ITAP_FOO Olimpiyat Deneme Sınavı: Elektrik Soruları 1 Başlangıç 24 Temmuz-Bitiş 2 Augost 2013

Transkript

1 ITAP_FOO Olimpiyat Deneme ınavı: Elektrik oruları Başlangıç 4 Temmuz-Bitiş Augost. İki ortak merkezli iletken küresel kabuklardan, iç olanın yükü q (q>) iken, dış kabuğun yarıçapı iç kabuğun 4 katıdır ve yükü Q dur (Q>). Dış kabuğun potansiyeli kabuklar arasında potansiyel farkına eşit olduğuna göre Q oranı ne kadardır? q A).5 B). C) İki ortak merkezli iletken küresel kabuklardan, iç olanın yükü -q (q>), potansiyeli ise sıfır iken, dış kabuğun yarıçapı iç kabuğun katıdır. Dış kabuğun dış (Q ) ve iç (Q ) yüzeyindeki yükleri bulunuz. A)Q =q;q =q B)Q =q;q =q C)Q =-q;q =q Q =q;q =-q Q =-q;q =5q. Yüklü bir metalik plaka homojen bir alanda, alana dik olarak yerleştiriliyor. Plakanın sol ve sağ yüzeylerinde şiddeti, sırasıyla E ve E elektrik alanı oluşuyor (şekildeki gibi). Bu verilere göre plakanın yüzey yüklerini ve yerleştirildiği alanın şiddetini bulunuz. E + E = ; σ = ε E; E = B) σ = ε E ; σ = ε E; E = E + E E + E σ = ε E ; σ = ε E; E = σ = ε E; σ = ε E; E = E + E E E σ = ε E ; σ = ε E; E = A) σ ε E C) 4. Paralel plakalı bir kondansatörün plakaları galvanometrelerle topraklıdır (şekildeki gibi). Kalınlığı plakalar arasındaki mesafenin dörtte biri, yükü ise Q> olan iletken bir plaka, kondansatörün plakalarına paralel şekilde, plakalar arasına yerleştiriliyor (şekildeki gibi). Yerleştirilen plaka, kondansatörün birinci plakasından, plakanın kalınlığın eşit olan bir mesafededir. Yerleştirilme sürecinde galvanometrelerden geçen yük ne kadar olacaktır? ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov

2 Q 4 Q 4Q = = B) q = Q ; q = C) q = Q; q = Q = Q ; q = q = Q; q = Q A) q Q; q q 5. Yarıçapı olan bir küre, eşmerkezli iletken bir kabuğun içerisine yerleştiriliyor. Kabuğun dış yarıçapı, iç yarıçapı ise dir. Kürenin yükü q, kabuğun ise q dur. Merkezden / mesafede yükü q olan noktasal bir yük bulunmaktadır. Küre ile kabuk arasında potansiyel farkını bulunuz. 5q A) 4ε 5 B) q 4ε C) 7q 6ε 5q 6ε 7q 4ε 6. İnce homojen yüklü bir çember şekildeki gibi (9 kadar) ikiye katlanmıştır. Eğer yük çemberin sadece bir yarısında homojen şekilde dağıtılırsa O noktasında elektrik alanı ne kadar değişecektir (elektrik alanın yeni ve eski değerlerin oranını hesaplayınız). A) B) C) 7. Şekildeki yarı küre homojen bir şekilde yüklüdür. Eğer kürenin yarıçapı iki katına çıkarsa, yük ise (a) sabit; (b) yük yoğunluğu sabit kalırsa elektrik alanın kürenin merkezinde (O noktası) yeni değeri eski değerin kaç katıdır? A) ( a) ;( b ) B) ( a) ;( b ) C) ( a) ;( b ) ( a) ;( b ) A) ( a) ;( b ) Her birinin yüzey alanı olan üç özdeş paralel plaka bir birinden d uzaklıkta bulunmaktadır ( d << ). ağ plakanın yükü Q >, diğer iki plaka ise yüklü değildir. Bu plakalar bir emk ya bağlandığında (şekildeki gibi) sistemin enerjisi değişmiyor. Bu verilere göre emk nın gerilimini ve yükleme sürecinde yaptığı işi bulunuz. ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov

