TEST 1 ÇÖZÜMLER SIĞAÇLAR

Transkript

1 TEST ÇÖZÜMER SIĞÇR. Bir sığaç paralel iki levha ve aralarına yalıtkan birortaman oluşur. Doğru akım kaynağına bağlanığına epo eer. Sığacın sığası, = k.f o. olup yapısına bağlıır. Sığa levhalar arasınaki ielektrik maenin ielektrik sabiti (k) ve levhalarınalanı ile oğru, levhalar arasınaki uzaklık ile tersorantılıır. EP D. Sığaç olana kaar evreen geçer, oluktan sonraevreen geçmez. Dev- R reeki irenç (R) eğerinebağlı olarak çok hızlı şarj veeşarj olabilir. Duran kalbi çalıştırmak için kullanılan elektroşokcihazı bir sığaçtır. I., II. ve III. yargılar oğruur. EP E 3. Z 3 4. Bir sığacın üzerine epolanan miktarı =. eşitliğinenbulunur. ük miktarını artırmak için gerilim () ve sığa () artı- rılmalıır. Sığacın sığası, = f o. oluğunan levhaların alanı artarsa ya a levhalar arasınaki uzaklıkazalırsa artar. Bu uruma sığaçta biriken e artar. EP E 5. Sığacın sığası, = k.f o. eşitliğinen bulunur. evhaları arasına ielektrik kat sayısı üç kat ahabü mae konuluğuna sığacın sığasınıneğişmemesi için, levhaların alanlarını üç katazaltılığına veya levhalar arası uzaklık üç katınaçıkartılığına sığa eğişmez. I. ve II. işlemler tek başına yapılmalıır. evhalar arası uzaklık üçte birine inirmek sığayıüç katına çıkartır. EP D 3 Sığaçların sığası, = f. = = f. = 3 3 Z = f. = olur. Sığaçlara epolanan ler, =. = = 3.3 = Z =. olur. Bu uruma, = = Z olur. EP 6. Bir sığaç üretece bağlanarak lenikten sonra üreteç bağlantısı kesiliğine miktarısabit kalır. =. eşitliğinegöre levhaların uçları arasınaki potansiyel farkı iki katına çıkartılığına miktarının eğişmeiği için sığa yarıya üşer. Sığacın yarıya üşebilmesi için = f o. eşitliğin- e görülüğü gibi uzaklığını yapmak gerekir. I. işlem oğru, II. işlem yanlıştır. Dielektrik katsayısı iki kat bü bir mae koymak sığayı iki katına çıkartır. III. işlem yanlıştır. EP EETRİ E MNETİZM 33

