada,
- ∮ E · dA, yüzeydeki elektrik alanının akısıdır.
- Q, yüzeydeki toplam yüktür.
- ε0, serbest uzayın permittivitesidir (ε0 = 8,854187817 × 10^-12 C^2/N·m^2).
Elektrik Alan Formülleri
Coulomb yasası ve Gauss yasası kullanılarak, çeşitli durumlarda elektrik alanının büyüklüğü ve yönü hesaplanabilir. Aşağıda, bazı yaygın elektrik alan formülleri verilmiştir:
- Nokta yükün elektrik alanı:
E = k * q / r^2
Burada,
- E, nokta yükün elektrik alanıdır.
- k, Coulomb sabitidir.
- q, nokta yükünün büyüklüğüdür.
-
r, nokta yükünden uzaklıktaki bir noktaya olan uzaklıktır.
-
Uzun düz telin elektrik alanı:
E = k * λ / r
Burada,
- E, uzun düz telin elektrik alanıdır.
- k, Coulomb sabitidir.
- λ, uzun düz telin birim uzunluk başına düşen yüküdür.
-
r, uzun düz telden uzaklıktaki bir noktaya olan uzaklıktır.
-
Silindirik yüklü yüzeyin elektrik alanı:
E = k * σ / r
Burada,
- E, silindirik yüklü yüzeyin elektrik alanıdır.
- k, Coulomb sabitidir.
- σ, silindirik yüklü yüzeyin birim alan başına düşen yüküdür.
-
r, silindirik yüklü yüzeyden uzaklıktaki bir noktaya olan uzaklıktır.
-
Küresel yüklü yüzeyin elektrik alanı:
E = k * Q / r^2
Burada,
- E, küresel yüklü yüzeyin elektrik alanıdır.
- k, Coulomb sabitidir.
- Q, küresel yüklü yüzeyin toplam yüküdür.
- r, küresel yüklü yüzeyden uzaklıktaki bir noktaya olan uzaklıktır.
Faydalı Siteler ve Dosyalar