Bu Hesaplayıcı Ne İşe Yarar?
Bu araç, tek bir nokta yükün belirli bir mesafede oluşturduğu elektrik alanın büyüklüğünü hesaplar. Elektrik alan, o noktada bulunan sabit ve pozitif bir deneme yükünün birim yük başına maruz kalacağı kuvveti tanımlar. Bu evrensel bir fizik bağıntısıdır ve her yerde geçerlidir; ülkeye özgü herhangi bir varsayıma gerek yoktur.
Nasıl Kullanılır?
Kaynak yükü q coulomb (C) cinsinden, yüke olan mesafeyi r ise metre (m) cinsinden girin. Küçük yükler genellikle mikrocoulomb (1 µC = 0,000001 C) veya nanocoulomb (1 nC = 0,000000001 C) olarak verilir; bu yüzden girmeden önce dönüştürmeyi unutmayın. Hesaplayıcı, alan büyüklüğünü coulomb başına newton (N/C) olarak döndürür; bu birim metre başına volt (V/m) ile aynıdır.
Formülün Açıklaması
Temel denklem $$E = k \cdot \frac{\left|q\right|}{r^{2}}$$ şeklindedir. Burada k, Coulomb sabitidir ve yaklaşık \(8{,}9875 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^{2}/\text{C}^{2}\) değerine sahiptir. Alan, mesafenin karesiyle ters orantılı olarak azalır; yani r'yi iki katına çıkarmak alanı dörtte birine düşürür. Sonucun bir büyüklük olması için q'nun mutlak değerini kullanırız. Alan, pozitif bir yükten dışarı doğru, negatif bir yüke ise içeri doğru yönelir.
Örnek Çözüm
Diyelim ki \(r = 0{,}5\ \text{m}\) mesafede \(q = 1\ \text{µC} = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) bir yük var. O zaman $$E = \frac{8{,}9875 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{0{,}5^{2}} = \frac{8987{,}55}{0{,}25} \approx 35\,950\ \text{N/C}$$ olur. Yani küçük bir +1 µC'luk yük, yarım metre uzaklıkta yaklaşık 36 kN/C'lik bir alan oluşturur.
Sıkça Sorulan Sorular
Elektrik alanın birimi nedir? Coulomb başına newton (N/C); bu birim metre başına volt (V/m) ile eşdeğerdir.
Yükün işareti önemli mi? İşaret, yönü belirler (yüke doğru ya da yükten uzağa). Bu hesaplayıcı, \(|q|\) kullanarak yalnızca büyüklüğü verir.
r = 0 olduğunda alan neden tanımsızdır? r sıfıra yaklaştıkça r²'ye bölme işlemi sonsuza gider; gerçek bir nokta yükün, kendi bulunduğu konumda sonsuz bir alanı vardır. Bu nedenle r mutlaka sıfırdan büyük olmalıdır.
