Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Bu araç, tek bir noktasal yükün belirli bir uzaklıkta oluşturduğu elektrik alan şiddetini hesaplar. Elektrik alan, o noktada birim pozitif bir deneme yükünün maruz kalacağı kuvveti tanımlar ve coulomb başına newton (N/C) cinsinden ölçülür; bu birim, metre başına volt (V/m) ile aynıdır.
Nasıl kullanılır?
Kaynak yükü Q değerini coulomb cinsinden girin (örneğin 1 mikrocoulomb için 0,000001 gibi bilimsel bir değer kullanın ya da negatif bir yük için eksi işaretli bir sayı yazın). Ardından yükten ilgilendiğiniz noktaya olan uzaklık r değerini metre olarak girin. Hesaplayıcı hem alanın büyüklüğünü hem de işaretli değerini verir (negatif değer, alanın negatif yüke doğru yöneldiğini gösterir).
Formülün açıklaması
Alan $$E = k \cdot \frac{\text{Charge } Q}{\text{Distance } r^{2}}$$ bağıntısıyla bulunur; burada \(k \approx 8{,}988 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) Coulomb sabitidir. Alan, uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak azaldığından, \(r\) değerini iki katına çıkarmak alanı önceki değerinin dörtte birine düşürür. Pozitif bir yük için alan ışınsal olarak dışarı doğru, negatif bir yük için ise içeri doğru yönelir.
Çözümlü örnek
\(r = 0{,}5\ \text{m}\) uzaklıkta \(Q = 1\) mikrocoulomb (\(1 \times 10^{-6}\ \text{C}\)) için: $$E = \frac{8{,}988 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{0{,}5^{2}} = \frac{8987{,}55}{0{,}25} \approx 35{.}950\ \text{N/C}$$ Yani alanın büyüklüğü yaklaşık 35.950 N/C olup pozitif yükten dışarı doğru yönelmiştir.
Sıkça sorulan sorular
Hangi birimleri kullanmalıyım? Yükü coulomb, uzaklığı metre cinsinden girdiğinizde alan N/C olarak çıkar. Mikrocoulomb (\(\mu\text{C} = 10^{-6}\ \text{C}\)) ve nanocoulomb (\(\text{nC} = 10^{-9}\ \text{C}\)) değerlerini buna göre dönüştürün.
Q'nun işareti önemli mi? Evet. Pozitif yük pozitif (dışa doğru) bir alan, negatif yük ise negatif (içe doğru) bir alan oluşturur. Gösterilen büyüklük değeri yönü dikkate almaz.
Bu hesap boşluk (vakum) için mi geçerli? Varsayılan Coulomb sabiti, boşluk ya da hava ortamını esas alır. Bir dielektrik ortamda, sonucu bağıl elektrik geçirgenliğine (göreli dielektrik sabitine) bölmeniz gerekir.
