M I K NATISLAR. Ör nek. Çözüm ÜNİTE 2

Transkript

1 ÜTE 2 I ATIAR Birbirlerine itme veya çekme kuvveti uygulayan, emir, nikel ve kobalt gibi maeleri çeken cisimlere mıknatıs enir. ıknatısın emir gibi cisimleri çekmesi etrafınaki manyetik alan sayesine olmaktaır. ıknatıs kutuplarının birbirine uygulaığı kuvvete manyetik kuvvet enir. X Y Z ürtünmesiz yatay zemine özeş,, mıknatısları şekileki konuma tutulmaktaır. mıknatısı serbest bırakılığına hareketsiz kalığına göre X, Y, Z kutuplarının işareti ne olabilir? ıknatısın manyetik alan çizgilerinin yönü kuzey () kutbunan güney () kutbuna oğruur. mıknatısı hareketsiz kalığına göre; ve mıknatısları mıknatısını ya itmişler, ya a çekmişlerir. X Y Z Gibi olabilir. Bir çubuk mıknatısın etrafına yerleştirilen pusula ibreleri şekileki konumu alırlar. 30 O 60 ki mıknatıstan eşit uzaklıkta bulunan ve O noktası etrafına önebilen pusula ibresi şekileki gibi engee ise, mıknatısının şieti mıknatısın şietinen aha büyüktür. 0. I I F 45 A R A F Z

2 IATIAR Yerin anyetik Alanı: Yeryüzüne pusula ibresinin kutbunun coğrafi kuzey kutbunu göstermesi, Dünya nın içine kutbu coğrafi kuzey kutbuna yakın olacak şekile yerleşmiş ev bir mıknatıs tarafınan oluşturuluğu üşüncesiir. Dünya Coğrafi uzey = Eğilme açısı Bir çubuk mıknatısını ortaan iple bağlayıp tuttuğumuza; uzey yarım küree kuzey kutbu, güney yarımküree güney kutbu yatayın altına oğru eğilir. (yere oğru eğilir.) Eğilme açısı ekvatora 0, kutuplara 90 ir. B: yerin bir noktaaki manyetik alanı B X : Yerin manyetik alanının yatay bileşeni. B Y : Yerin manyetik alanının üşey bileşeni : Yerin manyetik alanının yatayla yaptığı açı B X : B.cos B Y : B.sin B Y B B X anyetik Güney Coğrafi uzey Dünya uzey 2 Coğrafi kuzey kutbu, manyetik olarak güney kutbu- uzey Batı O Güney Doğu ur. Pusula her zaman coğrafi kuzeyi göstermez, bir miktar sapma ile manyetik güneyi gösterir. Batı Güney Doğu Bir uçak pilotu sapma açısının 2 oğuya oluğu bir yere, sapma üzeltmesi yapmaan pusula yönüne 400 km yol alıyor. Uçak coğrafi kuzey yönünen kaç km uzaklaşır? (sin 2 = 0,2) α = sapma açısı α = Coğrafi kuzey ile manyetik güney arası açı apma açısı oğuya veya batıya olabilir. apma açısı, yıllara, mevsimlere, güneş lekelerine, Dünya nın çevresineki manyetik fırtınalara göre eğişir. X = 400.sin2 X = 400x0,2 X = 80 km Coğrafi kuzey kutbunan oğu yönüne 80 km uzaklaşır. ARA FZ I I F

