Question

Difficulty: HardD��zgün Elektrik Alan ve Paralel Levhalar

Kütle çekim kuvveti ile sürtünmelerin ihmal edildiği yalıtkan bir ortamda; yüklenerek üreteçten ayrılmış paralel iletken levhalar arasındaki uzaklık artırıldıktan sonra, pozitif yüklü levhanın önünden serbest bırakılan artı yüklü bir parçacığın karşı levhaya ulaştığı andaki kinetik enerjisi ilk duruma göre artar.

Answer: Answer

Answer

Parçacığın karşı levhaya ulaştığı andaki kinetik enerjisinin artacağı ifadesi doğrudur.
Levhalar üreteçten ayrıldığında yük miktarı sabit kalır, bu yüzden elektrik alan değişmez. Levhalar arasındaki mesafe artırıldığında potansiyel fark (V=EdV = E \cdot d) artar. Yapılan elektriksel iş W=qVW = q \cdot V olduğundan, artan potansiyel fark yapılan işi ve dolayısıyla parçacığın karşı levhaya ulaştığı andaki kinetik enerjisini artırır.

Step-by-Step Solution

1
Üreteçten ayrılan paralel levhaların yük durumunun belirlenmesi.
Levhalar üreteçten ayrıldığı için yük (QQ) korunur ve sabit kalır.
Sistem dışarıdan izole olduğu için levhalardaki yük miktarı değişemez.
2
Uzaklık artışının elektrik alan üzerindeki etkisinin analiz edilmesi.
Elektrik alanın büyüklüğü E=Qε0AE = \frac{Q}{\varepsilon_0 A} şeklindedir. QQ ve levha alanı AA sabit olduğundan, uzaklığın (dd) artması elektrik alanı değiştirmez.
Düzgün elektrik alan levhalar arasındaki mesafeden bağımsızdır.
3
Yapılan elektriksel işin ve kinetik enerjinin hesaplanması.
Yapılan iş W=Fd=qEdW = F \cdot d' = q \cdot E \cdot d' şeklindedir. d>dd' > d olduğu için yapılan elektriksel iş artar.
Elektriksel kuvvet sabit kalırken hareket doğrultusundaki yol arttığı için elektriksel iş ve dolayısıyla kazanılan kinetik enerji artar.

Key Concept

Üreteçten ayrılmış paralel levhalarda yükün sabitliği, elektrik alanın uzaklığa bağlı olmaması ve elektriksel iş-enerji ilişkisi.
Rate this question