2 7. Bir sığaç pile bağlanıp olurul- uğuna ü levhaların biri üzerineki e eşittir. I. yargı oğruur. Sığaç tamamen lene kaarüreteç ile levhalar arasına geçişi olur. II. yargı oğruur. Sığaç üzerine epolanan maksimum miktarı, =. eşitliğine görülüğü gibi üretecin gerilimiile oğru orantılıır. III. yargı oğruur. EP E 8. ük miktarı potansiyel fark grafiğinin eğimi sığayı verir., ve M sığaçlarının sığaları, > > M olur. Sığacın sığası = f o. eşitliğinen bulunur. Sı- miktarı M M potansiyel farkı ğaçların alanları ve araaki yalıtkan ortamları aynı oluğunan > > M olabilmesi için < < M olması gerekir. EP. Sığaçların görevi epolamaktır. Elektrik motorunu harekete geçiren reaktifenerji sığaçtan sağlanır. evhalar arasınaki uzaklığın azalması, sığacın epolama kapasitesini artırır. Sığacın sığası, levhalar arasınaki yalıtkan ortamın cinsine bağlıır. EP B. Sığaç üretece bağlanarak leniğine ü, sığası, gerilim farkı olur. evhalar arasına üzgünbir elektrik alanı oluşur. Elektrik alanın bülüğü E = eşitliğinen bulunur. E I. yargı oğruur. Sığaç üzerine biriken =. eşitliğinenbulunuğunan üzerineki gerilim, = eşitliğinen bulunur. Elektrik alan ile oğru orantılı oluğunan elektrik alan aynı zamana ile eoğru orantılıır. II. yargı oğruur. Sığaç, üreteçten ayrılığına ü sabit kalır. evhalar arası uzaklık azaltılığına sığa artar. ü sabit olacağınan azalır. Elektrik alan E = oluğunan azalığınan elektrik alan a azalır. III. yargı yanlıştır. EP 9. Z 3 Bir kürenin sığası = k r eşitliğinen bulunur. Sığası bü olan kürenin yarıçapı a bütür., ve M kürelerinin sığaları M > > oluğunan r M > r > r ilişkisi varır. Eşit lü, ve Z küreleri, ve M kürelerineokunuruluğuna en çok ü Z, en az kaybeer. Bu uruma, > > Z olur. EP B M. Bir sığacın gerilim miktarı grafiğinin eğimi, tani = = sığacın sığasını verir. Grafiğin altına kalan i gerilim() alanı, sığaçta epolananenerjiye eşittir.. EP = =. = Üretecin gerilimi artırılığına =. eşitliğinegöre sığaçta epolanan artar. ı., II. ve III. yargılar oğruur. EP E 34 EETRİ E MNETİZM

3 TEST ÇÖZÜMER SIĞÇR. Doğ ru akım ev re le rin e konan sa tö rün sı ğa sı yü ke ya a ge ri li me bağ lı e ğil ir. =, ar tar sa e ar- tar sa bit tir. I. ifae oğruur. Doğ ru akım ev re le rin e e po la mak için kul la- nı lır. II. ifae oğruur. Sığacın sığası = k.f o. eşitliğinen görülüğü gibi levhalar arasınaki yalıtkan ortamın cinsinebağlıır. III. ifae oğruur. EP E Bir kon an sa tör bir üre te ce bağ lı eğil se, lev ha lar ara sın a ki uzak- lık ar tı rıl ı ğın a ve ya azal tıl ı ğın- a kon an sa tö rün yü kü e ğiş- Şekil-II mez. Tüm ni ce lik ler yü kü nün sa bit ol ma sı na gö re e ğer len i ri lir. art tı rıl ı ğın a, = f o ifa e si ne gö re, sı ğa azalır. =. ifa e si ne gö re, sa bit ol u ğun an azalır sa ge ri li mi ar tar. E =. = ifa e sin e, sa bit ol u ğun an aza lır sa, ener ji ar tar. E = ifa e sin e art tı ğın a ge ri li mi e art tı ğınan elek trik alan sa bit tir. EP D. Sığaçlar epolar. Bu gerektiğine kullanılır. Örneğin fotoğraf makinesi ile karanlık ortamafotoğraf çekerken kalbi uran hastaya uygulananelektroşok cihazına bu ten yararlanılır. Bu akıma, ısıya, ışığa çok kısa süreli olarak önüşebilir. I., II. ve III. yargılar oğruur. EP E 4. Bir kon an sa tö rün sı ğa sı, Q = ir. ü k Q yapılırsa po tan siyel olur. Sı ğa sı e ğişmez. Q I. yargı yanlıştır. 3. Bir kon an sa tör bir üre te ce bağ lı ise, lev ha lar ara sın a kiuzak lık ar tı rıl ı ğın a ve ya azal tıl ı ğın a üre te cin uç la rı ara sın a ki ge ri li mi e ğiş- mez. Tüm nice lik ler ge ri li- Şekil-I mi nin sa bit ol ma sı na gö re e ğer len i ri lir. art ı rıl ı ğın a, = f o ol u ğun an sı ğa aza lır. =. ifa e sin e sa bit ol u ğun an, aza lır sa yü kü e aza lır. E =. ifa e sin e sa bit ol u ğun an, azalır sa, ener ji e aza lır. E = ifa e sin e sa bit ol u ğun an, ar tar sa elek trik alan aza lır. Bu u rum a Şe kil - I e ve ri len tüm ni ce lik ler oğ ru ur. II. ve III. yargılar oğruur. 5. Bir sığacın sığası, = f. eşitliğinen bulunur. Sığaçta epolanan, =. = f.. E P E olur. Sığaçta epolanan ün bü olması içinf,, niceliklerinin bü, uzaklığının küçükolması gerekir. EP D EETRİ E MNETİZM 35

