Examkin

Soru

Zorluk: KolayManyetik Kuvvet

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde, +y+y yönünde düzgün bir B⃗\vec{B} manyetik alanı bulunmaktadır. Bu manyetik alan içerisine, sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru (−z-z yönünde) II şiddetinde elektrik akımı taşıyan düz bir tel şekildeki gibi yerleştirilmiştir.

Buna göre, tele etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    −x-x yönünde
  2. B
    +z+z yönünde
  3. +x+x yönündeCevap
  4. D
    −z-z yönünde
  5. E
    +y+y yönünde

Cevap

Manyetik kuvvet, sağ el kuralına göre +x+x yönündedir.
Sağ el kuralına göre; başparmak elektrik akımının yönünü (−z-z yönü, içeri), dört parmak manyetik alanın yönünü (+y+y yönü, yukarı) gösterecek şekilde el açıldığında, avuç içi manyetik kuvvetin yönünü gösterir. Bu yönlendirme yapıldığında avuç içi +x+x yönünü (sağa doğru) gösterdiği için tele etki eden manyetik kuvvet +x+x yönindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Sağ el kuralının bileşenlerini belirleme
Başparmak akım yönünü (sayfa düzleminden içeri doğru, −z-z), dört parmak ise manyetik alan yönünü (sayfa düzleminde yukarı doğru, +y+y) temsil eder.
Düz tele etki eden manyetik kuvvetin yönünü bulmak için sağ el kuralı uygulanmalıdır.
2
Avuç içinin gösterdiği yönü bulma
Sağ elimizin başparmağını ekrandan/sayfadan içeriye doğru tutup, dört parmağımızı yukarıya yönelttiğimizde avuç içimiz sağ tarafı (+x+x yönünü) gösterir.
Sağ el kuralına göre avuç içi, tele etki eden manyetik kuvvetin yönünü verir.
3
Kuvvetin yönünü matematiksel olarak doğrulama
Vektörel olarak manyetik kuvvet F⃗=I(ℓ⃗×B⃗)\vec{F} = I (\vec{\ell} \times \vec{B}) formülüyle bulunur. Burada akım yönü −k^-\hat{k} ve manyetik alan yönü j^\hat{j} olduğundan, kuvvet yönü (−k^)×j^=i^(-\hat{k}) \times \hat{j} = \hat{i} yani +x+x yönü olur.
Bulunan yönün fiziksel formülle tutarlılığını kontrol etmek.

Anahtar Kavram

Üzerinden akım geçen düz bir tele manyetik alanda etki eden manyetik kuvvetin yönü sağ el kuralı ile bulunur.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Manyetik Kuvvet

Bu konudan daha fazla soru