Harika bir etkinlik! Elektroskop, cisimlerin elektrikle yüklü olup olmadığını anlamamızı sağlayan sihirli bir alet gibidir. Hadi, bu etkinlikteki soruları birlikte adım adım çözelim ve nedenlerini anlayalım.
Soru 1: Nötr balonu ve cam çubuğu elektroskopun topuzuna yaklaştırdığınızda elektroskopun yapraklarında bir değişim gözlemlediniz mi? Bu durumun nedeni ne olabilir? Yazınız.
Çözüm:
Adım 1: Nötr, yani yüksüz bir balonu veya cam çubuğu, yine nötr durumdaki bir elektroskopa yaklaştırdığımızda yapraklarında herhangi bir hareket gözlemlemeyiz. Yapraklar kapalı bir şekilde durmaya devam eder.
Adım 2: Bunun temel nedeni şudur: Hem balon, hem cam çubuk hem de elektroskop başlangıçta nötrdür. Nötr cisimler, içlerinde eşit sayıda pozitif (+) ve negatif (-) yük bulundururlar. Bu yüzden, birbirlerine karşı bir itme ya da çekme kuvveti uygulamazlar. Elektroskobun yapraklarının açılması veya kapanması için bir yük dengesizliği olması gerekir. Nötr cisimler yaklaştırıldığında böyle bir dengesizlik oluşmaz.
Sonuç: Kısacası, nötr cisimler nötr elektroskop üzerinde bir etki yaratmaz ve bu nedenle yapraklar kapalı kalmaya devam eder.
Soru 2: Elektroskopun topuz kısmına sürtünme ile elektriklendirdiğiniz balonu ve cam çubuğu yaklaştırdığınızda elektroskopun yapraklarında bir değişim gözlemlediniz mi? Bu durumun nedeni ne olabilir? Yazınız.
Çözüm:
Adım 1: Evet, sürtünme ile elektriklenmiş balonu veya cam çubuğu elektroskopa yaklaştırdığımızda, elektroskobun yapraklarının açıldığını gözlemleriz. Her iki durumda da yapraklar birbirinden uzaklaşır.
Adım 2: Şimdi bu durumun nedenini iki ayrı başlıkta inceleyelim. Çünkü balon ve cam çubuk farklı yüklerle yükleniyorlar! Bu olaya biz “etki ile elektriklenme” diyoruz.
Yün Kumaşa Sürülen Balon Yaklaştırıldığında:
- Balonu yün kumaşa sürttüğümüzde, yün kumaştan balona negatif yük (elektron) geçişi olur. Böylece balon negatif (-) yüklenir.
- Bu negatif yüklü balonu elektroskobun topuzuna dokundurmadan yaklaştırdığımızda, topuzdaki ve metal çubuktaki serbest negatif yükleri iter. Tıpkı mıknatısların aynı kutuplarının birbirini itmesi gibi!
- İtilen bu negatif yükler, gidebilecekleri en uzak yere, yani yapraklara doğru hareket eder.
- Yaprakların her ikisi de negatif yükle yüklendiği için birbirlerini iterler ve açılırlar.
İpek Kumaşa Sürülen Cam Çubuk Yaklaştırıldığında:
- Cam çubuğu ipek kumaşa sürttüğümüzde ise cam çubuktan ipek kumaşa negatif yük (elektron) geçişi olur. Bu durumda cam çubuk, negatif yüklerini kaybettiği için pozitif (+) yüklenir.
- Bu pozitif yüklü cam çubuğu elektroskobun topuzuna yaklaştırdığımızda, bu sefer elektroskoptaki serbest negatif yükleri kendine doğru çeker. Tıpkı mıknatısların zıt kutuplarının birbirini çekmesi gibi!
- Yapraklardaki negatif yükler yukarıya, topuza doğru hareket eder.
- Yapraklar negatif yüklerini kaybettiği için geriye sadece pozitif yükleri kalır. Her iki yaprak da pozitif yüklendiği için yine birbirlerini iterler ve açılırlar.
Sonuç: Her iki durumda da, yüklü cisimlerin nötr elektroskopa yaklaştırılması “etki ile elektriklenme” dediğimiz olaya neden olur. Bu olay sonucunda elektroskobun yaprakları aynı tür yükle yüklenir ve birbirini iterek açılır. Bu da bize, yaklaştırdığımız cisimlerin elektrik yüklü olduğunu kanıtlar.