TYT Fizik — Durgun Elektrik (Elektrostatik) — Yüklenme, Topraklama, Elektroskop

Durgun elektrik konusunun bütün kuralları birbirine bağlıdır; yarıçap, temas ve madde türü gibi üç değişken hangi durumda etkili olduğunu karıştırırsan klasik tuzaklara düşersin. Aşağıdaki 10 akronim, sınav anında "hangi türdeyim?" sorusunu 3 saniyede cevaplamak için tasarlandı. Sınava bir gün kala bu tablodaki anahtar kelimeleri sesli okuman, çözüm hızını ciddi ölçüde artırır.

Aşağıdaki dizin, sınava bir gece kala üzerinden geçilebilecek bütün niceliksel ve kavramsal anahtarları içerir. Sayısal değerler birim kontrolü için, kuralsal satırlar ise tuzak ayırt etme için kritik.

Temel Yük Bilgileri

• Elementer yük: e = 1.6×10⁻¹⁹ C (Coulomb)
• 1 Coulomb: ≈ 6.25×10¹⁸ elektron yükü
• q = n·e formülü: n her zaman pozitif tam sayı
• Proton yükü: +1.6×10⁻¹⁹ C; Elektron yükü: −1.6×10⁻¹⁹ C; Nötron: 0
• 1 nC (nano): 10⁻⁹ C; 1 μC (mikro): 10⁻⁶ C — TYT'de sık geçen ölçek

İletim — Madde Hali Ayrımı

• Katı: Yalnızca elektron hareket eder; protonlar çekirdekte sabittir
• Sıvı: İyonlar (artı + eksi) iletim sağlar; saf su yalıtkan, tuzlu su iletken
• Gaz: Hem elektron hem iyon (iyonize hava, lamba içi)
• İletken: Son yörüngede 1-3 elektron — metaller, tuzlu su, insan vücudu
• Yarı iletken: Son yörüngede 4 elektron — silisyum (Si), germanyum (Ge); diyot, transistör yapımı
• Yalıtkan: Son yörüngede 5-8 elektron — tahta, plastik, ebonit, cam, saf su

Üç Elektriklenme Türü — Hızlı Karşılaştırma

• Sürtünme: Temas var, en az biri yalıtkan, zıt-eşit yüklenir, yarıçap önemsiz, toplam yük 0→0
• Dokunma: Temas var, iletkenler arası, aynı cins yüklenir, yarıçapla orantılı paylaşım, V eşitlenir
• Etki: Temas yok, iletken cisim kutuplanır, ayrılırsa eşit-zıt yüklenir, yarıçap önemsiz

Sürtünme — İki Klasik İkili

• Ebonit + Yün: Ebonit (−), yün (+) — ebonit elektron alır
• Cam + İpek: Cam (+), ipek (−) — cam elektron verir
• Genel kural: Her ikili "elektron alan eksi, veren artı"; ezbere değil mantıkla çözülebilir

Dokunma Formülleri

• İki küre paylaşımı: Q₁' = Q_top·R₁/(R₁+R₂); Q₂' = Q_top·R₂/(R₁+R₂)
• Eşit yarıçap: Q₁' = Q₂' = (Q₁+Q₂)/2 — yarı yarıya paylaşım
• Potansiyel: V = k·Q/R; dokunma sonrası V₁ = V₂
• İçten dokunma: İçten dokunan cismin yükü %100 dış cisme aktarılır; iç cisim nötrleşir; yarıçap önemsiz

Topraklama — Yön Tayini

• Artı (+) yüklü cisim topraklanırsa: Toprak elektron gönderir; cisim nötrlenir
• Eksi (−) yüklü cisim topraklanırsa: Cisimdeki fazla elektron toprağa akar; cisim nötrlenir
• Nötr cisim topraklanırsa: Hiçbir şey olmaz; her zaman nötr kalır
• Topraklı priz: Sarı-yeşil damar; kaçak akım toprağa akar, kullanıcıyı korur

