Page 201 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 11
P. 201

FİZİK
        ÇÖZÜMLÜ SORULAR                        Düzgün Elektrik Alan ve Sığa                                 FİZİK
                                               Düzgün Elektrik Alan ve Sığa


        5.   Yüklü  ve  iletken  paralel  levhaların  K  noktasından  serbest   6.   Aynı ortamda bulunan ve geometrik özellikleri aynı olan öz-
            bırakılan m kütleli q büyüklüğünde negatif yüke sahip cisim   deş X ve Y sığaçlarından X, V potansiyel farkı altında yükle-
            önce V  potansiyel farkı altında hızlandırılıp daha sonra yüklü   nip pile bağlı şekilde tutulmakta iken, Y sığacı V potansiyel
                 X
            ve levhaları arasındaki potansiyel farkı V  olan iletken levha-  farkına sahip başka bir pile bağlanıp yüklendikten sonra üre-
                                           Y
            larda saptırılarak M noktasına çarptırılıyor.          teçten ayrılıp Şekil II’deki gibi tutuluyor.
                   d X
                                     A
                                                                           2
               cisim                                                     X                          2
             K                                    L   d Y
                                                                                            A            B
                                                  M                                                Y
                                                                         V
                                     B                                 Şekil I                   Şekil II
                                     y
                  -  +                                             X ve Y kondansatörlerinin bulunduğu ortamın dielektrik
                                                                   sabiti ε iken levhalar arasına dielektrik sabiti 2ε olan bir
                  V X
                                                                   madde konulduktan sonra,
            Cismin sapma miktarı LM arasındaki mesafe kadar oldu-
            ğuna göre aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur? ( Yer      I. X sığacının yük miktarı 2 katına çıkarken, Y’ninki değiş-
            çekimi ve tüm sürtünmeler ihmal edilecektir.)             mez.
                                                                    II. X sığacının depoladığı elektriksel enerji 2 katına çıkarken,
            A)  V ’i artırmak sapma miktarını artırır.
                X
                                                                      Y’ninki yarıya iner.
            B)  V ’yi azaltmak sapma miktarını artırır.
                Y                                                  III. X sığacının levhaları arasındaki elektrik alan değişmez-
            C)  q’yu değiştirmek sapma miktarını etkilemez.           ken, Y’ninki 2 katına çıkar.
            D)  m’yi azaltmak sapma miktarını azaltır.             yargılarından hangileri doğrudur?
            E)  d  ve d ’yi değiştirmek sapma miktarını etkilemez.
                X   Y                                              A) Yalnız I        B) Yalnız II        C) I ve II
                                                                             D) I ve III          E) I, II ve III

            Çözüm:                                                 Çözüm:
            Negatif yüklü cisim V  potansiyeli altında önce hızlandırılır.      I) İki sığaç özdeş yani sığaları C aynı. Aynı potansiyel fark V
                             X
            Yapılan iş cisme kinetik enerji olarak aktarılır. v cismin ilk pa-  altında yüklendiklerine göre depoladıkları yükler q eşit olur.
            ralel levhayı terk edip ikinci paralel levhaya girerkenki hızı ve   (q = C · V)
            ilk levhanın yaptığı iş W olmak üzere,
                                                                   İki sığaçtan X pile bağlı tutulduğu için yapılan değişiklik ne
                      1                                            olursa olsun pilin V’si sabit olduğundan X sığacının da lev-
            W = q · V  =    · m · (v) 2
                   X
                      2                                            haları arasındaki V potansiyel farkı değişmez. Y ise yüklenip
            V   potansiyeline sahip ikinci paralel levhada ise negatif yüklü   koparıldığı için Y’nin uçları arasındaki V değişebilirken depo-
             Y
            cisim saptırılır. Düşey doğrultuda ivmeli yatay doğrultuda ise   ladığı yükün gidebileceği bir yer olmadığından dolayı q yükü
            sabit hızlı hareket yapar.                             sabit kalır. Sığa levhalar arasındaki ortamın dielektrik katsayısı
                                                                   ε ile doğru orantılıdır. İki sığacın da levhaları arasındaki orta-
            Düşeydeki ivmeli hareketten ILMI mesafesini bulmak istersek   mın dielektrik katsayısı 2 katına çıkarıldığı için sığaları da iki
                  1                  qV⋅                           katına çıkar.
                         2
            ILMI =    · a · t   ve ivme a =   Y   olmak üzere a ILMI
                  2                  d ⋅ m
            denkleminde yerine yazılırsa,  Y                       X için q = C · V  denklemi yazılırsa, V sabit C iki katına çıkarsa
                  1  qV⋅                                           q yükü de iki katına çıkar.
                            2
            ILMI =    ·   Y   · t  elde edilir.
                  2  d ⋅ m
                      Y                                            Y için q = C · V  denklemi yazılırsa, q sabit C iki katına çıkarsa
            Yatayda sabit hızlı hareket ederek y mesafesini v hızıyla t   V yarıya düşer. (I. yargı doğrudur.)
            sürede aldığına göre,                                                                     qV
                                                                                                        ⋅
                                                                   II) Depolanan elektriksel potansiyel enerji E =     ile bulu-
                                                                                                    P  2
            y = v · t denklemi yazılır. Buradan t çekilerek ILMI denklemin-
                                                                   nur. X için q artıyor fakat V sabit olduğunda E  artar.
            de yerine yazılırsa;                                                                     P
                  1   qV⋅   y 2                                    Y için q sabit fakat V yarıya düştüğünden E  azalır. (II. yargı
            ILMI =    ·   Y   ·    elde edilir. Daha sonra v  iş denkle-                            P
                                                 2
                  2  d ⋅ m  v 2                                    doğrudur.)
                      Y
            minden çekilip yerine yazılırsa;                                       V
                                                                   III) Elektrik alan E =    ile bulunur. d levhalar arasındaki me-
                      2
                  1  y ⋅  V                                                        d
            ILMI =    ·   Y   sonuç olarak bulunur. Bu denkleme bakı-
                  4  d ⋅ V                                         safe sabit kaldığı için V’nin değişimine bakmak yeterlidir. X
                      Y  X
            larak sapma miktarının V , V  ve d ’ye bağlı olduğu görülür.  için V değişmediğinden E elektrik alanı da değişmez. Y için V
                               Y  X   Y
                                                                   azaldığı için E elektrik alanı azalır. (III. yargı doğrudur.)
                                                   Cevap: C
                                                                                                          Cevap: E
                                                          199
   196   197   198   199   200   201   202   203   204   205   206