4 6. on an sa tö rün yap- rakları ara sın a ki potan si yel fark her zaman üre te cin po tan siye li ne eşit tir. sabittir. ap rak lar ara sı na ie lek trik bir ma e ko nur sa sı ğa sı, ielektrik mae. ük birimi oulomb, sığa birimi Fara alınığına enerji, E = = olur. Eşitlikten, ( oulomb ) epolanan enerjiyi verir. Fara EP = k. e o. ar tar. on an sa tö rün yü kü ise, Q =., sa bit, art tı ğın an Q a ar tar. E P. Bir sığaçta epolanan enerji, E = eşitliğinen bulunur. Sığaçlara epolanan enerjiler, E = 3. = 3E E =..(3 ) = 9E 7. Sığa e ve gerilime bağlı eğilir. Her iki uruma sabittir. iki katına çıkarılırsa; Q Q = = =... oluğunan e iki katına çıkar. EP E M =..() = 8E olur. Bu uruma, E > E M > E olur. EP B 8. ük miktarı potansiyel fark grafiğinin eğimi sığayı, altına kalan alan ise sığaçta epolanan enerjiyi verir. 9. miktarı, ve M sığaçları potansiyel fark altına potansiyel farkı leniğine üzerlerine epolanan enerjiyi vereceğinen, E > E > E M olur. Şekil-I gerilim M Şekil-II EP gerilim ük-gerilim grafiğinin eğimi sığacın sığasını verir. Şekil-I e grafiğin eğimi arttığınan sığa artmıştır. Şekil-II e grafiğin eğimi azalığınan sığa azalmıştır. EP B. Q θ iletken tel iletken tel üklerinin bülüğü eşit oluğuna : (), : () veya : (), : () lü ola bi lir. Bu u rum a anah tar ka pa tı lır sa elek tros kop la rın yü kü sı fır olur ve yap rak lar ka panır. Elek tros kop lar ay rı işa ret li le lü ise, bu u rum a =, = 3 ol u ğun an in yü kü br, nin yü kü 3 br olur. Elektroskoplar birbirine iletken telle bağlı oluğunan her uruma potansiyelleri eşit olur. çılar ve ler için kesin birşey söylenemez. I. ve II. yargılar için kesin birşey söylenemez. III. yargı kesinlikle oğruur. Q θ E P 36 EETRİ E MNETİZM

5 TEST 3 ÇÖZÜMER SIĞÇR. = r = =3 =3 3r EP B. Bir sığacın sığası = eşitliğinen bulunur. Üretecin gerilimi 4 yapılırsa sığa eğişmeiğinen, 4 = = 4 olur. Bir kürenin sığası yarıçapı ile oğru orantılıır. = k r eşitliğiyle bulunur. = ve = 3 oluğunan r = r & r = 3r olur. I. yargı oğruur. üreler aynı cins le lenip birbirlerine okunuruluğuna = & = 3 olur. II. yargı oğruur. ürelerin yüzeylerineki elektrik alanları, E = k. r 3 E E = k. = k. = olur. ( 3r ) 3r 3 III. yargı oğruur. EP E 4. 3 İlk uruma sığasın sığası ve ü, = f. 3 = =. = olur. evhalar arasınaki uzaklık yapılırsa = f. = 3 = 3. = 3 olur. Üreteç ters bağlanığınan ve levhalarınınbirisine biriken miktarı, D = s i = 3 () = 4 olur. EP hava tuzlu su f f f Z evhalar arasına hava var iken levhalara birikir. evhalar arasına tuzlu su (iletken) konuğuna biriken boşalır. çık anahtar gibi avranansığaç kapalı anahtar gibi avranır. I. ve II. yargılar oğruur. III. yargı yanlıştır. EP D, ve Z sığaçlarının sığaları, = f. = = f. = f. = Z = f. = olur. Bu uruma, Z > = olur. EP EETRİ E MNETİZM 37