İletkende Yük Dağılımı

• Yükler daima dış yüzeyde toplanır; iç boşlukta yük yok (Faraday kafesi)
• Sivri uçlarda yoğunluk yüksek, geniş yüzeylerde düşük → paratoner sivri ucu
• Faraday kafesi: Araba, uçak, mikrodalga fırın iç gözlem ekranı — iç yük 0
• Topraklama bütün cismi nötrler; içten dokunma yarıçaptan bağımsız tam aktarım

Elektroskop — Dört Senaryo

• Aynı cins yük yaklaşır: Yapraklar daha açılır
• Zıt cins yük yaklaşır: Az ise biraz kapanır; orta ise tam kapanır; çok kuvvetli → önce kapanır sonra zıt cinsle tekrar açılır
• Aynı cins dokunur: Toplam yük artarsa daha açılır; azalırsa biraz kapanır; eşit ise değişmez
• Zıt cins dokunur: Toplam yüke göre tam kapanabilir, ya da zıt cinse dönüp yeniden açılabilir

Uygulamalar

• Paratoner: Sivri uçtan toprağa yıldırım aktarır
• Elektrofiltre: Baca gazındaki tozları yükleyerek zıt yüklü plakaya yapıştırır
• Elektrostatik boyama: Boya artı, yüzey eksi; homojen kaplama
• Fotokopi/lazer yazıcı: Yüklü tonerin kâğıda yapışması
• Faraday kafesi: Araç, mikrodalga fırın penceresi, RF korumalı odalar

Evrendeki her madde, atom adını verdiğimiz küçük yapı taşlarından oluşur. Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar, çekirdek çevresinde ise negatif yüklü elektronlar bulunur. Bir cismin elektrik yüklü olup olmadığı, proton ve elektron sayılarının farkıyla belirlenir.

"−2Q Yüklü" Ne Anlama Gelir?

Bir cismin yükü "−2Q" diye veriliyorsa bu "cisimde hiç pozitif yük yok" anlamına gelmez. Gerçekte cisim hem pozitif hem negatif yükler içerir; sadece negatif yük sayısı 2Q birim fazladır. Mesela artıları 1000, eksileri 1002 olan bir cisim −2Q yüklüdür. Bu düşünceyi korumak, ileride sürtünme ve dokunmayla ilgili soruları çözerken sana avantaj sağlar.

Yük Niceliği — q = n·e

Yükün niceliği q = n·e formülüyle verilir; burada n bir tam sayıdır ve e = 1.6×10⁻¹⁹ C, elementer yük (bir elektronun veya bir protonun mutlak değeri). Bunun anlamı: doğada yük her zaman e'nin tam katları olarak gözlenir; "yarım elektron yükü" veya "0.7 elementer yük" gibi bir değer fiziksel olarak imkânsızdır. Bu özellik yükün kuantumlanması diye bilinir.

Elektrik İletiminden Kim Sorumlu?

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

Maddeleri elektrik iletimine göre de üç gruba ayırırız:

Yarı iletkenler doğada saf kristal halde yalıtkandır; elektron alarak (n-tipi) veya elektron vererek (p-tipi) iletken hale gelir. Elektronik devre elemanlarının yapımında kullanılırlar ama TYT'de yarı iletkenlerle ilgili hesap sorusu gelmez; kavramsal tanımdan fazlasına gerek yoktur.

Başlangıçta nötr olan iki cismi birbirine sürtüp ayırdığınızda aralarında elektron transferi gerçekleşebilir. Bu durumda elektron veren cisim pozitif, elektron alan cisim negatif yüklenir. Sonuç olarak iki cisim zıt işaretli ve eşit büyüklükte yüklü hale gelir.

İki Yalıtkan İkili — Ezberlenmesi Şart

Türk eğitim sisteminde ve sınav sorularında iki klasik ikili vardır ve cevapları ezbere bilmelisin:

Yani: "Ebonit eksi, cam artı" diye ezberle. Eğer bir soru "ebonit ve cam aynı ikilide kullanılsa" gibi bir senaryo kurarsa uzak dur; pratik senaryoda bu iki madde zaten birbirine sürtülmez.