3 IATIAR Eğilme açısının 37 oluğu bir yere yerin manyetik alanı şieti teslaır. Buna göre, yerin manyetik alanının yatay bileşeni kaç teslaır? (sin 37 = 0,6; cos37= 0,8) B B anyetik alanın yönünün sayfa üzleminen içe oğru oluğunu gösterir. anyetik alanın yönünün sayfa üzleminen ışarıya oğru oluğunu gösterir. 37 B X X Şekil -I Şekil -II B Y Y B X = B.cos.37 B X = x0,8 B X = Tesla B= T Anahtar açıkken pusula tel üzerine şekil-i eki gibi engeeir. Anahtar kapatılığına, telen geçen akımın oluşturuğu manyetik alan pusulayı etkiler ve pusula şekil-ii eki gibi engeye gelir. Düz telen akım geçtiğine, tel çevresine manyetik alan oluşur. Akım Geçen Düz Bir Telin Çevresineki anyetik Alan: letken üz bir telen akım geçtiğine telin yakı- nınaki pusula sapar. Pusulayı saptıran manyetik alanır. Dolayısıyla telen geçen akım çevresine manyetik alan oluşturur. noktasınaki manyetik alanın büyüklüğü 2i B k. (, sayfaüzlemin en ışa) B: anyetik alanın büyüklüğü (Tesla) i: Telen geçen akım şieti (amper) : oktanın tele ik uzaklığı (metre) B B k: abit (0-7 ) B B ağ elin başparmağı akım yönüne gösterecek Yatay üzleme üşey olarak konulan telen akım geçiriliğine pusulaların enge urumları şekileki gibi olur. i şekile tel avuç içine alınırsa iğer ört parmağın kapanma yönü manyetik alanın yönünü gösterir. 0. I I F ARA FZ 47

4 IATIAR ayfa üzleminen ışa oğru akım geçen tel konuluğuna, pusulaların enge urumu şekileki gi- i biir. Elektromıknatıs: Demir çubuk üzerine tel sarıp, telen akım geçiriliğine emirin yakınınaki toplu iğneleri çektiği gözlenmekteir. Demir çubuk etrafına sarılan telen akım geçiriliğine oluşan elektromıknatısa çubuk mıknatıslar yaklaştırılığına, enge konumları şekileki gibiir. Telen akım geçtiğine manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan emire mıknatıs özelliği kazanırır. Bu olaya elektromıknatıs enir. Demir Demir Demirin elektromıknatıs özelliğini artırmak için; Pilin gerilimi arttırılmalı Birim uzunluktaki sarım sarısı arttırılmalı Elektromıknatıslar, kapı zili, telefon, telgraf ve elektrik motoru yapımına kullanılır. Ayrıca mıknatıslı vinçlere elektromıknatıs kullanılır. Elektromıknatısa emir yaklaştırılığına, elektromıknatısın ve kutbu emiri çekeceğinen, emirin enge urumu şekileki gibiir. Elektromıknatıstan akım geçiril- iğine, sağ elin ört parmağını akım yönüne tuttuğumuza baş parmak kutbunu gösterir. Şekileki anahtar kapatılığına, mıknatısların enge urumu nasıl olur? ARA FZ I I F

5 IATIAR Bobinen geçen akım şekileki gibiir. ağ elin ört parmağı akım yönünü gösterecek şekile tutuluğuna, paşparmak kutbunu gösterir. T T 2 ürtünmesiz zemine ve mıknatısları şekileki gibi engeeir. nın manyetik kutup şieti, nin manyetik kutup şietinin iki katıır. p gerilmeleri oranı /T 2 kaçtır? F F T 2 Özeş ve çubuk mıknatısları şekil-i eki gibi bağlanığına ip gerilmeleri ve T 2 oluyor. mıknatısı şekil- II eki gibi ters çevrilip bağlanığına ve T 2 ip gerilmeleri nasıl eğişir? Şekil -I Şekil -II ıknatıslar birbirlerini eşit F kuvvetiyle çektiklerine göre; = F T 2 = F T2 T 3 T 2 ip gerilmesi mıknatısların ağırlıkları toplamına eşittir. = mg + mg = 2mg ip gerilmesi eğişmez. Şekil-I e T 2 = mg F (Birbirlerini çekerler.) Şekil-II e T 2 = mg + F (Birbirlerini iterler.) T 2 ip gerilmesi artar. I II III Özeş ve G ağırlıklı çubuk mıknatıslar şekileki gibi engeeir., T 2, T 3 ip gerilmeleri arasınaki ilişki neir? (Çapraz etkileşme yok.) 0. I I F ARA FZ 49

