Examkin

Soru

Zorluk: KolayD��zgün Elektrik Alan ve Paralel Levhalar

Birbirine paralel ve iletken iki levha, bir üretece bağlanarak yüklenmiştir. Levhalar arasında oluşan düzgün elektrik alan içerisindeki KK noktasından serbest bırakılan +q+q yüklü parçacık LL noktasına ulaştığında, elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş WW olmaktadır.

Buna göre, aynı levhalar arasında serbest bırakılan −q-q yüklü bir parçacık LL noktasından KK noktasına ulaştığında elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş kaç WW olur? (Yer çekimi ve sürtünmeler önemsizdir.)

  1. A
    −2-2
  2. B
    −1-1
  3. C
    −12-\frac{1}{2}
  4. 11Cevap
  5. E
    22

Cevap

Elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş 1W1 W olur.
Elektriksel kuvvetin yaptığı iş, cismin yükü ile hareket ettiği noktalar arasındaki potansiyel farkın çarpımıyla bulunur (W=qΔVW = q \Delta V). K noktasından L noktasına hareket eden +q+q yükü için yapılan iş W=q(VK−VL)W = q(V_K - V_L)'dir. −q-q yükü L noktasından K noktasına hareket ettiğinde yapılan iş W′=(−q)(VL−VK)=q(VK−VL)=WW' = (-q)(V_L - V_K) = q(V_K - V_L) = W olur. Hem kuvvetin yönü hem de yer değiştirme yönü aynı anda tersine döndüğü için yapılan iş pozitif ve aynı büyüklükte kalır.

Adım Adım Çözüm

1
+q yüklü cisim için elektriksel kuvvetin yönünü ve yapılan işi belirleme
Elektrik alan yönü K'den L'ye doğrudur. +q yüklü cisme etki eden kuvvet elektrik alanla aynı yönde, yani K'den L'ye doğrudur. Yer değiştirme de K'den L'ye doğru olduğundan yapılan iş W=F⋅x=(+qE)⋅x>0W = F \cdot x = (+qE) \cdot x > 0 olur.
Elektriksel kuvvetin yaptığı iş, kuvvet ile yer değiştirme vektörlerinin skaler çarpımıdır.
2
-q yüklü cisim için elektriksel kuvvetin yönünü ve yapılan işi belirleme
-q yüklü cisme etki eden kuvvet elektrik alanla zıt yönde, yani L'den K'ye doğrudur. Cismin hareketi de L'den K'ye doğru olduğu için kuvvet ve yer değiştirme aynı yönlüdür. Yapılan iş W′=F′⋅x′=(−q)(−E)⋅x=qEx=WW' = F' \cdot x' = (-q)(-E) \cdot x = qEx = W olur.
Zıt işaretli yüke etki eden kuvvetin yönü ve hareket yönü aynı anda tersine döndüğü için yapılan iş pozitif kalır.

Anahtar Kavram

Düzgün elektrik alanda yüklü parçacıklar üzerine etki eden elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş, yükün işareti ile potansiyel farkın çarpımına eşittir (W=qΔVW = q \Delta V). Kuvvet ile hareket yönü aynı olduğunda iş pozitif, zıt olduğunda ise negatiftir.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

D��zgün Elektrik Alan ve Paralel Levhalar

Bu konudan daha fazla soru