Toplam Yük Neden Korunur?

Sürtünmeyle elektriklenmede elektronlar bir cisimden diğerine transfer olur; yoktan var olmazlar. Başlangıçta toplam yük sıfırdı (ikisi de nötrdü), sonda +3Q + (−3Q) = 0 ya da +5Q + (−5Q) = 0 gibi değerler elde ederiz. Toplam yük daima korunur.

Neden En Az Biri Yalıtkan Olmalı?

Sürtünmede Büyüklük Önemsiz

Sürtünen cisimler büyük veya küçük olabilir; yarıçapı 2R ve R olan iki cisim sürtülse de cevap aynı olur: zıt ve eşit yüklenirler. "Büyüğünün yükü daha fazla olur" diye düşünme — bu yarıçap bağımlılığı yalnızca dokunmayla elektriklenmede geçerlidir.

Sürtünme "zıt" yüklendirirken, dokunma "aynı cins" yüklendirir. İki iletken cisim birbirine dokunduğunda toplam yük, yarıçaplarla orantılı olarak paylaşılır.

Dokunmada Altın Kural: Potansiyel Eşitliği

Yük Paylaşımı Formülü

Başlangıçta yükleri Q₁ ve Q₂ olan, yarıçapları R₁ ve R₂ olan iki iletken küre birbirine dokunursa yeni yükler:

Yani toplam yük, yarıçap oranına göre paylaşılır. Büyük yarıçaplı cisim daha çok yük alır — "daha büyük havuzun daha çok su alması" gibi.

Örnek Hesap: K ve L Küreleri

K'nin yarıçapı 2R, L'nin yarıçapı R; başlangıç yükleri K = −Q, L = +4Q. Toplam yük: −Q + 4Q = +3Q. 2R ve R oranında paylaştırılırsa:

• K'nin yeni yükü: +3Q · (2R/3R) = +2Q
• L'nin yeni yükü: +3Q · (R/3R) = +Q

İki küre de pozitif yüklü kalır (aynı cins kuralı). Potansiyeller ise V_K = k·2Q/2R = kQ/R, V_L = k·Q/R — eşit. Alışveriş bitti.

Bu soruda yük hareketini sorarsan: K'de −Q varken +2Q'ya çıktı demek ki 3 birim pozitif "kazandı" gibi görünür. Ama hatırla: katılarda pozitifler hareket edemez. Doğru cümle "K'den L'ye −3Q (üç birim negatif yük) geçti" olmalıdır.

Dokunmada Büyüklük Çok Önemli

Sürtünmede büyüklük önemsizdi, dokunmada çok önemli. Eşit yarıçaplı iki küre dokunurken yük eşit paylaşılır; farklı yarıçaplarda paylaşım yarıçapla orantılı olur.

Topraklama — İstenmeyeni Toprak Alır

Artı Yüklü Cismi Topraklamak

Artı yüklü bir cisim topraklanırsa protonlar hareket edemediği için toprak elektron gönderir. Elektronlar cisme gelir, artı yükleri nötrler ve sonuçta cisim yüksüz kalır.

Eksi Yüklü Cismi Topraklamak

Eksi yüklü bir cisim topraklanırsa bu sefer cisimdeki fazla elektronlar toprağa akar. Geriye eşitlenmiş proton-elektron sayısı kalır; cisim nötrlenir.

Günlük Hayat: Topraklı Prizler

Evlerdeki topraklı prizlerin sarı-yeşil damarı bir iletken telle toprağa bağlanır. Bir elektrik kaçağı olduğunda kaçak akım bu teli izleyip toprağa akar; sen dokunursan yüksek dirençli vücudun yerine düşük dirençli toprağa gider. Bu yüzden çamaşır makinesi, buzdolabı gibi metal gövdeli aletler mutlaka topraklı prize takılır.

