İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ELEKTRİK YÜKÜ 1.1. ELEKTRİK YÜKÜ VE ÖZELLİKLERİ... 2 1.2. YALITKANLAR VE İLETKENLER... 4 1.2.1. İletkenler, Yalıtkanlar ve Yarıiletkenler... 4 1.2.2. Topraklanma... 5 1.2.3. İndüksiyon ile Elektriklenme... 6 1.2.4. Elektroskop... 6 1.3. COULOMB YASASI... 7 1.3.1. Coulomb Yasası ve Üst Üste Bindirme İlkesi... 10 BÖLÜM ÖZETİ... 17 BÖLÜM SORULARI... 18 xiii
xiv ÜNİVERSİTELER İÇİN FİZİK II BÖLÜM 2 ELEKTRİK ALAN 2.1. ELEKTRİK ALAN... 22 2.1.1. Bir Nokta Yükün Elektrik Alanı... 23 2.2. SÜREKLİ BİR YÜK DAĞILIMININ ELEKTRİK ALANI... 27 2.2.1. Yüklü Bir Çubuğun Elektrik Alanı... 29 2.2.2. Düzgün Yüklü Bir Halkanın Elektrik Alanı... 30 2.2.3. Yüklü İletken Kürenin Elektrik Alanı... 31 2.3. ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ... 32 2.4. DÜZGÜN ELEKTRİK ALANDA YÜKLÜ PARÇACIKLARIN HAREKETİ... 34 BÖLÜM ÖZETİ... 37 BÖLÜM SORULARI... 38 BÖLÜM 3 GAUSS YASASI VE UYGULAMALARI 3.1. GAUSS YASASINA GİRİŞ... 42 3.2 ELEKTRİK AKISI... 42 3.3. GAUSS YASASI... 46 3.4. GAUSS YASASININ BAZI UYGULAMALARI... 47 3.4.1. Çizgisel Yükün Elektrik Alanı... 47 3.4.2. İletken Silindirin Elektrik Alanı... 48 3.4.3. Yüklü Bir Silindir İçinde Elektrik Alan... 49 3.4.4. Yüklü Düzlemsel Bir Levhanın Elektrik Alanı... 50 3.4.5. Paralel Yüzeylerde Elektrik Alan... 50 3.5. DENGE DURUMUNDAKİ BİR İLETKEN... 52
İÇİNDEKİLER xv BÖLÜM ÖZETİ... 55 BÖLÜM SORULARI... 56 BÖLÜM 4 ELEKTRİKSEL POTANSİYEL 4.1. ELEKTRİK POTANSİYELİ... 60 4.2. ELEKTRİK ALAN VE POTANSİYEL... 61 4.2.1. Noktasal Yükün Potansiyeli... 61 4.2.2. Birden Fazla Noktasal Yükün Potansiyeli... 63 4.2.3. Çizgisel ve Dairesel Yükün Potansiyeli... 63 4.2.4. Elektrik Dipol Potansiyeli... 65 4.2.5. Sürekli Yük Dağılımının Potansiyeli... 66 4.2.6. Yüklü Paralel Levhalar Arasında Potansiyel... 67 4.2.7. Yüklü İletken Kürenin Potansiyeli... 67 4.3. ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ENERJİ... 69 4.4. EŞ POTANSİYEL YÜZEYLER... 70 BÖLÜM ÖZETİ... 76 BÖLÜM SORULARI... 77 BÖLÜM 5 SIĞA VE DİELEKTRİK 5.1. SIĞANIN TANIMI... 80 5.2. SIĞANIN HESAPLANMASI... 82 5.2.1. Paralel Plakalı Kondansatörler... 83 5.2.2. Eş Eksenli Silindirik Kondansatörler... 84 5.2.3. Eş Eksenli Küresel Kondansatörler... 85
xvi ÜNİVERSİTELER İÇİN FİZİK II 5.3. KONDANSATÖRLERİN BİRLEŞİMİ... 86 5.2.1. Seri Bağlama... 86 5.2.2. Paralel Bağlama... 88 5.4. YÜKLÜ BİR KONDANSATÖRDE BİRİKEN ENERJİ... 89 5.5. DİELEKTRİKLİ KONDANSATÖRLER... 91 5.6. BİR ELEKTRİK ALANDAKİ ELEKTRİK DİPOLÜ... 93 BÖLÜM ÖZETİ... 95 BÖLÜM SORULARI... 95 BÖLÜM 6 MADDE İÇİNDE ELEKTRİK AKIMI 6.1. ELEKTRİK AKIMI... 100 6.2. AKIMIN MİKROSKOBİK TANIMI... 102 6.3. DİRENÇ VE OHM YASASI... 103 6.4. ELEKTRİKSEL İLETKENLİK MODELİ... 107 6.5. DİRENÇ VE SICAKLIK... 110 6.6. ELEKTRİK ENERJİSİ VE GÜÇ... 111 BÖLÜM ÖZETİ... 113 BÖLÜM SORULARI... 115 BÖLÜM 7 DOĞRU AKIM DEVRELERİ 7.1. ELEKTROMOTOR KUVVET (EMK)... 118 7.1.1. İdeal ve Gerçek Emk Kaynakları... 118 7.2. DOĞRU AKIM DEVRELERİ... 119 7.2.1. Tek Halkalı Devrede Enerji Metodu... 119