6 IATIAR ıknatısların birbirlerine uygulaığı kuvvet, aralarınaki uzaklıkla ters orantılıır. Şekil I ve Şekil-II e mıknatıslar birbirlerini itmekte, Şekil-III e çekmekteir. T 3 ip gerilmesi en büyüktür. (Çekme var.) Şekil-II eki itme kuvveti, Şekil-I ekinen aha fazlaır. (Uzaklıkla ters orantılı.) T 2 ip gerilmesi en azır. -X +X F // ürtünmesiz yatay üzleme özeş F,, mıknatısları şekileki konuman serbest bırakılıyor. ıknatıslar hangi yöne hareket geçerler? T 3> > T 2 X Y T Z T 2 X, Y, Z çubuk mıknatısları sürtünmesiz yatay üzleme şekileki gibi engeeir. p gerilmeleri oranı /T 2 kaçtır? F ve mıknatısları birbirlerini iterler, ve mıknatısları birbirlerini çekerler. F ve mıknatısları X yönüne mıknatısı +X yönüne harekete geçerler. F Y mıknatısı engee oluğuna göre, Y mıknatısını X ve Z mıknatısları eşit kuvvetle çekmişlerir. X F F Y F F Z T T2 X ve Z mıknatısları Y yi F kuvvetiyle çekerse, Y mıknatısı a X ve Z yi aynı büyüklükteki F kuvvetiyle çeker. /T 2 = olur. ARA FZ I I F

7 IATIAR TET - 3. P R T. 2 3 ürtünmesiz yatay zemine ve mıknatısları sabit tutulurken, mıknatısı serbest bırakılığına şekileki gibi enge sağlanmıştır. ıknatısların, 2 ve 3 nolu kutuplarının işareti ile ilgili olarak; X 2 3 I. II. III. Yargılarınan hangileri oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III F ürtünmesiz yatay zemine tutulan özeş F,, mıknatıslarınan mıknatısı serbest bırakılığına ok yönüne hızlanmaya başlıyor. ıknatısların P, R, T uçlarının kutup işaretleri aşağıakileren hangisi gibiir? P R T A) B) C) D) E) 4. X Şekil-I Y Z Şekil-II 2. X Y Z Yatay zemineki özeş mıknatısların manyetik alan kuvvet çizgileri şekileki gibiir. ıknatısların X, Y, Z uçlarının kutup işaretleri aşağıakileren hangisine oğru olarak verilmiştir? X Y Z A) B) C) D) E) ürtünmesiz yatay zemine özeş,, çubuk mıknatısları şekil I ve şekil II eki gibi sabit tutulmaktaır. mıknatısı iki şekile e serbest bırakılığına konumu eğişmeiğine göre, X, Y ve Z kutuplarının işareti ne olabilir? X Y Z A) B) C) D) E) 0. I I F ARA FZ 5

8 IATIAR X Y Z ürtünmesiz yatay üzleme,, çubuk mıknatısları orta noktasınan önebilecek şekile vialanıyor.,, mıknatıslarına özeş mıknatıslar aynı mesafeen şekileki gibi yaklaştırılığına hangi mıknatıslar önmeen engee kalır? 2 ürtünmesiz yatay üzleme özeş çubuk mıknatıslar şekileki konuma tutulmaktaır. aece X, Y, Z mıknatısları serbest bırakılığına hangileri ok yönüne harekete başlar? A) Yalnız Y B) Yalnız Z C) X ve Y D) Y ve Z E) X ve Z A) Yalnız B) Yalnız C) ve D) ve E) ve 6. F Çubuk mıknatısların manyetik alan çizgileri şekil- 8. Ok eki gibi verilmiştir. F T F,, kutuplarının kutup işareti neir? F A) B) C) D) E) ürtünmesiz yatay üzleme özeş F,,, T çubuk mıknatısları şekileki konuman aynı ana serbest bırakılıyor. Hangi mıknatıslar ok yönüne harekete başlar? A) F,, B) F ve T C),, T D) ve E) ve T ARA FZ I I F

