Elektrik ve Manyetizma

Yalıtkan bir düzlem üzerinde köşeleri $A$, $B$ ve $C$ noktaları olan bir dik üçgen bulunmaktadır. $B$ köşesindeki açının ölçüsü $90^\circ$ olup kenar uzunlukları $|AB| = 3d$ ve $|BC| = 4d$ olarak ölçülmektedir. Dik üçgenin $A$ köşesine $+15q$, $B$ köşesine ise $-16q$ yüklü noktasal iki cisim sabitlenmiştir.

Buna göre, sonsuzda bulunan $+q$ yüklü noktasal bir cismi $C$ noktasına getirmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iş kaç $\frac{k q^2}{d}$ olur?

Düşey düzlemde yer alan, sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru yönelmiş düzgün $\vec{B}$ manyetik alanı içerisine; yay sabitleri $k$ olan iki özdeş ve iletken yay ile yatay doğrultuda asılmış $m$ k��tleli, $L$ uzunluğundaki iletken tel şekildeki gibi dengededir. Başlangıçta telden akım geçmemektedir. Tel üzerinde sağa doğru 1 yönü, sola doğru ise 2 yönü tanımlanmıştır. Buna göre, yaylardaki uzama miktarının ilk durumuna göre yarıya inmesi için telden geçmesi gereken akımın yönü ve şiddeti aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? (Yer çekimi ivmesi $g$'dir. Yayların kütlesi önemsizdir.)

Yalıtkan yatay bir düzlem üzerinde oluşturulan $x$ ekseni boyunca, $+4q$ yüklü noktasal cisim $x = -d$ konumuna, $+q$ yüklü noktasal cisim ise $x = +d$ konumuna sabitlenmiştir.

Buna göre, orijinde ($x = 0$) tutulan $+3q$ yüklü başka bir noktasal cisim $x = 2d$ konumuna götürüldüğünde, elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş kaç $\frac{kq^2}{d}$ olur?

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde ($x, y, z$), $+y$ yönünde yerleştirilmiş düz bir iletken telden sabit bir $I$ akımı geçmektedir. Telin bulunduğu bölgeye, $y$ bileşeni s��fır olan ($B_y = 0$) düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı uygulandığında, akım taşıyan tele etki eden manyetik kuvvetin $+z$ yönünde olduğu gözleniyor.

Buna göre, uygulanan düzgün $\vec{B}$ manyetik alanının yönü aşağıdakilerden hangisidir?

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.

Sürtünmelerin ve telin u��larındaki bağlantı kablolarının etkisinin önemsenmediği bir ortamda, yatay düzlemle $\theta$ açısı yapacak şekilde sağa doğru yükselen yalıtkan bir eğik düzlem üzerine, sayfa düzlemine dik doğrultuda yerleştirilmiş $L$ uzunluğunda ve $m$ kütleli iletken bir tel konulmuştur. Bölgenin tamamında yukarı doğru düşey doğrultuda düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı uygulanmaktadır.

Buna göre, telin eğik düzlem üzerinde sabit kalabilmesi için telden geçmesi gereken elektrik akımının yönü ve şiddeti ($I$) aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
(Yer çekimi ivmesi $g$ olarak alınacaktır.)

Yalıtkan yatay düzlemde sabit tutulan $+q$ ve $-2q$ noktasal yüklerinin oluşturduğu sistemde, yüklerin konumlarından geçen doğru üzerinde elektriksel potansiyelin sıfır olduğu noktalar belirleniyor. Yükler arasındaki uzaklık $d$ olduğuna göre, elektriksel potansiyelin sıfır oldu��u noktalardan birinin $+q$ yüküne olan uzaklığı aşağıdakilerden hangisi olabilir?

