2014/2 mÜhendİslİk bÖlÜmlerİ fİzİk 2 uygulama 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan...
TRANSCRIPT
![Page 1: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/1.jpg)
2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2
UYGULAMA 3
(Elektriksel Potansiyel)
1. a) Şekil 1’deki +2q yükünü A(0,6a) noktasından B(3a,0) noktasına getirebilmek için
gerekli olan elektriksel işi bulunuz.
b) Yeni sistemin toplam potansiyel enerjisini bulunuz.
Şekil 1
UA
1
![Page 2: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/2.jpg)
𝑊𝑊𝐴𝐴→𝐵𝐵 = 𝑈𝑈𝐵𝐵 − 𝑈𝑈𝐴𝐴
2
![Page 3: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/3.jpg)
2. 325 (V/m) şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının koordinatları sırasıyla (-2,-3) m ve (4,5) m’dir. (VB-VA) potansiyel farkını, doğrusal olarak verilen ACB ve AB yolları üzerinden hesaplayınız.
Şekil 2
3
![Page 4: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/5.jpg)
3. Bir elektrik dipolü Şekil 3’deki gibi x= −0,2 m’deki +5 μC yükü ile x= 0,2 m’deki −5 μC yükünden oluşmaktadır. qo=3 μC’lik bir deneme yükü, x=0,6 m olan noktadan x= −0,4 m olan noktaya, yarıçapı 0,5 m olan ve y-eksenini kesen yarım çember şeklindeki yolu izleyerek sabit hızla taşınmıştır. Deneme yükünü hareket ettirmek için ne kadar iş yapılmıştır?
Şekil 3
5
![Page 6: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/6.jpg)
4. Şekil 4’te görüldüğü gibi x ekseni boyunca uzanmış olan L uzunluklu çubuk üzerinde düzgün λ yük yoğunluğu bulunmaktadır.
a) A ve B noktalarındaki elektriksel potansiyeli hesaplayınız.
b) Çubuk düzgün olmayan λ= αx (α: sabit) yük yoğunluğuna sahip olursa A ve B noktalarındaki elektrik potansiyeli hesaplayınız.
Şekil 4
6
![Page 7: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/7.jpg)
7
![Page 8: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/8.jpg)
5. (a) Bir elektron, bir elektrik alan tarafından A levhasından B levhasına doğru hızlandırıldığında 5,25x10-15 J enerji kazanıyor. Levhalar arasındaki potansiyel fark nedir ve hangi levha daha yüksek potansiyeldedir?
(b) Bir bölgedeki elektrik alan 2 ˆˆ ˆ5 3 2 /E x i j k kV m= − +&
’dir. A noktası orijinde bulunuyor ise ve B noktası (4,3,0) m ise VA-VB potansiyel farkını bulunuz.
8
![Page 9: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/9.jpg)
6. Şekil 5’de görüldüğü gibi, uzunluğu L ve toplam yükü Q olan bir çubuk λ = αy (α: sabit) yük yoğunluğuna sahiptir. a) x ekseni üzerindeki P noktasında elektriksel potansiyeli bulunuz. b) P noktasındaki elektrik alanın x bileşenini, (a) şıkkında bulduğunuz potansiyeli kullanarak elde ediniz. c) P noktasına bir q yükü konulursa, bu yüke etki eden elektriksel kuvvetin x bileşenini bulunuz.
Şekil 5
9
![Page 10: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/10.jpg)
10
![Page 11: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/11.jpg)
7. Şekil 6’daki iki ince iletken küresel kabuğu göz önüne alınız. İçteki iletken kabuğun yarıçapı r1=15cm ve üzerindeki yük 10 nC; dıştaki iletken kabuğun yarıçapı r2=30cm ve yükü −15 nC’dir.
a) A, B ve C bölgelerinde elektrik alanın şiddetini, b) A, B ve C bölgelerinde elektriksel potansiyel değerlerini bulunuz. ( r = ∞ ’da V=0 alınız.)
Şekil 6
11
![Page 12: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/12.jpg)
12
![Page 13: 2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 3 ...şiddetindeki düzgün bir elektrik alan –y. ekseni doğrultusunda uygulanmaktadır. Şekil 2’deki A ve B noktalarının](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050306/5f6f0bf74555f6348a6e7536/html5/thumbnails/13.jpg)
8. R yarıçaplı, Q yüklü yalıtkan bir küre yarıçapa bağlı değişimi 2Arρ = olan düzgün olmayan bir yük
yoğunluğuna sahiptir. Gauss kanununu kullanarak; a) Küre dışında ve içinde elektriksel alanı bulunuz. b) Küre içindeki bir noktada elektriksel potansiyeli hesaplayınız. c) Elektrik alan ve elektriksel potansiyelin yarıçapa göre değişimini veren grafiği kabaca çiziniz.
5
05Rε
13