- Dünya, çevresinde bir kütle çekim alanı oluşturur. Bu nedenle Dünya, yeryüzü yakınlarındaki cisimlere çekim kuvveti uygular.
- Elektrik yükleri de, Dünya’nın çekim alanına benzer şekilde, çevresinde bir etki alanı oluşturur. Bu etki alanında bulunan yüklü cisimlere elektriksel kuwet etki eder.
- Elektrik yüklerinin çevresinde oluşturduğu etki alanına elektrik alan denir ve E ile gösterilir.
- Elektrik alan vektörel bir büyüklüktür.
- Elektrik alan, pozitif birim yüke etki eden elektriksel kuvvet olarak tanımlanır.
- Elektrik alanın büyüklüğü E ile gösterilir.
- Bir q yükünün d kadar uzağındaki bir noktada oluşan elektrik alanın büyüklüğü aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
- Yük birimi Coulomb (C), uzaklık birimi metre (m) alındığında elektriksel alanın birimi N/C (Newton/Coulomb) olur.
Elektrik Alan Çizgileri
- Elektrik alan, elektrik alan çizgileri adı verilen, şekildeki gibi hayali çizgilerle modellenir.
- Elektrik alan çizgileri üç boyutludur.
- Elektrik alan çizgileri pozitif yüklerde, yükte başlayıp sonsuza doğru, negatif yüklerde ise sonsuzda başlayıp negatif yükte son bulacak şekilde çizilir.
- Elektrik alan şiddetinin fazla olduğu yerlerde çizgiler sık, elektrik alan şiddetinin az olduğu yerlerde ise çizgiler seyrek çizilir.
- Elektrik alan çizgileri hiçbir zaman kesişmez. Bir noktada birden fazla yük elektrik alan oluşturduğunda, bu noktada bileşke elektrik alan oluşur.
Elektrik Alan Soruları ve Çözümleri
Örnek: Yükleri sırasıyla -q ve +8q olan özdeş, iletken X ve Y kürelerinin, aralarındaki O noktasında oluşturduğu elektriksel alanların büyüklükleri Ex ve Ey dir. Buna göre, Ex / Ey oranı kaçtır?
Çözüm: X küresinin yükü negatif olduğun O noktasında oluşturduğu elektriksel alan, şekildeki gibi doğrudur. Y küresinin yükü pozitif olduğundan, onun da O noktasında oluşturduğu elektriksel alan X'e doğrudur. Kürelerin O noktasında oluşturduğu elektriksel alanların büyüklükleri aşağıdaki gibi olur. Buna göre elektriksel alanların oranı aşağıdaki gibi olur. Cevap A