Dokunmak zorunda olmayan bir elektriklenme türü daha var: etki (indüksiyon). Yüklü bir cisim nötr ya da yüklü başka cisimlere yaklaştırıldığında, temas olmadan da yük dağılımını etkileyebilir.

Temel Mantık: Zıtlar En Yakına, Aynılar En Uzağa

Birbirine Değen İki Nötr Küre Örneği

Birbirine değen K ve L iletken küreleri nötr. Artı yüklü bir cisim K'nın yanına yaklaştırılıyor. Zıt yükler (eksi) K'da toplanır, aynı yükler (artı) L'ye itilir. Bu hâldeyken küreleri ayırırsan K eksi, L artı kalır. Büyüklüklerinin önemi yoktur: İki küre eşit yarıçapta veya farklı yarıçapta olsun; yük miktarları yine eşittir, sadece işaretleri zıttır. Çünkü transfer edilen elektron sayısı neyse, bir tarafta o sayı fazla diğer tarafta o sayı eksiktir.

Yalıtkan Engel Ne Değiştirir?

İki nötr cismin arasına yalıtkan bir levha konsa bile etki devam eder mi? Evet. Yalıtkan yük geçişine izin vermez ama etkiye izin verir (azaltarak da olsa). Yani dışarıdan yaklaştırdığın artı yüklü cisim yalıtkan levhanın diğer yanındaki küreleri de hâlâ kutuplar; sadece kutuplanmanın büyüklüğü biraz düşer.

Yarıçap Etkide Önemsiz!

İletkenlerde Yüklerin Dağılımı

Bu konunun bir alt başlığı daha var: yüklenmiş iletkenlerde yüklerin nasıl dağıldığı.

Bu yüzden paratoner (yıldırımsavar) sivri uçludur: Yükler sivri uca toplanır ve atmosferle olan yük alışverişi oradan gerçekleşir. Yıldırımın sivri yerlere düşmesinin fiziksel temeli de budur.

Faraday Kafesi

Metal bir kafesin içine yerleştirilen bir cismin içine dışarıdan gelen elektromanyetik etkilerden korunduğu, yüklerin kafesin dış yüzeyinde toplandığı olgudur. Arabanın veya uçağın içinde yıldırım çarpsa bile içindekiler zarar görmez; yüklerin hepsi metal gövdenin dış yüzeyindedir, iç kısmı nötr kalır.

İçten Dokunma — Özel Bir Durum

Neden? Dış cismin iç yüzeyi nötrdür (yükler dış yüzeyde). İçten dokunan cismin yükü, iç yüzeye girer girmez dışarı itilir; dış yüzeye çıkar. Cisim boşalır; bütün yük dış cismin dış yüzeyinde toplanır. Örnek: +2Q yüklü K küresine −10Q yüklü L küresi içten dokunursa L yükünün hepsini K'ya aktarır; L nötrleşir, K'nın yeni yükü +2Q + (−10Q) = −8Q olur.

Yüklü-Nötr Çekiminin Sırrı (Kutuplanma)

Yüklü bir cismin yanına nötr bir cisim yaklaştırıldığında çekim görülür. Neden? Nötr cisim "yüksüz" değil, "dengeli"dir. Yüklü cismin etkisiyle zıt yükler yakın yüzde toplanır, aynı yükler uzak yüzde kalır. İki taraf arasındaki çekim (yakındakiler arasındaki) itmeden (uzaktakiler arasındaki) daha güçlüdür; net kuvvet çekim yönünde olur. Bu yüzden havalı balon saça sürtüldükten sonra küçük kağıt parçalarını çeker, çamaşırlar birbirine yapışır, yün kazak çıkarırken çıtırtı duyarsın.

Elektroskop, bir cismin yüklü olup olmadığını ve yüklüyse hangi cins yüklü olduğunu anlamaya yarayan ilkel ama etkili bir alettir. Bir topuz (üstte), iki ince metal yaprak (altta) ve bunları saran bir cam fanustan oluşur.

