BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

Benzer belgeler
Fiz 1012 Ders 6 Manyetik Alanlar.

Manyetizma. Manyetik alan çizgileri, çizim. Manyetik malzeme türleri. Manyetik alanlar. BÖLÜM 29 Manyetik alanlar

İMÖ 206 VİZE SINAVI - 18 NİSAN 2003

Manyetik Alanlar. Benzer bir durum hareketli yükler içinde geçerli olup bu yüklerin etrafını elektrik alana ek olarak bir manyetik alan sarmaktadır.

MANYETIZMA. Manyetik Alan ve Manyetik Alan Kaynakları

FİZİK II - Final UYGULAMA

Fizik-1 UYGULAMA-7. Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi

2-MANYETIK ALANLAR İÇİN GAUSS YASASI

Statik Manyetik Alan

FIZ Arasınav 9 Aralık 2017

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

ITAP_Fizik Olimpiyat Okulu 1.Seviye Manyetik_4 Deneme Sınavı: 5 Mart 8 Mart 2014

KKKKK VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2. Metrik Ön Takılar sin 45 = cos 45 = 0,7

Q27.1 Yüklü bir parçacık manyetik alanfda hareket ediyorsa, parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü?

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

KKKKK. Adı Soyadı : Numarası : Bölümü : İmzası : FİZİK I

Düzgün olmayan dairesel hareket

A A A A A A A A A A A

Theory Tajik (Tajikistan)

PARÇACIKLAR SISTEMLERİNİN DİNAMİĞİ

GÜZ YARIYILI FİZİK 1 DERSİ

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Elektriksel Potansiyel

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

Fizik 101: Ders 17 Ajanda

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

- 1 - ŞUBAT KAMPI SINAVI-2000-I. Grup. 1. İçi dolu homojen R yarıçaplı bir top yatay bir eksen etrafında 0 açısal hızı R

TİTREŞİM VE DALGALAR BÖLÜM PERİYODİK HAREKET

Doğrusal Momentum ve Çarpışmalar

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

3/9 54 kg kütleli bir sandık 27 kg kütleli pikup kamyonetin arka kapağında durmaktadır. Şekilde yalnızca biri görülen iki tutucu kablodaki T

1.Seviye ITAP 17 Aralık_2012 Sınavı Dinamik VIII-Dönme_Sorular

MANYETİK ALAN KAYNAKLARI Biot Savart Yasası

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

r r s r i (1) = [x(t s ) x(t i )]î + [y(t s ) y(t i )]ĵ. (2) r s

Toplam

FIZ Uygulama Vektörler

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik II Dersi Birinci Ara Sınavı

RİJİT CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ: ENERJİNİN KORUNUMU

BÖLÜM 9 ÇÖZÜLMESİ ÖNERİLEN ÖRNEK VE PROBLEMLER

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Fizik 203. Ders 5 İş-Enerji- Momentum Ali Övgün. Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel:

Fizik 101: Ders 18 Ajanda

BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Yrd. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

FİZK Ders 8 MANYETIK ALAN. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

DENEYİN AMACI Akım uygulanan dairesel iletken bir telin manyetik alanı ölçülerek Biot-Savart kanunu

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTROMANYETİK DALGA TEORİSİ VİZE SORULARI :.. OKUL NO ADI SOYADI

Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 10. Hafta. Aysuhan OZANSOY

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

ITAP_Fizik Olimpiyat Okulu 1.Seviye Manyetik_3 Deneme Sınavı: 1 Mart 6 Mart 2014

Manyetik Alan Şiddeti ve Ampere Devre Yasası

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

Newton un ikinci yasası: Bir cisim ivmesi cisim üzerine etki eden toplam kuvvet ile doğru orantılı cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

1.Seviye ITAP 24_30_Aralık_2012 Deneme Sınavı Dinamik IX Dönme Dinamiği _Sorular

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

Fizik 101-Fizik I Katı Bir Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Dersi Final Sınavı

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümü Dinamik Dersi (Türkçe Dilinde) 2. Çalişma Soruları / 21 Ekim 2018

HARRAN ÜNİVERSİTESİ 2016 YILI ZİRAAT FAKÜLTESİ FİNAL SINAVI SORU ÖRNEKLERİ

elektrikle yüklenmiş

VEKTÖRLER SORULAR 1.) 3.) 4.) 2.)

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 11 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

Adı ve Soyadı : Nisan 2011 No :... Bölümü :... MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ARA SINAV SORULARI

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 4 Çözümler

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

AKM 205 BÖLÜM 6 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

FİZK Ders 5. Elektrik Alanları. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

KATI CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ (Kinetik Enerji)

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

Bölüm-4. İki Boyutta Hareket

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BÖLÜM 03. Doğrusal Hareket Alt yüzeyi yere paralel olarak yerleştirilmiş, camdan yapılmış

DİNAMİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

EŞ POTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ. 1. Zıt yükle yüklenmiş iki iletkenin oluşturduğu eş potansiyel çizgileri araştırıp bulmak.

