Noktasal Yükler: Elektrik Alan ve Potansiyel
Bir $q$ noktasal yükünün $r$ uzaklıkta oluşturduğu alanın büyüklüğü $E = k\dfrac{|q|}{r^2}$, potansiyeli ise $V = k\dfrac{q}{r}$'dir ($k = 8.99\times10^9\ \text{N\,m}^2/\text{C}^2$). Alan pozitif yükten dışarı, negatif yüke doğru yönelir.
Birden fazla yük varsa süperpozisyon geçerlidir: alanlar vektörel olarak, potansiyeller ise skaler olarak toplanır: $\vec E = \sum_i \vec E_i$, $V = \sum_i V_i$.
Alan çizgileri ve eşpotansiyel eğriler
Alan çizgileri her noktada $\vec E$'ye teğettir; sıklıkları alanın şiddetini gösterir. Eşpotansiyel eğriler alan çizgilerine her yerde diktir. Bir $q_0$ yükünü A'dan B'ye taşırken elektrik alanın yaptığı iş $W_{AB} = -q_0\,\Delta V = q_0(V_A - V_B)$'dir ve izlenen yoldan bağımsızdır.
Kontroller
Yükleri sürükleyerek taşıyın; bir yüke tıklayınca seçilir ve büyüklüğü sürgüyle değişir. Boş bir noktaya tıklayınca orada $\vec E$ ve $V$ hesaplanır.
Hesaplama
Bunu dene
1. "Tek yük" düzeninde ($q = +5$ nC) yükten 0.50 m uzaktaki bir noktaya tıklayın. Alanı elle hesaplayıp simülasyonla karşılaştırın. Uzaklığı iki katına çıkarınca $E$ ve $V$ kaç kat değişir?
Açıklama
2. "Dipol" düzeninde iki yükün tam ortasındaki noktaya tıklayın. Bu noktada $V$ ve $\vec E$ nedir? Potansiyel sıfırken alan neden sıfır değildir?
Açıklama
3. Tıklama modunu "İş: A → B" yapın, $q_0 = +1$ nC seçin ve aynı eşpotansiyel eğri üzerinde iki nokta işaretleyin. Elektrik alanın yaptığı iş ne çıkıyor? Sonra B'yi pozitif yüke yaklaştırın.