Nasıl Çalışır?

• Nötr elektroskop: Yapraklar düşey olarak kapalı durur.
• Yüklü elektroskop (artı veya eksi fark etmez): Yapraklardaki aynı cins yükler birbirini iter; yapraklar açılır.

Bir elektroskobun yüklü olduğunu biliyorsun ama cinsini bilmiyorsan? Yanına bilinen bir yüklü cisim (mesela sürtülmüş ebonit — eksi) yaklaştır. Yapraklar daha çok açılırsa elektroskop da eksi yüklüdür; kapanmaya başlarsa elektroskop artı yüklüdür.

Dört Temel Senaryo

Sorularda bu dört durumu öğrenmek senin için büyük avantaj. Tablo hâlinde öğrenmenı tavsiye ederim:

Zıt Yük Yaklaşma: Neden "Aç Kapa Aç"?

Dokunma Sorularında Sayı Vererek Çözmek

Dokunma senaryolarında, yaprakların ne yapacağını tam anlayamıyorsan sayılar vererek test et. Örnek: Elektroskop +10 yüklü, dokunan cisim +2 yüklü. Toplam +12, paylaş +6 +6. Elektroskopun yükü 10'dan 6'ya düştü, yapraklar biraz kapanır. Tersi durumda (+2 elektroskop, +10 cisim): +6 +6, elektroskopun yükü arttı, biraz açılır. Eşit (+6 +6): değişmez. Bütün kombinasyonları bu şekilde denediğinde doğru cevaba ulaşırsın.

Pratik Örnek: İki Özdeş Elektroskop Birleşiyor

İki özdeş elektroskoptan K'nin yükü −6Q, L'nin yükü +2Q. K'deki açı θ, L'deki α. θ > α (çünkü yük mutlak değeri daha büyük). Aralarına anahtar kapatılırsa toplam yük −6Q + 2Q = −4Q paylaşılır → her biri −2Q olur.

• K elektroskopu: −6Q'dan −2Q'ya indi; açı θ'dan α'ya geriledi (biraz kapandı).
• L elektroskopu: +2Q'dan −2Q'ya dönüştü; önce kapandı sonra zıt cinse dönerek α açısıyla yeniden açıldı.
• Yük transferi: K'den L'ye elektron aktı (yani gözle görmediğimiz yönde "−4Q'luk elektron K'den L'ye geçti").

Elektrik Boyama Teknolojisi

Otomobil veya beyaz eşya boyama sırasında boya haznesinde artı (+) yüklenen boya tanecikleri, önceden eksi (−) yüklenen yüzeye püskürtülür. Artı ve eksi arasındaki çekim sayesinde boya yüzeye kuvvetlice yapışır. Üstelik boya taneciklerinin hepsi aynı cins yüklü olduğu için birbirlerini iterler; bu sayede boya homojen (eşit dağılımlı) olarak yüzeye yayılır. Bu teknoloji hem boya kaybını azaltır hem de daha kaliteli bir kaplama sağlar.

Paratoner, Elektrofiltre ve Fotokopi

Diğer elektrostatik uygulamalar: Paratoner (yıldırımı sivri uçtan çekip toprağa aktarır), elektrofiltre (baca gazındaki tozları yükleyerek zıt yüklü plakalara yapıştırır ve atmosfere temiz hava verir), fotokopi makineleri (tonerin yüklü yüzeye yapışması aynı prensiple çalışır). ÖSYM gerçek hayat uygulaması üzerine soru sorduğunda bu örneklere aşina olmanda fayda var.

Aşağıdaki 8 örnek, ÖSYM'nin TYT Fizik'te durgun elektrikten en çok sorduğu kalıpları kapsar. Her birinde önce çözüm fikri, sonra adım adım hesap, en son cevap mantığı verilir. Hızlı bakışta sadece "Çözüm Fikri" satırlarını okuyarak konuyu özetleyebilirsin.