9 IATIAR 9. Özeş,, mıknatısları sürtünmesiz yatay üzleme şekileki konuman serbest bırakılıyor.. Ok F 2 ve 2 uzaklığı nasıl eğişir? 2 A) Azalır Azalır B) Artar Artar C) Artar Azalır D) Azalır Artar E) Değişmez Azalır 2 Özeş F,, mıknatısları sürtünmesiz yatay üzleme şekileki konuman aynı ana serbest bırakılıyor. Hangi mıknatıslar ok yönüne harekete başlar? A) Yalnız F B) Yalnız C) F ve D) ve E) F ve T 2 T 3 h h Özeş mıknatıslar şekileki gibi engeeir. pler gergin oluğuna göre,, T 2 ve T 3 ip gerilmeleri arasınaki ilişki neir? (Çapraz etkileşmeler önemsiz.) Şekil -I Şekil -II Orta noktasınan önebilen pusula ve mıknatıslar şekileki gibi engeeirler. α> oluğuna göre,,, mıknatıslarının kutup şietlerinin büyüklükleri arasınaki ilişki neir? A) > > B) > > C) > = D) > = E) > > A) >T 2>T 3 B) T 2>T 3> C) T 3>T 2> D) =T 2>T 3 E) T 2>>T 3.E 2.C 3.A 4.D 5.B 6.B 7.A 8.E 9.C 0.B.E 2.A 0. I I F ARA FZ 53

10 IATIAR TET T 2 T 3. T 2 2 Boyutları aynı olan,, mıknatısları sürtünmesiz zemine şekileki gibi engeeir. p gerilmeleri oranı /T 2 kaçtır? 2 2 A) 4 B) 2 C) D) 2 3 E) 3 4 Özeş mıknatıslar şekileki gibi engeeir. p gerilmeleri, T 2, T 3 arasınaki ilişki neir? (Çapraz etkileşmeler ihmal) A) T 2>T 3> B) T 2>>T 3 C) =T 2=T 3 D) >T 3>T 2 E) =T 3>T 2 2. T Boyutları aynı olan,, mıknatısları sürtünmesiz zemine şekileki gibi engeeir. Buna göre; I., 2, 3 numaralı kutuplar aynı kutuptur. II. mıknatısının şieti, mıknatısının şietinen büyüktür. III. mıknatısının şieti, mıknatısının şietinen büyüktür. 2 Yargılarınan hangileri kesinlikle oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 4. Özeş ve mıknatısları şekil- I eki gibi engeeir. mıknatısı ters çevrilip Şekil-II eki gibi bağlanığına ve T 2 ip gerilmeleri nasıl eğişir? T 2 Şekil -I T 2 A) Değişmez Değişmez B) Artar Artar C) Azalır Artar D) Değişmez Artar E) Azalır Değişmez Şekil -II ARA FZ I I F

11 IATIAR I II III erbest bırakılan pusula iğnelerinin hangileri verilen konuma engee kalabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III Ortam sürtünmesiz; 8. X ve Y mıknatısları özeş olup sistem engeeir. I. ve aynı cins kutuplarır. II. ve zıt cins kutuplarır. III. T ip gerilmesi mıknatıslaran birinin ağırlığının iki katıır. Yargılarınan hangileri oğruur? X 30 A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III Y T T 2 m T m Şekil -I Şekil -II Özeş ve m kütleli mıknatıslar Şekil I ve Şekil- II eki gibi engeeir. Şekil-I e ip gerilmesi T=mg ise şekil IIe /T 2 oranı kaçtır? 9. ıknatıslar özeş ve kütleleri m ir. 3 mg 2 ise T 2 kaç mg ir? (Ortam sürtünmesiz.) m 30 m T 2 A) 4 B) 2 C) D) 2 E) 4 A) 2 B) C) 2 D) 2 E) k mıknatısının kutup şieti, T mıknatısının kutup şietinin iki katıır. ürtünmesiz ortama mıknatıslar şekileki konumlarınan serbest bırakılıyor. Yaylaraki uzama miktarları oranı kaçtır? T k 0. Yatay üzlem üzerine konulmuş ört pusula şekileki gibi engee iken, üzleme ik bakır telen oğru akım geçiyor. Hangi pusula kesinlikle sapar? 4 i 3 2 A) 4 B) 3 C) 2 D) E) 3 4 A) 2 B) 4 C),3 D) 2,4 E),2 0. I I F ARA FZ 55