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Dersi Final Sınavı

T.C. TÜBİTAK-BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

YGS Denemesi 01. III. Termodinamik enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl iletildiğini inceler.

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu 2011 Seçme Sınavı

FİZ217 TİTREŞİMLER VE DALGALAR DERSİNİN 2. ARA SINAV SORU CEVAPLARI

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

Fizik 101-Fizik I

Bölüm 24 Gauss Yasası

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 8. Bölüm özeti Ankara A. OZANSOY

Transkript:

2015-2016 BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ Doç. Dr. Hakan YAKUT SAÜ Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Ofis: FEF A Blok, 3. Kat, Oda No: 812, İş tel.: 6092 (+90 264 295 6092)

BÖLÜM 7 MANYETİK ALANLAR 2

İÇERİK Manyetik Alan Akım Taşıyan Bir İletkene Etkiyen Manyetik Kuvvet Düzgün Bir Manyetik Alan İçerisindeki Akım İlmeğine Etkiyen Tork Yüklü bir Parçacığın Düzgün Bir Manyetik Alan İçerisindeki Hareketi 3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Yüklü bir parçacık, düzgün bir manyetik alan içerisinde, hızı, B ile keyfi bir açı yapacak biçimde hareket ederse, yolun şekli helis biçiminde olur. Örneğin yandaki şekilde görüldüğü gibi, alan x yönünde ise kuvvetin x yönünde hiçbir bileşeni yoktur ve bu nedenle a x =0 ve hızın x bileşeni v x sabit kalır. Öte Şekil. Düzgün bir manyetik alana paralel bir bileşeni olan bir hız vekörüe sahip yüklü bir parçacık helissel bir yolda hareket eder. yandan, manyetik kuvvet qvxb, v y ve v x bileşenlerinin zamanla değişmelerine neden olur ve bileşke hareket, ekseni B alanına paralel olan bir helistir. Yolun xy düzlemi üzerindeki izdüşümü (x ekseni boyunca bakıldığı zaman) bir çemberdir (yolun xy ve xz düzlemleri üzerindeki izdüşümleri ise birer sinüzoid dir!). Bu nedenle v yerine v 1 =(v y2 + v z2 ) 1/2 konulduğu sürece bir önceki sunumdaki eşitlikler hala geçerli olur. 30

ÖRNEK: Bir proton, hızına dik 0.35 T büyüklüğünde düzgün bir manyetik alan içerisinde 14 cm yarıçaplı bir çember etrafında hareket ediyor. Protonun yörüngesel hızını bulunuz. v qbr m 4,69.10 6 m / s Alıştırma: Bir elektron aynı hızla aynı manyetik alana dik olarak girerse yörüngesinin yarıçapı ne olur? Cevap: 7,63.10-5 m 31

ÖRNEK: Bir kangal takımının oluşturduğu düzgün bir manyetik alanın şiddetini ölçmek için tasarlanan bir deneyde, elektronlar 350 voltluk bir potansiyel farkı altında durgun halden hızlandırıldığında elektronların oluşturduğu demetin şekildeki gibi 7,5 cm yarıçaplı bir bükülme oluşturduğu ölçülmüştür. Manyetik alanın elektron demetine dik olduğu varsayıldığında, (a) manyetik alanın büyüklüğü nedir? (b) Elektronlar hangi açısal frekansla dolanırlar? (a)enerjinin korunumu gereği, elektronların kinetik enerjilerindeki artışın potansiyel enerjilerindeki değişme, e V, eşit olması gerektiği gerçeğini kullanarak elektronların hızını bulmalıyız. 1 2 v B mv 2 e V 2 e V 1,11x10 m mv 4 8,43x10 T e r 7 m / s (b) Dönen yüklü parçacığın açısal frekansı ile verilir. r bulunur. v r qb m v 8 7 1,11x10 m / s 0,075 m 1,48x10 rad / s 32

33

Φ açısı manyetik moment ve B alanı arasındaki açıdır. İlmek B alanının etkisiyle manyetik moment oluştuğu için dönecektir. Y-ekseni boyunca yukarıdan bakıldığında, ilmek saat yönünde dönecektir. 34

ÖRNEK: 0.15 T şiddetinde düzgün bir manyetik alan, pozitif x ekseni boyunca yönelmiştir. 5.10 6 m/s hızla hareket etmekte olan bir pozitronun x ekseni ile 85 o açı yapan yönde alana girdiğini varsayalım (Bkz. Şekil). Parçacığın hareketinin bir helis olması beklenmektedir. Yörüngenin (a) p adımını ve (b) r yarıçapını hesaplayınız. 35