Örnek 1 — Sürtünmede Yargı (Kolay)

Soru: Başlangıçta nötr olan ebonit çubuk yün kumaşa sürtülüp ayrılıyor. Aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Ebonit pozitif, yün negatif yüklenir.
B) Ebonit ve yün aynı cins yüklenir.
C) Ebonit negatif, yün pozitif yüklenir ve yük büyüklükleri eşittir.
D) Yüklenmenin gerçekleşmesi için iki cismin de iletken olması gerekir.
E) Toplam elektrik yükü sürtünme sırasında artar.

Çözüm Fikri: SÜRTÜNME-İKİ-CİSİM akronimi: zıt-eşit yüklenme, en az biri yalıtkan, toplam yük korunur. Ebonit-yün ikilisi klasik: ebonit elektron alıp (−), yün elektron verip (+) yüklenir.

Adım: A: ters işaret → yanlış. B: aynı cins değil → yanlış. C: ebonit (−), yün (+), eşit büyüklük → doğru. D: en az biri yalıtkan yeterli → yanlış. E: yük korunur, artmaz → yanlış.

Cevap: C

Örnek 2 — Dokunmada Yarıçapla Paylaşım (Orta)

Soru: Yarıçapları 2R ve R olan iletken K ve L kürelerinin yükleri sırasıyla +6Q ve −3Q'dur. Küreler birbirine dokundurulup ayrıldığında K küresinin son yükü kaç Q olur?
A) +Q   B) +2Q   C) +3Q   D) +4Q   E) +6Q

Çözüm Fikri: DOKUNMA-EŞİT-DAĞ akronimi. Toplam yük korunur, sonra yarıçapla orantılı paylaşım yapılır.

Adım 1: Toplam yük = +6Q + (−3Q) = +3Q.
Adım 2: K'ye düşen pay = Q_top · R_K / (R_K + R_L) = +3Q · 2R/(2R+R) = +3Q · 2/3 = +2Q.
Adım 3: L'ye düşen pay = +3Q · R/3R = +Q. Toplam = +2Q + Q = +3Q ✓ (yük korunumu sağlanır).

Cevap: B

Örnek 3 — Etkide Ayırma Sırası (Orta)

Soru: Birbirine dokunan nötr ve iletken K ile L kürelerine, pozitif yüklü bir çubuk K tarafına yaklaştırılıyor. Çubuk uzaklaştırılmadan küreler birbirinden ayrılıyor. Son durumda K ve L'nin yükleri için hangisi doğrudur?
A) K (+), L (−)   B) K (−), L (+)   C) İkisi de (+)   D) İkisi de (−)   E) İkisi de nötr

Çözüm Fikri: ETKİ-AYIRMA akronimi. "Zıtlar yakına, aynılar uzağa." K çubuğa yakın olduğu için elektronlar K'de toplanır.

Adım: Pozitif çubuk K'nin yanına yaklaşınca K'deki elektronlar topuza çekilir → K'de elektron fazlalığı → K (−). Geriye L'de proton fazlalığı kalır → L (+). Çubuk hâlâ orada iken küreler ayrılır → işaretler dondurulur.

Cevap: B

Örnek 4 — Topraklamada Elektron Yönü (Kolay-Orta)

Soru: Negatif yüklü iletken bir küre iletken telle toprağa bağlanıyor. Topraklama sürecinde gerçekleşen olay aşağıdakilerden hangisidir?
A) Topraktan küreye proton geçer.
B) Küreden toprağa elektron geçer ve küre nötrlenir.
C) Topraktan küreye elektron geçer ve küre daha negatif olur.
D) Küredeki tüm protonlar toprağa akar.
E) Yalnızca kürenin yarıçapına bağlı olarak yük paylaşımı yapılır.

Çözüm Fikri: TOPRAKLAMA-NÖTR akronimi. Eksi yüklü cisimde fazla elektron vardır; bu fazla yükler toprağa akar.