6 6. toprak hava iletken tel levhası levhasına yaklaştırılığına levhalar arasınaki uzaklığı azalır. Sığa, = f. oluğunan artar. evhalar arasınaki potansiyel sabit oluğunan =. eşitliğine göre ve levhalarına biriken artar. I. yargı oğruur. II. yargı yanlıştır. levhasınan küreye () ler hareket eerek levhasınaki () lerin artmasına küreeki () lerin azalmasına neen olur. ürenin yüzeyineki elektrik alan E = k. eğeri azalır. r III. yargı oğruur. EP D 9. evhalar üretece bağlanığına levhalar lenirler. Daha sonra üreteç bağlantısı kesilikten sonra levhaların uçları arasınaki potansiyel fark eğişmez. E j ünün levhasına çarptığına kinetik enerjisi, E =. = mj olur. arşıya çarptığına kinetik enerjisi, parçacığın üne ve gerilime () bağlıır. evhalar birbirine yaklaştırılığına veya uzaklaştırılığına parçacığın E kinetik enerjisi eğişmez. Parçacığın ü artırılığına E artar, azaltılığına E azalır.. = & = eşitliğinen, olt = oulomb olur. Fara I. eşitlik oğruur. EP 7. Sığaçta epolanan enerjinin sığaca bağlı ifaesi, E = eşitliğinen bulunur. Eşitlikten eğeri çekilirse, E = & = olur. E 8. EP E 4 E =. eşitliğinen Joule = Fara.(volt) olur. II. eşitlik oğruur. E = eşitliğinen, Joule = ( oulomb ) olur. Fara III. eşitlik yanlıştır. EP Sığaçlara epolanan enerjiler eşit oluğuna göre sığaçların sığaları oranı E = E...4. = 4 = olur. EP D. Sığacın levhaları arasına ielektrik katsayısı havanınkinen aha bü olan bir mae konuluğuna sığa, = k.f o. eğeri artar. evhalar üretece bağlı olmaığınan eğişmez. =. eşitliğinen arttığınan gerilimi azalır. Sığaçta epolanan enerji, E = eşitliğine göre arttığınan E azalır. EP 38 EETRİ E MNETİZM

7 . j m m j Şekil-I Şe kil - I e ki sığanın sı ğa sı, = f. = Şekil-II Şe kil - II e ki sığanın sı ğa sı, = f. = olur. Her iki sığacın - le ri eşit ol u ğun an =. ifa e si ne gö re. çar pı mı nın eşit ol ma sı ge re kir. Şe kil - I e ki sığanın ge ri li mi ise Şe kil - II e ki sığanın ge ri li mi ol ma lı ır. Elek trik sel kuv vet le rin yap tı ğı iş ki ne tik ener ji e ki e ğiş me ye eşit ol u ğun an, W = DE k. = mj = E. = (m) j = E eşitlikleri oranlanırsa,. E E = & = bulunur.. E E EP B EETRİ E MNETİZM 39

