Page 187 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 11

FİZİK

Elektriksel Potansiyel
ÇÖZÜMLÜ SORULAR Elektriksel Potansiyel FİZİK

7. Şekildeki +q yükünün etrafındaki eş potansiyel yüzeylerin 8. Aynı sayfa düzlemindeki K, L, M noktalarına sabitlenmiş nok-
üçü kesikli çizgilerle gösterilmiştir. K noktasındaki –q yükü sı- tasal yüklerin O noktasında oluşturdukları toplam elektriksel
rasıyla L, M, N ve P noktalarına taşınmıştır. Yükün takip ettiği potansiyel sıfırdır. L ve M’nin yükleri sırasıyla +3q ve -2q’dur.
yol, bu noktalar arasındaki oklarla gösterilmiştir.
K

M -2q
-q
+q L
K L M N P O
+3q
Buna göre K noktasına sabitlenmiş yük kaç q’dur? (Birim
kareler özdeştir.)
A) -5 B) -4 C) 1 D) 4 E) 5

Buna göre yük taşınırken hangi noktalar arasında elekt-
riksel kuvvete karşı iş yapılmıştır? Çözüm:

A) Yalnız K-L B) Yalnız L-M C) L-M ve M-N Elektriksel potansiyelin matematiksel modeli aşağıda verilmiştir.
D) M-N ve N-P E) K-L ve N-P kq ⋅
V =
d
Çözüm: K Öncelikle L ve M yüklerinin
O noktasında oluşturdukları
+q ile –q birbirini çeker. Dolayısıyla dışarıdan herhangi bir elektriksel potansiyelleri he-
kuvvet uygulamaya gerek yoktur. Bir iş yapılmıştır fakat bu işi saplayalım. Birim karenin her
elektriksel kuvvetler yapmıştır. Soruda elektriksel kuvvetlere 5d bir kenarını ‘d’ olarak alalım.
karşı yapılan iş sorulmaktadır. Bu yüzden K-L arası elektrik-
sel kuvvetlere karşı iş yapılmamıştır. M -2q L’deki yükün O’da oluştur-
duğu potansiyel,
L-M arasında –q yükü +q yüküne ne yaklaşmış ne de uzak- L O
⋅
laşmıştır. Bu yüzden yapılan iş sıfırdır. Yani ne elektriksel +3q V = k3q = kq ⋅
kuvvetler iş yapmıştır ne de elektriksel kuvvetlere karşı iş ya- L 3d d
pılmıştır.
M’deki yükün O’da oluşturduğu potansiyel
( )
M-N arasında –q yükü +q yükünden uzaklaşıyor. Bu ancak V = k ⋅− 2q
dir.
dışarıdan bir kuvvet uygulayarak mümkün olabilir. Dolayısıyla M d
burada elektriksel kuvvetlere karşı bir iş yapılmıştır. Soruda K, L , M yüklerinin O noktasında oluşturdukları toplam
elektriksel potansiyelin sıfır olduğu belirtilmiş. O halde,
N-P arasındaki yörüngenin düz olup olmaması önemli değil-
dir. Önemli olan +q yükünden uzaklaşıp uzaklaşmadığıdır. V + V + V = 0
K L M
Neticede –q yükü +q yükünden uzaklaştırılıyor. Bu yüzden
burada da elektriksel kuvvetlere karşı iş yapılmıştır. Bulduğumuz V ve V değerlerini yerine koyarsak,
M
L
k q ⋅ k ⋅− ( )
2q
V + + = 0
K d d
Cevap: D
K’deki yükün O noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,
kq ⋅
V = olarak hesaplanır.
K d
K noktasal yükünden O noktasına bir doğru çizdiğimizde
oluşan üçgenin dik kenarlarının 3d ve 4d olduğunu görürüz.
Dolayısıyla K noktasal yükünün O noktasına olan uzaklığı 5d
olarak hesaplanır.
kq⋅ kq⋅
V = = K q = 5q olarak hesaplanır.
KO d 5d K

Cevap: E

185