3 Qd A) ε = ; W ε Qd ε = ; W ε = Qd ε B) Qd ε = ; W ε Qd = ε Qd ε = ; W ε = Qd ε C) Qd ε = ; W = ε Qd = 4ε Q d 9. Eşkenar üçgen şeklinde olan ince bir plaka homojen olmayan bir şekilde yüklüdür: plakanın iç bölgesinin yük yoğunluğu σ, dış bölgelerin yük yoğunluğu ise σ dir (σ>). Eğer bu yük üçgende homojen bir şekilde dağılırsa üçgenin merkezinde elektrik alanın potansiyelin değeri eski değerinin kaç katıdır? Üçgenini kenarının uzunluğu a dır. A).5 B). C).5..5.Her birinin yarıçapı olan iki yalıtkan küre birbirinden uzakta bulunmaktadır..kürenin bir yarı yüzeyi homojen yüklü olup yükü σ dır, diğer yarısı aynı şekilde homojenli yüklü olarak yükü σ/ tür.. küre de aynı şekilde yüklüdür: bir yarısının yükü 5σ/, diğer yarısını Δ W = W W bulunuz. ise σ/ tür. Bu verilere göre.ve.kürelerin enerjisinin farkını ( ) 56πσ A) ε 8πσ B) 9ε 8πσ C) ε 56πσ 9ε 56πσ ε. Devredeki dirençlerin değerleri Ω biçiminde şekildeki gibidir. AB telin direnci ihmal edilebilecek kadar düşüktür. AB telden geçen akım A ise devrenin dış kısmında akım kaç I dır? ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov A). B). C) ε. Devredeki dirençlerin Ω luk değerleri şekildeki gibidir ve devrenin dış kısmında geçen akım 6A dir. AB ve CD tellerin direnci ihmal edilebilecek kadar düşüktür. Bu tellerde geçen akımları ve A-C noktala arasındaki gerilimi bulunuz.

4 A)I AB =A;I CD =A;V AC =8V B)I AB =A;I CD =A;V AC =8V C)I AB =A;I CD =A;V AC =4V I AB =A;I CD =A;V AC =4V I AB =A;I CD =A;V AC =5V. Bir devrenin AB kısmı her birinin direnci olan iki dirençten ve direnci olan yüksek omlu bir telden oluşmaktadır (şekildeki gibi). Hareketli anahtarın bir ucu iki direncin arasına bağlı, diğer ucu ise tel ile temastadır ve temas noktası değiştirilebilir. Temas noktasına bağlı AB noktaları arasındaki eşdeğer direncin maksimum ve minimum değerini bulunuz. Bağlatı tellerin direncini ihmal ediniz. A)r max =/;r min =/ B)r max =;r min =/ C)r max =/;r min =/ r max =/;r min =/ r max =;r min = 4. Devredeki her bir direncin değeri Ωdur. Kaynağın gerilimi sabit tutulup, dirençlerden birinin değeri artırılıyor ve bunun sonucunda devrenin bilinen bir kısmında akım % artıyor. Buna göre söz konusu olan direncin değeri kaç Ω artar? A)Ω B)Ω C)Ω 4Ω 5Ω 5. Devredeki direnç verilmiştir, x ise değişkendir. x in hangi değeri için bu dirençte açığa en fazla ısı çıkacaktır? A)/4 B)/ C) / 6. Devredeki dirençlerin değerleri Ω biçiminde şekildeki gibidir. AB telin direnci ihmal edilebilecek kadar düşüktür. AB telden geçen akım A geçtiğinde tel yanar. Kaynağın hangi en düşük geriliminde AB tel yanacaktır? Kaynağın gerilimini V tan 5V ta yükseldiğinde devrenin gücü kaç kata çıkacaktır? ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov

5 A)U=V;P /P =.77 B)U=V;P /P =.87 C)U=V;P /P =.67 U=V;P /P =.97 U=4V;P /P = Direnci r=ω olan bir tel parçasından bir çember yapılıyor ve çemberin AB çapının uçlarına U=V luk sabit gerilim veriliyor. Çemberin üstünde, uçları çemberle temas eden ve çemberin merkezine göre dönebilen bir tel bulunmaktadır. Bu telin direnci ihmal edebilecek kadar düşüktür. Çemberin teli ve üstündeki tel yanmadan en fazla I=A kadar akım geçebilirler. Dönen teli farklı konumlara getirerek AB noktaları arasında maksimum ne kadar bir güç oluşturabilinir? Bu durumda tel ile AB arasındaki açı ne kadardır? A)P max =8/(W);α=π/4. B)P max =6/(W);α=π/4. C)P max =8/(W);α=π/. P max =5/(W);α=π/. P max =8/(W);α=π/. 8. Şekildeki verilen devrede dirençlerden ikisi Ω, diğer ikisi ise 6Ω luk tur. AB uçları arasına bilinen bir gerilim veriliyor ve ampermetrelerin okudukları akımlar farklı çıkıyor: akımlardan küçüğü A dir. Bu verilere göre verilen gerilim kaç volttur? Ampermetreleri ideal olarak kabul ediniz. A)V. B)V. C)9V. 7V. 4V. 9. Üç özdeş voltmetre ve üç özdeş direnç, gerilimi sabit olan bir kaynağa bağlıdır (şekildeki gibi). U = 5V, diğere iki voltmetrenin okuduğu gerilimlerin oranı dir. Bu verilere göre kaynağın gerilimi ne kadardır? ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov A)6V. B)4V. C)V. 8V. V.. Bir pil =5Ω lu bir dirence bağlandığında devrede I =A akım geçmektedir, pilin kutupları kısa devre yaptığında ise akım I =6A. Bu verilere göre bu pili kullanarak dış devrede maksimum ne kadar büyüklükte güç oluşabilinir?

6 A)5W. B)4W. C)7W. 9W. 8W.. Şekildeki verilen dirençler için = ve = 4. Devre bir kaynağa bağlandığında devrede P büyüklükte güç oluşuyor ve bu gücün üçte ikisi ve dirençlere düşer. ve 4 dirençler yerlerini değiştiriyor. Bu durumda devrenin gücü kaç P olacaktır? A)5/8. B)6/8. C)7/8. 8/8. 9/8.. Şekildeki devrede dirençlerin değerleri bilinmeyendir. Gerilimi sabit olan bir kaynak A-C uçlara veya B-D uçlara bağlandığında devrenin gücü P, B-C veya A-D uçlara bağlandığında ise bu güç P dir. Buna göre, kaynak C-D uçlara bağlandığında devrenin gücü kaç P olacaktır. A) + B) + C) + +. Şekildeki devrede dirençlerin değerleri bilinmeyendir. Gerilimi sabit olan bir kaynak A- B, C-D veya B-C uçlara bağlandığında devrenin gücü P, A-C veya B-D uçlara bağlandığında ise bu güç P dir. Buna göre, kaynak A-D uçlara bağlandığında devrenin gücü kaç P olacaktır. A) 7 5 B) 6 5 C) Şemadaki verilen devrede her bir direncin değeri aynıdır ve AB uçları, gerilimi sabit olan bir dış kaynağa bağlıdır. Dirençlerden geçen akımların değerleri neredeyse dirençlerin yanmadan geçirebilecek maksimum değerlere eşittir. Bilinen bir anda AE direnç yüksek sıcaklık sebebinden dolayı yanıyor ve devreden kopuyor. Bu durumda devrenin gücü ilk gücünün kaç katına çıkıyor? AE direnç eridikten sonra AD direnç de yanıyor. Bunun ardından hangi direnç eriyecektir? Eğer ikinci eriyen direnç BD olsaydı onun ardından hangisi eriyecekti? ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov

7 A) 4 B) 6 C) 8 5. Yarıçapı r olan silindirik bir iletken üç kısımdan oluşuyor: özdirençleri ρ ve ρ olan homojen kısımlarından ve arasında uzunluğu L olan homojen olmayan bir kısımdan. Homojen olmayan iletkenin özdirenci ρ den ρ ye kadar lineer bir şekilde değişiyor. Özdirenci ρ olan iletkenin birim uzunluğuna düşen gerilim U olduğuna göre homojen olmayan iletkende birim zamanda açığa çıkan ısı ne kadardır? U π r L A)( ρ ρ ) ρ U π ρ ρ + B) ( ρ + ρ ) C) ( ρ + ρ ) r L U π r L ρ U π + ρ ρ ( ρ + ) ( ρ ) r L U π r L ρ ITAP_FOO: OLimpiyat Demene ınavı: Elektrik Prof.Dr..Dimitrov