12 IATIAR ) Bilye 5 4) Özeş ört mıknatıs birbirinen eşit uzaklıkta 2 olacak şekile konuluğuna üstten görünüşü 5 şekileki gibiir. ıknatıslara eşit uzaklıktaki O 3 4 O noktasına oluşan manyetik alanın yönü hangi numaralı yöne oluşur? A) B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Özeş mıknatıslaran eşit uzaklığa emir bilye konuluğuna üstten görünüşü şekileki gibiir. erbest bırakılanemir bilye hangi yöne harekete başlayabilir? A) Yalnız 3 B) 2 ve 4 C) ve 5 D), 3 ve 5 E) Hareketsiz kalır 5) T 2 T 3 2) Ağırlığı 6. Olan özeş mıknatıslar üşey üzleme şekillereki gibi engeeir. ip gerilmesi 0. Oluğuna göre, T 2 ip gerilmesi kaç ewton'ur? T Şekil -I Şekil -II A) 4 B) 6 C) 20 D) 22 E) 24 3) X Y Z T X, Y, Z mıknatısları sürtünmesiz yatay üzleme konuluğuna, üstten görünüşü şekileki gibiir. ve T 2 ip gerilmeleri oranı /T 2 kaçtır? A) B) 4 C) 8 D) 2 E) 4 Özeş mıknatıslar arasınaki ip boyları, 2, 3 ir. ıknatıslar şekileki konuma engee oluğuna göre,, T 2, T 3 ip gerilmeleri arasınaki ilişki neir? A) >T 2>T 3 B) T 3>T 2> C) =T 2=T 3 D) =T 2>T 3 E) =T 3>T 2.C 2.B 3.A 4.D 5.B 6. C 7.D 8.A 9.B 0.A.E 2.D 3.A 4.D 5.C ARA FZ I I F

13 IATIAR TET Demir ıknatıs Şekileki sisteme anahtar kapatılığına emir ve mıknatısın enge urumu nasıl olur? A) B) Demir Demir ıknatıs ıknatıs C) D) ve 2 sarımlı elektromıknatısların ortasınaki emir çekireklerin boyları eşittir. Buna göre; I. ucu () kutbu olarak kutuplanır. II. ucu () kutbu olarak kutuplanır. III. nın kutup şieti, nin kutup şietinen küçüktür. Yargılarınan hangileri oğruur? ( Bobinleren geçen akım şietleri eşittir.) A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III Demir ıknatıs Demir ıknatıs E) 2. Şekileki elektromıknatıs ile ilgili olarak; Demir I. ucu (), ucu () olarak kutuplanır. ıknatıs II. anahtar kapatılırsa ucunun kutup şieti artar. III. Bobinen geçen akım eğiştirilmeen sarım sayısı arttırılığına ucunun kutup şieti artar. Yargılarınan hangileri oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III E E 4. ayfa üzlemineki üz telen şekileki gibi i akımı geçmekteir. Buna göre; I. noktasınaki manyetik alanın yönü sayfa üzleminen içe oğruur. II. noktasınaki manyetik alanın yönü sayfa üzleminen ışa oğruur. III. eki manyetik alanın büyüklüğü akinen aha büyüktür. Yargılarınan hangileri oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III D) I ve III E) II ve III 0. I I F ARA FZ 57