Adım: A: Proton hareket etmez (katılarda) → yanlış. B: Eksi yüklü cisimde fazla elektron toprağa akar, cisim nötrlenir → doğru. C: Negatif daha negatif olmaz → yanlış. D: Protonlar hareket edemez → yanlış. E: Topraklamada Dünya devasadır, paylaşım değil tam nötrlenme olur → yanlış.

Cevap: B

Örnek 5 — İçten Dokunma (Orta)

Soru: Yarıçapı R olan içi boş ve iletken K küresi başlangıçta +2Q yüklüdür. Yarıçapı r olan iletken L küresi −10Q yüklü iken K'nin iç yüzeyine dokundurulup çıkartılıyor. Son durumda K ve L kürelerinin yükleri sırasıyla nedir?
A) K = +2Q, L = −10Q   B) K = −8Q, L = 0   C) K = −10Q, L = +2Q   D) K = +2Q · R/(R+r), L = −10Q · r/(R+r)   E) K = −4Q, L = −4Q

Çözüm Fikri: İçten dokunma kuralı: yarıçaptan bağımsız tam aktarım. İçten dokunan cisim (L) yükünün tamamını dış cisme (K) verir, kendisi nötrleşir.

Adım: L'nin tüm yükü (−10Q) K'ye geçer. K'nin yeni yükü = +2Q + (−10Q) = −8Q. L = 0 (nötr).

Cevap: B

Örnek 6 — Elektroskopta Aç-Kapa-Aç Senaryosu (Orta-Zor)

Soru: Eksi yüklü ve yaprakları açık bir elektroskobun topuzuna çok kuvvetli pozitif yüklü bir çubuk yaklaştırılıyor (dokundurulmuyor). Yaprakların hareketi için hangisi doğrudur?
A) Sürekli aynı kalır.
B) Sürekli daha fazla açılır.
C) Kapanıp tekrar açılabilir; yapraklar zıt cinse döner.
D) Hemen tam kapanır ve kalır.
E) Yaprak hareketi yarıçapa bağlıdır.

Çözüm Fikri: ELEKTROSKOP-AÇIL akronimi. Zıt cins kuvvetli yaklaşma → aç-kapa-aç senaryosu.

Adım: Pozitif çubuk topuza yaklaşınca, elektroskobun fazla elektronları topuza çekilir → yapraklarda eksi yük azalır → kapanır. Çubuk çok kuvvetli olduğu için topuza ek olarak normal elektronlar da çekilir → yapraklarda net pozitif yük kalır → yapraklar zıt cinsle yeniden açılır.

Cevap: C

Örnek 7 — q = n·e Hesabı (Kolay-Orta)

Soru: Bir cisim 6.4×10⁻¹⁹ C'luk negatif yüklenmiştir. Bu cisme kaç elektron eklenmiştir? (e = 1.6×10⁻¹⁹ C)
A) 2   B) 3   C) 4   D) 5   E) 8

Çözüm Fikri: Q = N·E akronimi. n = q / e formülü; n her zaman pozitif tam sayı.

Adım: n = q/e = 6.4×10⁻¹⁹ / 1.6×10⁻¹⁹ = 6.4/1.6 = 4.

Cevap: C

Örnek 8 — Karışık Senaryo (Zor)

Soru: Birbirine değen nötr K ve L iletken kürelerine pozitif yüklü bir çubuk K tarafından yaklaştırılıyor. Çubuk yerinde dururken K topraklanıp toprak teli kesiliyor, sonra çubuk uzaklaştırılıyor. Son durumda K ve L'nin yükleri için hangisi doğrudur?
A) K nötr, L pozitif   B) K negatif, L pozitif   C) K negatif, L negatif   D) K pozitif, L negatif   E) İkisi de nötr

Çözüm Fikri: Adım adım: önce etki kutuplanması, sonra topraklamada bir taraf boşaltılır, sonra çubuk uzaklaşınca kalan yük tekrar dağılır.