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde, sayfa düzlemine dik ve dışarıya doğru olan ($+z$ yönünde) düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı oluşturulmuştur. Bu manyetik alan içerisine elektrik yükleri sırasıyla $+q$ ve $-q$ olan $K$ ve $L$ noktasal parçacıkları, sırasıyla $+x$ ve $-y$ yönlerindeki $\vec{v}_K$ ve $\vec{v}_L$ sabit hızlarıyla fırlatılıyor.

Buna göre, manyetik alana girdikleri anda $K$ ve $L$ parçacıklarına etki eden manyetik kuvvetlerin yönleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Aralarında $6d$ uzaklık bulunan $A$ ve $B$ noktalarına sırasıyla $+15q$ ve $-5q$ yüklü noktasal iki cisim sabitlenmiştir. Bu iki yükü birleştiren doğru parçasının orta noktası $O$ olarak belirlenmiştir. Yüklerin orta dikme doğrusu üzerinde, $O$ noktasından $4d$ uzaklıktaki bir $K$ noktasında durmakta olan $+3q$ yüklü noktasal başka bir cisim, $O$ noktasına götürülmektedir.

Buna göre, bu işlem sırasında elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iş kaç $\frac{kq^2}{d}$'dir?

Sayfa düzleminde birbirine paralel olarak yerleştirilmiş sonsuz uzunluktaki 1 ve 2 numaralı iletken tellerden sırasıyla sayfa düzleminde yukarı doğru $I_1$ ve $I_2$ elektrik akımları geçmektedir. Tellerin arasındaki mesafenin tam ortasından, $+q$ elektrik yüklü bir parçacık tellere paralel doğrultuda ve yukarı doğru $\vec{v}$ hızıyla fırlatılıyor.

Akım şiddetleri arasında $I_1 > I_2$ ilişkisi olduğuna göre, parçacığa fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

(Yer çekimi ve sürtünmeler önemsizdir.)

Sayfa düzleminde yer alan ve üzerinden $+y$ yönünde sabit $I$ akımı geçen sonsuz uzunluktaki düz telin sağ tarafındaki ($+x$ bölgesi) bir noktadan $+q$ yüklü noktasal bir parçacık, $+y$ yönünde $\vec{v}$ hızıyla fırlatılmaktadır.

Buna göre, parçacığa fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

(Yer ��ekimi ve diğer tüm etkileşimler önemsizdir. Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde $+z$ yönü sayfa düzleminden dışarıya doğrudur.)

Sürtünmesiz ve yalıtkan bir ortamda bulunan yüklü bir cismin, bir elektriksel alan içerisindeki eş potansiyel çizgisi üzerinde hareket ettirilmesi sürecinde elektriksel kuvvetlerin yaptığı net iş sıfırdır.

Yüzey alanı $0,5\text{ m}^2$ olan tek sarımlı düzlemsel iletken bir çerçeve, sayfa düzlemine dik düzgün bir manyetik alan içine yerleştirilmiştir. Manyetik alanın şiddeti $0,3\text{ s}$ sürede sayfa d��zleminden içeri doğru $+2\text{ T}$ değerinden sayfa düzleminden dışarı doğru $1\text{ T}$ değerine (yani $-1\text{ T}$ değerine) düzgün olarak değişmektedir. Buna göre, bu süreçte çerçevede oluşan indüksiyon elektromotor kuvvetinin (emk) büyüklüğü kaç $\text{V}$ olur?

Öz-indüksiyon katsayısı $L = 0,5\text{ H}$ olan bir bobin, iç direnci önemsiz bir üreteç, bir anahtar ve bir reosta kullanılarak şekildeki elektrik devresi kurulmuştur. Devreden geçen akım, reostanın sürgüsü hareket ettirilerek $0,2\text{ saniye}$ içerisinde sabit bir hızla $8\text{ A}$'den $4\text{ A}$'e düşürülmektedir. Buna göre, bu süre zarfında bobinde oluşan öz-indüksiyon elektromotor kuvvetinin (emk) büyüklüğü kaç volt ($V$) olur?

