Statik Elektrik Alanda İletkenler |
Elektromanyetik Alanlar Teorisi 3. Bölüm
Statik durumda bir iletken içerisinde serbest yük yoğunluğu elektrik alan şiddeti ayrıca elektrik alanın yüzeyle ilişkisini sizler için Elektromanyetik Alanlar Teorisi yazı diziminde ele aldık. Ayrıntılar yazımızda...
17.03.2015 tarihli yazı 20130 kez okunmuştur.
Pozitif (+) ve negatif (-) yüklerin iletkenlik seviyesi yüksek olan bir iletkenin içerisine konulduğunu düşünelim. Eletrik alan oluşması kaçınılmazdır iletkenin içerisinde. Bu alan yükler üzerinde bir kuvvet oluşturacak ve yüklerin hareket etmesini sebeb olacaktır. Yükler iletken yüzeyine varana kadar bu hareket devam etmekle beraber içerideki yük ve alan sıfırlanacak şekilde yüzeyde yükler yeni dağılım oluşturacaklardır. Formalize etmek gerekirse;
Bir iletken içerisinde serbest yükler yok ise yani p=0 ise, elektrik alan sıfır olacaktır. Bunun sebebi ise daha önce Gauss Yasasında gördüğümüz gibi iletken içerisinde oluşturulmuş kapalı yüzeyden geçen dışarı doğru toplam elektrik akı sıfır olmalıdır.
Bir iletkenin yüzeyindeki yük dağılımı yüzeyin şekline bağlıdır ve eğer bir teğet kuvvet üretecek ve yükleri harekete geçirecek elektrik alan şiddetinin bir teğet bileşeni varsa, yüklerin denge durumunda olmayacağı aşikardır. Bundan dolayı statik koşullar dahilinde bir iletken yüzeyindeki E alanı, her yerde yüzeye diktir. Başka bir deyişle bir iletkenin yüzeyi statik koşullar altında, bir eşpotansiyel yüzeyidir.
Yukarıdaki iletken boş uzay arayüzü şeklinde bir iletken ve boş uzay arasındaki arayüzü göstermektedir. Genişliği ab=cd=Delta W ve yüksekliği bc=da=Delta h olan abcd çevritini düşünelim. Ab ve cd kenarları arayüze paralel olduğu bilinmektedir. Elektrik alanın iletken içerisinde sıfır olduğunu da bildiğimize göre aşağıdaki formüle ulaşabiliriz.
Gördüğünüz bu denklem, statik şartlar altında bir iletken yüzeyinde Elektrik alanın teğet bileşenin 0 olduğunu göstermektedir. İletken yüzeyinde ki elektrik alanın dik bileşeni bulmak için üst yüzeyi boş uzayda alt yüzeyi ise Elektrik alanın 0 olduğu iletkenin içinde olan dikdörtgen prizma şeklindeki Gauss yüzeyi yapabiliriz.
Bu formüllerden bir iletken boş uzay sınırındaki Elektrik alanın dik bileşeni, iletken üzerindeki yüzey yük yoğunluğunun boş uzay geçirgenliğine bölümüne eşittir.
Kısa bir özet yapmak gerekirse iletken yüzeydeki sınır koşulları aşağıdaki gibidir.
Kaynak:
►Field and Wave Electromagnetics David K. Cheng
YORUMLAR
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
- Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
- Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
- 2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
- Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
- Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
- Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
- Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
- En İyi 5 Tıbbi Robot
- Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
- Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
- Enerji Yönetiminde Ölçümün Rolü: Verimliliğe Giden Yol
- HVAC Sistemlerinde Kullanılan EC Fan, Sürücü ve EC+ Fan Teknolojisi
- Su İşleme, Dağıtım ve Atık Su Yönetim Tesislerinde Sürücü Kullanımı
- Röle ve Trafo Merkezi Testlerinin Temelleri | Webinar
- Chint Elektrik Temel DIN Ray Ürünleri Tanıtımı
- Sigma Termik Manyetik Şalterler ile Elektrik Devrelerinde Koruma
- Elektrik Panoları ve Üretim Teknikleri
- Teknik Servis | Megger Türkiye
- Güneş Enerji Santrallerinde Yıldırımdan Korunma ve Topraklama
- Megger Türkiye Ofisi
ANKET