İletken levhaları arasında hava bulunan bir sığaç, bir üretece bağlanarak yüklendikten son… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

İletken levhaları arasında hava bulunan bir sığaç, bir üretece bağlanarak yüklendikten sonra üreteçten ayrılıyor. Bu durumda sığacın sığası $C$ , uçları arasındaki potansiyel farkı $V$ ve depoladığı elektriksel potansiyel enerji $E$ 'dir. Daha sonra, sığacın levhaları arasına levhalara paralel olacak biçimde nötr ve iletken bir levha yerleştiriliyor.

Buna göre;

I. Sığacın sığası ( $C$ ) artar.
II. Levhalar arasındaki potansiyel farkı ( $V$ ) azalır.
III. Sığaçta depolanan elektriksel potansiyel enerji ( $E$ ) azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A
Yalnız I
B
I ve II
I, II ve IIICevap
D
I ve III
E
II ve III

Cevap

Sığacın sığası artar, levhalar arasındaki potansiyel farkı azalır ve sığaçta depolanan elektriksel potansiyel enerji azalır.

Sığacın levhaları arasına nötr ve iletken bir levha konulması, levhalar arasındaki etkili uzaklığı azaltarak sığayı artırır. Sığaç üreteçten ayrıldığı için yük miktarı sabittir; bu durumda potansiyel farkı ve depolanan enerji azalır. Dolayısıyla üç önerme de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

Sığacın sığasındaki (C) değişimi belirlemek.

Sığacın levhaları arasına yerleştirilen iletken levhanın içindeki elektrik alan sıfırdır. Bu durum, sığacın levhaları arasındaki etkili hava boşluğu uzaklığını d değerinden (d - t) değerine düşürür. Sığa formülü olan

C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}

gereği, levhalar arası mesafe azaldığı için sığa (

C

) artar. Birinci öncül doğrudur.

Sığanın geometrik özelliklerine bağlı değişimi analiz edilmiştir.

Sığacın potansiyel farkındaki (V) değişimi belirlemek.

Sığaç üreteçten ayrıldığı için üzerindeki elektriksel yük (

q

) korunur ve sabit kalır.

q = C \times V

bağıntısına göre, yük (

q

) sabitken sığa (

C

) arttığı için potansiyel farkı (

V

) azalır. İkinci öncül doğrudur.

Üreteçten ayrılmış sığaçlarda yükün korunumu ilkesi uygulanmıştır.

Sığaçta depolanan enerjideki (E) değişimi belirlemek.

Sığaçta depolanan elektriksel potansiyel enerji

E = \frac{q^2}{2C}

formülü ile ifade edilir. Korunan yük (

q

) sabitken sığanın (

C

) artması depolanan enerjinin (

E

) azalmasına neden olur. Üçüncü öncül doğrudur.

Sığaçta depolanan enerji formülü kullanılarak enerjideki değişim yönü belirlenmiştir.

Anahtar Kavram

Üreteçten ayrılmış sığacın fiziksel boyutları değiştiğinde yükün sabit kalması, sığa artışının potansiyel farkı ve depolanan enerjiyi azaltması.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru