Examkin

Soru

Zorluk: OrtaElektriksel Potansiyel, Potansiyel Enerji ve İş

Yalıtkan bir ortamda oluşturulmuş düzgün bir elektrik alan içerisinde, alan çizgilerine dik doğrultuda hareket ettirilen noktasal ve yüklü bir cisim üzerinde elektriksel kuvvetler iş yapar.

Cevap: Cevap

Cevap

İfade yanlıştır. Elektriksel kuvvet ile yer değiştirme vektörü birbirine dik olduğunda elektriksel kuvvetler iş yapmaz.
Elektriksel kuvvetin yönü elektrik alan doğrultusunda olup, alan çizgilerine dik olarak hareket eden bir cisim üzerinde elektriksel kuvvetler iş yapmaz. Bu nedenle ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Elektriksel kuvvetin yönü ile elektrik alanın yönü arasındaki ilişkiyi belirleyin.
Pozitif yüklü bir cisme elektrik alanla aynı yönde, negatif yüklü bir cisme ise elektrik alanla zıt yönde bir elektriksel kuvvet etki eder. Her iki durumda da elektriksel kuvvet vektörü elektrik alan çizgilerine paraleldir.
Cisme etki eden kuvvetin yönünü belirlemek, yapılan işi hesaplamanın ilk adımıdır.
2
Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıyı inceleyin.
Cisim alan çizgilerine dik hareket ettirildiği için, elektriksel kuvvet vektörü ile yer değiştirme vektörü arasındaki açı θ=90∘\theta = 90^\circ olur.
İşin fiziksel tanımı gereği, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı yapılan işin miktarını belirler.
3
Yapılan işi matematiksel olarak hesaplayın.
Yapılan iş W=F⋅Δx⋅cos⁡(90∘)=0W = F \cdot \Delta x \cdot \cos(90^\circ) = 0 olarak bulunur. Benzer şekilde, alan çizgilerine dik doğrultular eşpotansiyel çizgileri olduğundan ΔV=0\Delta V = 0 olur ve W=q⋅ΔV=0W = q \cdot \Delta V = 0 sonucuna ulaşılır.
Elektriksel kuvvetlerin yaptığı işin sıfır olduğunu kanıtlamak için elektriksel potansiyel ve iş formülleri uygulanır.

Anahtar Kavram

Düzgün elektrik alanda elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş ve eşpotansiyel yüzeyler ilişkisi.
Bu soruyu puanla

Konular

Elektriksel Potansiyel, Potansiyel Enerji ve İş

Bu konudan daha fazla soru