ÖRNEK: Kütlesi 10 g ve uzunluğu 5 cm olan doğru bir tel, kendisiyle kapalı bir devre oluşturan iki özdeş yayla şekildeki gibi asılıyor. Telin ağırlığının etkisiyle yaylar 0.5 cm kadar uzamaktadır. Devrenin toplam direnci 12 Ω dur. Kağıt düzleminden dışa doğru bir manyetik alan uygulandığı zaman (şekildeki noktalar), yayların 0.3 cm daha uzadıkları gözleniyor. Manyetik alanın şiddeti ne kadardır? (Devrenin üst kısmı sabittir.) 36

SORULAR 37

2) m kütleli +q yüklü bir noktasal yük şekildeki gibi y-ekseni boyunca yönelmiş düzgün manyetik alan içine v hızı ile girer. (a) Hareketin yörüngesinin yarıçapı nedir? (b) Periyodu nedir? (c) Bir periyotluk sürede y-ekseni üzerinde aldığı yol ne kadardır? 3) a) Düzgün bir B manyetik alanı içinde bulunan elektronun hızı V = 4,0x10 5 i + 7,1x10 5 j (m/s) ile verilmektedir. Elektrona F = - 2,7 x 10 13 i + 1,5 x 10 13 j (N) ile verilen bir kuvvet etkimektedir. Manyetik alanın büyüklüğü ve yönünü bulunuz. b) içinden 10 A akım gecen 1,0 m boyunda bir tel büyüklüğü B = 1,5 T olan bir manyetik alan ile 30 o lik acı yapmaktadır. Tele etki eden kuvvetin yönünü ve şiddetini bulunuz (B x = 0 için çözüm yapılacak). 38

4) Şekilde görülen 100 sarımdan oluşan dikdörtgen biçimli bir ilmeğin boyutları a=1m ve b=2 m dir. 10 A akım taşıyan ilmek, 100 mt lık yönünde düzgün bir manyetik alan içine yerleştirilmiştir. Akım ilmeğinin oluşturduğu manyetik alanı ihmal ederek; a) İlmeğin KL kısmına etki eden manyetik kuvvet vektörünü bulunuz. b) İlmeğin manyetik dipol momentini ve ilmeğe etkiyen torku birim vektörler cinsinden bulunuz. 39

5) Şekildeki kapalı akım ilmeği (T) manyetik alanı B=i-2j+k içindedir. Akım ilmeğinin oluşturduğu manyetik alanı ihmal ederek; a) MN teline etki eden manyetik kuvvet vektörünü bulunuz. b) Akım ilmeğinin manyetik dipol momentini birim vektörler cinsinden bulunuz. c) İlmeğe etki eden torku bulunuz. (a) (b) (c) 40

6) Şekilde görüldüğü gibi I akımı taşıyan iletken bir tel, sayfa düzlemine dik ve sayfa düzleminden içeri doğru olan B manyetik alanı içerisinde bulunmaktadır. Tele etki eden manyetik kuvveti birim vektörler cinsinden bulunuz. 41

42

8) q yüklü ve m kütleli bir parçacık Şekil 5 deki gibi bir hız seçici içerisine manyetik ve elektrik alana dik olacak şekilde girmektedir. Parçacık, hız seçici içerisinde sabit hızla hareket etmektedir. P 1 noktasından itibaren sadece aynı manyetik alan (B iç ) etkisinde yörüngesel hareket yaparak, P 2 noktasına ulaşmaktadır. (B iç =0.2 T, E=4x10 5 V/m, r=0.1 m, =3) (a) Parçacığın hızını bulunuz. (b) Verilen koordinat sistemine göre elektrik alanın yönünü ve parçacığın yükünün işaretini belirleyiniz. (c) q/m oranını hesaplayınız. (d) Parçacığın P 1 noktasından P 2 noktasına geliş süresini bulunuz. (a) (b) (c) (d) 43

9) Enerjisi 2 kev olan bir pozitron, büyüklüğü 0.1 T olan düzgün bir manyetik alan içerisine fırlatılıyor (Şekildeki gibi). Pozitronun hız vektörü ile manyetik alan vektörü arasında 85 o lik bir açı vardır. (a) Pozitronun periyodunu bulunuz. (b) Helisin p yüksekliğini hesaplayınız. (c) Helisin r yarıçapını hesaplayınız. (m=9.1x10-31 kg, q=1.6x10-19 C ) 44

10) Kesiti 6 cm 2 olan bir bobinin sarım sayısı 50 dir. Bobin, 0.2 T lık bir manyetik alan içine yerleştirildiğinde maksimum tork 3.10-5 N.m olmaktadır. (a) Bobinden geçen akım şiddetini bulunuz. (b) Bobini manyetik alan içinde 180 o döndürmek için yapılması gereken iş ne kadardır? 45