8 TEST 4 ÇÖZÜMER ONDNSTÖRER. evhalar arasınaki elektrik alanı, E = eşitliğinen bulunur. Sığa eğerinen = & = gerilim yukarıa yazılırsa, E = = =. olur. EP. Z 4. üne levhalar arasına yukarı yöne, F F e e = E elektrikselkuvvet, aşağı yöne G yerçekimi kuvveti etkieer. isim engee oluğuna göre, elektriksel kuvvet cismin ağırlığına eşittir. Bu uruma, F e = G.E = G. = G olur. Sığa eşitliğinen, = & = yukarıaki eşitlikte yerine yazılırsa,. = G üreler birbirlerine iletken telle bağlı oluğunanpotansiyel eğerleri = = Z olur. ükler ara- sınaki ilişki < Z < ve = eşitliğinen sabit oluğunan, < Z < & < Z < olur. EP E = Golur.. EP B f f Sığacın her iki uruma ü aynıır. evhalararasınaki ielektrik maenin ielektrik sabiti, ve sığaçlarının üzerlerine epolanan enerjiler, E =.. = E = E =.3. = 6E. =. f.. = f.. f = f f = olur. f EP D olur. E ve E oranı, olur. E E = = E 6E 6 EP 3 EETRİ E MNETİZM

9 6. Sığaçta epolanan enerji,. E = = = eşitliğinen bulunabilir. I. aralıkta: ve eğerlerinin ikisie arttığınan enerji artar. () II. aralıkta: sabit, arttığınan enerji artar. I II gerilim () EP 7. Sığaç üretece bağlanıp lenince üzerineki =. olur. Üreteç bağlantısı kesiliğine üzerineki eğişmez. Sığa = f o. eşitliğine levhalar arasınaki uzaklık en ye iniriliğine sığa iki katına çıkar. 9. θ iletken tel iletken tel anah ta rı ka pa tıl ı ğın a ve elek tros kopla rı nın po tan si yel le ri eşit olur. Sı ğa la rı ve ol u ğun an le ri e = ise = olur. Baş lan gıç ta le ri eşit ol u ğun an ve rir, e alır. in yap rak la rı ara sın a ki açı aza lır. nin ki ise ar tar. I. ve III. yargılar oğruur. II. yargı yanlıştır. θ E P D =. eşitliğine sığa iki katına çıkarsa gerilim yarıya iner. Elektrik alan, E = eşitliğine levhalar arası uzaklık yarıya iniğine gerilime yarıya iniğinen elektrik alan eğişmez.. enerji 4E enerji 8E EP E E Şekil-I 4 Şekil-II 8. Bir üzlem sığacın sığası, = f o. r i. ar tı rı lır sa aza lır. II. yargı yanlıştır. Sığacın lev ha la rı ara sına ki po tan si yel pi lin po- tan si ye li ka ar ır ve ye bağ lı ola rak e ğiş mez. I. yargı oğruur. Sığaçta e po la nan ener ji, Sığaçta epolanan enerji,. E = =. = eşitliğinen bulunur. Şekil-I ve Şekil-II eki eğerleren, E = & = = E ( ) E = & = =. E E =.. azalığınan E e azalır. III. yargı oğruur. E P E olur. ve oranı, olur. = = EP B EETRİ E MNETİZM 3

10 . enerji enerji 4E 8E E E Şekil-I 4 Şekil-II Bir sığaçta -gerilim grafiğinin eğimi sığayı verir. I. aralıkta: Doğrunun eğimi sabit oluğunan sığa eğişmez. II. aralıkta: = eşitliğine sabit, arttığınan sığa azalır. EP B. Sığacın sığası = k.f o. eşitliğinen bulunur. Di elektrik katsayısı havanınkinen aha bü bir ortam konuluğuna sığa artar. evhaların uçları arasınaki potansiyelin sabit kalabilmesi için =. eşitliğine göre artar. ve kürelerineki azalmış olur. I. ve II. yargılar oğruur. ürelerin yüzeylerineki elektrik alan E = k. r eşitliğinen bulunur. ürelerin leri azalığınan üzerlerineki elektrik alan azalır. III. yargı yanlıştır. EP D 3 EETRİ E MNETİZM