İÇİNDEKİLER xvii 7.2.2. Tek Halkalı Devrede Potansiyel Metodu... 121 7.2.3. Seri Bağlı Dirençler... 122 7.2.4. Paralel Bağlı Dirençler... 123 7.2.5. Çok Halkalı Devre... 127 7.3. AKIM, GERİLİM VE DİRENCİN ÖLÇÜLMESİ... 131 7.3.1. Akımın Ölçülmesi... 131 7.3.2. Gerilimin Ölçülmesi... 132 7.3.3. Direncin Ölçülmesi... 133 7.4. RC DEVRELERİ... 135 7.4.1. Kondansatörün Şarj Olması... 135 7.4.2. Kondansatörün Deşarj Olması... 137 BÖLÜM ÖZETİ... 140 BÖLÜM SORULARI... 143 BÖLÜM 8 MADDE VE MIKNATISLIK 8.1. MIKNATISLAR VE KUTUPLARI... 146 8.2. MIKNATISLANMA VE MANYETİK DUYARLILIK... 146 8.3. MADDENİN MANYETİK ÖZELLİKLERİ... 147 8.3.1. Diyamanyetizma ve Paramanyetizma... 149 8.3.2. Ferromanyetizma... 150 8.3.3. Doyma mıknatıslanması... 151 8.3. DÜNYANIN MANYETIK ALANI... 151 BÖLÜM ÖZETİ... 152 BÖLÜM SORULARI... 154
xviii ÜNİVERSİTELER İÇİN FİZİK II BÖLÜM 9 MANYETİK ALAN VE KAYNAKLARI 9.1. MANYETİZMA VE ELEKTROMANYETİZMA... 156 9.2. MANYETİK ALAN ÇİZGİLERİ VE MANYETİK ALANI... 156 9.3. MANYETİK ALAN İÇİNDE AKIM TELİNE ETKİYEN KUVVET... 160 9.4. MANYETİK MONOPOL, MAYETİK DİPOL VE MANYETİK DİPOL MOMENT... 163 9.5. DÜZGÜN MANYETİK ALANDAKİ AKIM TAŞIYAN KAPALI TEL - MANYETİK TORK... 165 9.6. MANYETİK ALANDA HAREKET EDEN YÜKLÜ PARÇACIK... 168 9.6.1. Elektronun Bulunuşu (J. J. Thompson deneyi)... 170 9.6.2. Hall Olayı... 171 9.7. BİOT - SAVART KANUNU... 173 9.8. PARALEL İKİ AKIM TELİ ARASINDAKİ MANYETİK KUVVET... 182 BÖLÜM ÖZETİ... 183 BÖLÜM SORULARI... 185 BÖLÜM 10 AMPER, FARADAY VE LENTZ KANUNLARI 10.1. AMPER KANUNU... 190 10.1.1.Selenoid ve Toroidin Manyetik Alanı... 194 10.2. FARADAY VE LENTZ KANUNLARI... 198 BÖLÜM ÖZETİ... 203 BÖLÜM SORULARI... 204
İÇİNDEKİLER xix BÖLÜM 11 İNDÜKTANS VE DEVRE-OSİLASYONLARI- ALTERNATİF AKIM 11.1. İNDÜKSİYON VE İNDÜKTANS... 208 11.1.1. Öz İndüksiyon... 208 11.1.2. Karşılıklı İndüksiyon... 209 11.1.3. İndüktörde Depolanan Enerji... 212 11.2. R-L DEVRESİ... 213 11.3. L-C DEVRESİ... 216 11.4. SERİ R-L-C DEVRESİ... 219 11.5. ALTERNATİF AKIM... 222 11.5.1. Direnç Devresi... 222 11.5.2. İndüktör Devresi... 223 11.5.3. Kondansatör Devresi... 225 11.5.4. R-L-C Devresi... 227 11.5.5. Alternatif Akım Devresinde Güç... 231 11.6. TRANSFORMATÖRLER... 233 BÖLÜM ÖZETİ... 236 BÖLÜM SORULARI... 238 BÖLÜM 12 ELEKTROMANYETİK DALGALAR 12.1. MAXWELL DENKLEMLERİ... 242 12.1.1. Elektromanyetik Spektrum... 243 12.2. DÜZLEM ELEKTROMANYETİK DALGA... 244 12.3. SİNÜZOİDAL ELEKTROMANYETİK DALGA... 248
xx ÜNİVERSİTELER İÇİN FİZİK II 12.4. ENERJİ AKIŞI VE POYNTİNG VEKTÖR... 250 12.5. IŞIMA BASINCI... 252 12.6. DURAN ELEKTROMANYETİK DALGA... 255 BÖLÜM ÖZETİ... 258 BÖLÜM SORULARI... 259