Adım 1: Pozitif çubuk K'ye yaklaşır → K'de elektron toplanır, L'de proton fazlalığı (etki).
Adım 2: K topraklanır → K'deki fazla elektronlar topraktan değil, L tarafındaki "+" yükleri nötrlemek için topraktan elektron K-L sistemine girer (çünkü çubuk hâlâ pozitiftir, K topuzunda eksi tutuluyor); etki bağlamında daha basit anlatım: K topraklandığında K'nin yakın yüzeyindeki eksi yükler korunur (çubuk tutuyor) ama L tarafındaki "+" yükler topraktan gelen elektronlarla nötrlenir. Net etki: sistemde fazla eksi yük kalır.
Adım 3: Toprak teli kesilir, çubuk uzaklaştırılır → fazla eksi yük K-L sistemine yayılır. K ve L birbirine değiyorsa toplam eksi yük her ikisinde de var olur. Sadece K topraklandığı için sistem net negatif yüklü kaldı; ayrılırsa K ve L her ikisi de eksi yüklü olur.

Cevap: C

Not: Bu tarz çok adımlı senaryolarda her adımda küçük bir kâğıda durumu çiz; "topraklandı, çubuk gitti, ayrıldı" sıralaması net olmazsa hata kaçınılmaz.

Durgun elektrik konusunun karıştırılan kavramlarını bir arada gör ve her soruya başlarken hangi tür elektriklenme olduğunu önce tespit et:

Üç Elektriklenme Türünün Karşılaştırması

"Potansiyel" Kavramı

Bir iletken küredeki potansiyel V = k · Q / R formülüyle verilir. Dokunma sonrası potansiyeller eşitlenir; bu da yük alışverişinin durma şartıdır. Potansiyel fiziksel olarak "volt"la ölçülür ve "yükün birim miktar başına sahip olduğu enerji" anlamına gelir. Lambanın 220 V olup senin 0 V olman, elektronların lambadan sana akmaya çalışmasının nedenidir — çarpılmanın kaynağı bu potansiyel farkıdır.

Topraklama vs İçten Dokunma vs Etkiyle Elektriklenme

Örnek Bir Karışık Senaryo

Nötr K ve L iletken küreleri birbirine değiyor. Etraftan artı yüklü bir cisim K tarafına yaklaştırılıyor. Eksiler K'de toplanır, artılar L'ye itilir. K ve L ayrılırsa: K eksi, L artı, eşit büyüklükte yüklenir. Artı cisim uzaklaşır: Küreler birbirinden ayrılmış oldukları için yükleri korunur. Şimdi K'yi topraklarsan: K nötrlenir (eksi yükler toprağa gider). L hâlâ artı yüklüdür. Böylece elimizde bir tane yüklü (L) bir tane de nötr (K) cisim kalır. Bu tür "karışık senaryo" soruları ÖSYM'nin sevdiği tarzdır.

Kural Karnesi — Son Kontrol

• Sürtünmede bir cisim artı olursa diğeri mutlaka eksi olur; eşit büyüklükte.
• Dokunmada iki cisim aynı cins yüklenir; yarıçapla orantılı paylaşım.
• Etkiyle elektriklenmede ayrılma yapılmadan yük kalıcı olmaz.
• İletkenlerde yük sadece dış yüzeyde toplanır; iç yüzey nötrdür.
• Sivri uçlar daha çok yük biriktirir (yıldırımsavar prensibi).
• Faraday kafesi iç boşlukta yük olmamasını garanti eder.
• Topraklama her yüklü cismi tümüyle nötrler.
• İçten dokunan cisim yükünün hepsini kaybeder.
• Nötr bir cisim yüklü bir cisim tarafından çekilir (kutuplanma).
• Elektroskop yaprakları aynı cins yükün itme kuvvetiyle açılır; kapanmanın nedeni yük miktarının azalmasıdır.