14 IATIAR ayfa üzlemineki üz telen şekileki gibi i akımı geçmekteir.buna göre; I. noktasınaki manyetik alanın yönü sayfa üzleminen ışa oğruur. II. noktasınaki manyetik alanın yönü sayfa üzleminen içe oğruur. III. eki manyetik alanın büyüklüğü ekinen aha büyüktür. Yargılarınan hangileri oğruur? 2 ayfa üzlemine bulunan üz telleren şekileki gibi akım geçmekteir.,, noktalarınaki manyetik alanın büyüklükleri arasınaki ilişki neir? A) B =B =B B) B >B >B C) B >B =B D) B >B >B E) B >B >B A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ayfa üzlemine bulunan üz telleren şekillereki gibi i akımı geçmekteir.,, noktalarınaki manyetik alanın büyüklükleri arasınaki ilişki neir? (Teller birbirlerini etkilemeyecek konumaır.) 8. ayfa üzlemineki üz telen şekileki gibi akım geçmekteir. Buna göre; I. noktasınaki bileşke manyetik alanın yönü sayfa üzleminen ışa oğruur. II. X telinen geçen i akımının yönü ters çevrilirse eki bileşke manyetik alan büyüklüğü azalır. III. Y telinen geçen 2i akımının yönü ters çevrilirse eki bileşke manyetik alanın yönü eğişir. Yargılarınan hangileri oğruur? X 2 Y A) B =B =B B) B >B >B C) B >B >B D) B >B >B E) B >B >B A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III ARA FZ I I F

15 IATIAR 9. ayfa üzlemine ik olarak yerleştirilen iletken telen içe oğru şekileki gibi akım geçmekteir. ve noktalarına bırakılan pusulaların enge urumu neir?. G (Yerin manyetik alanı ihmal.) A) B) C) D) E) asa üzerine konan pusula şekileki gibi engee kalıyor. ıknatısın üzerine yerleştirilen oğrusal telen ok yönüne akım geçiriliğine mıknatısın konumu ne olur? A) B) C) D) E) 0. ayfa üzlemine uzey ik olarak yerleştirilen F telen şekil- eki gibi i akımı geçmekteir. F ve Batı Doğu noktalarınan bırakılan pusulaların enge urumu Güney neir? (Yerin manyetik alanı yönleri şekil- eki gibiir.) F A) B) C) D) U mıknatısı içineki pusulası şekileki gibi engee kalıyor. Özeş iğer pusulalaran hangileri şekileki gibi engee kalabilir? E) A) B) 2 C), 2 D), 3 E) 2, 3 0. I I F ARA FZ 59

16 IATIAR T 2 T 3 T Özeş mıknatıslar şekileki gibi yerleştiriliyor., T 2, T 3, T 4ip gerilmeleri arasınaki ilişki neir? A) =T 2=T 3=T 4 B) >T 2>T 3>T 4 C) =T 2>T 3>T 4 D) =T 2>T 3=T 4 R sarımlı selenoiin yanına yaklaştırılan mıknatıs şekileki gibi engeeir. Buna göre; I. ıknatısın ucu kutbuur. II. elenoiin sarım sayısı artarsa α açısı artar. III. uzaklığı artırılırsa α açısı artar. Yargılarınan hangileri oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III E) T 3>>T 2>T ayfa üzlemine 2i ve i akım geçen teller şekileki gibi yerleştiriliyor. Buna göre; 2i i T 2 T 3 I. 'eki bileşke manyetik alan sıfırır. II. 'aki bileşke manyetik alan sayfa üzleminen içe oğruur. III. 'aki bileşke manyetik alan 'eki bileşke manyetik alanan küçüktür. Yargılarınan hangileri oğruur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) II ve III D) I ve II E) I, II ve III Aynı ebattaki özeş mıknatıslar ve emir şekileki gibi yerleştiriliyor., T 2, T 3 ip gerilmeleri arasınaki ilişki neir? A) =T 2=T 3 B) T 3>=T 2 C) T 3>T 2>.C 2.D 3.A 4.A 5.E 6.B 7.C 8.E 9.E 0.A.B 2.D 3.E 4.B 5.C 6.D D) =T 2>T 3 E) >T 2>T 3 ARA FZ I I F