Elektrik Alan - Fizik Time

Elektrik alan, birim elektrik yüküne etkiyen elektriksel kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Vektörel bir nicelik olan elektrik alan E ile
gösterilir ve yönü elektriksel kuvvet yönündedir. SI birim sisteminde birimi N/C’dur. Noktasal yükler için elektrik alanın matematiksel modeli

\overrightarrow{\mathbf{E}}{=}\frac{\overrightarrow{\mathbf{F}}}{\overrightarrow{{q}_{0}}}

şeklindedir.

Sabit tutulan noktasal +q yüküne şekildeki gibi +q₀ test yükü yaklaştırıldığında Coulomb kuvvetinin etkisiyle +q₀ yükü, +q
yükünden uzaklaşır. +q₀ yükü olmadan varlığı gözlemlenemeyen bu etkinin nedeni, +q yükünün elektrik alanıdır.

+q yükünün elektrik alanına konulan +q₀
yükü

Sabit tutulan noktasal -q yüküne +q₀ test yükü yaklaştırıldığında, yani test yükü -q yükünün elektrik alanı içerisine sokulduğunda ise +q₀ yükü, -q yüküne doğru hareket eder.

Noktasal +q yükünün K noktasındaki elektrik alanı bulunurken K noktasında test yükü bulunduğu düşünülür. Buna
göre test yüke etki eden elektriksel kuvvetin büyüklüğü,

{F}{=}{k}\frac{{q}.{q}_{0}}{{d}^{2}}

q yükünden d kadar uzaklıktaki K noktası

\overrightarrow{\mathbf{E}}{=}\frac{\overrightarrow{\mathbf{F}}}{\overrightarrow{{q}_{0}}}{=}\frac{\frac{k.q.{q}_{0}}{{d}^{2}}}{{q}^{0}}{=}{k}\frac{q}{{d}^{2}}

Eşitlikten görüleceği üzere elektrik alanın şiddeti yükün büyüklüğü ile doğru, uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. K noktasındaki
elektrik alanın yönü aşağıdaki gibi olur.

+q yükünün K noktasındaki elektrik alanının yönü

Elektrik alan, elektrik alan çizgileri ile temsil edilebilir. Gerçekte var olmayan bu çizgiler, bir elektrik yükünün ya da yük grubunun çevresini nasıl etkilediğini açıklayabilmek için kullanılmaktadır. Elektrik alanın yönü pozitif yüklerde yükten dışarı, negatif yüklerde ise yüke doğrudur.

Yükler arasındaki itme ve çekme kuvvetleri ise aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.