Page 199 - Dört Dörtlük AYT Fizik

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.
ILMI = · a · t ve ivme a = Y olmak üzere a ILMI
2
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.
ILMI = · Y · t elde edilir.
2
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-
1 y 2 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
197