Sayfa düzlemine yerleştirilmiş, eş merkezli ve yalıtkan yatay bir düzleme sabitlenmiş iletken $K$ ve $L$ halkalarından $K$ halkasında şekildeki gibi bir üreteç ve reosta bulunurken, $L$ halkası kapalı bir iletken devredir. Başlangıçta $K$ halkasından saat yönünde sabit bir akım geçmektedir.

Buna göre, reostanın sürgüsü ok yönünde çekilerek direnç artırıldığında;

I. $L$ halkasında saat yönün��n tersi yönde indüksiyon akımı oluşur.
II. $K$ halkasında saat yönünde öz-indüksiyon akımı oluşur.
III. Halkalar birbirini çekecek şekilde manyetik kuvvet uygular.

yargılarından hangileri doğrudur?

İletken bir bobin, üreteç ve ayarlanabilir bir dirençten (reosta) oluşan devrede reosta direncinin azaltılmasıyla öz-indüksiyon akımının oluşma sürecinde gerçekleşen aşağıdaki olayları, ilk gerçekleşenden son gerçekleşene doğru sıralayınız.

Sürtünmelerin ve yerin manyetik alanının önemsiz olduğu bir ortamda, düşey bir yayın ucuna asılmış, kutupları düşey doğrultuda olan bir çubuk mıknatıs, yatay düzleme sabitlenmiş iletken tel halkanın üzerinde basit harmonik hareket yapmaktadır. Mıknatısın $N$ kutbu alt taraftadır.

Mıknatısın hareketi sırasında gerçekleşen olaylarla ilgili;

I. Mıknatıs halkaya doğru yaklaşırken, halkadan geçen manyetik akı artar ve halkanın üst yüzeyi bir $N$ kutbu gibi davranarak mıknatısa yukarı doğru itecek yönde manyetik kuvvet uygular.
II. Mıknatıs, basit harmonik hareketinin en alt noktasında anlık olarak durduğu anda halkada oluşan indüksiyon akımı sıfırdır.
III. M��knatıs halkadan uzaklaşırken, halkanın mıknatısa uyguladığı manyetik kuvvet yukarı yönlüdür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Sürtünmesiz yatay düzlemde, sayfa düzlemine dik ve içeri doğru yönelmiş düzgün $2\text{ T}$ büyüklüğündeki manyetik alan içerisine, aralarındaki uzaklık $50\text{ cm}$ olan birbirine paralel iki iletken ray yerleştirilmiştir. Rayların bir ucu $5\ \Omega$'luk bir dirençle kapatılarak bir devre oluşturulmuştur. Raylar üzerinde bulunan iletken bir çubuk, raylara paralel doğrultuda $10\text{ m/s}$ sabit hızla çekilmektedir.

Rayların ve çubuğun elektriksel direnci önemsiz olduğuna göre, çubuğun bu sabit hızla hareketine devam edebilmesi için çubuğa uygulanması gereken dış kuvvetin büyüklüğü kaç $\text{N}$ olmalıdır?

İletken ve kapalı bir halkanın ekseni doğrultusunda tutulan bir çubuk mıknatıs halkaya doğru yaklaştırılmaktadır. Bu süreçte halkada meydana gelen fiziksel olayların nedensel gerçekleşme sırasını ilk adımdan son adıma doğru sıralayınız.

Sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru yönelmiş düzgün $\vec{B}$ manyetik alanı içerisine yerleştirilen iletken $KM$ çubuğu, $O$ noktası etrafında sayfa düzleminde sabit $\omega$ açısal hızıyla ok yönünde (saat yönünün tersine) döndürülmektedir.

Çubuğun bölmelerinin uzunlukları $KO = L$ ve $OM = 2L$ olduğuna göre; çubukta yük dengesi sağlandığında çubuğun $K$, $O$ ve $M$ noktalarının elektriksel potansiyelleri $V_K$, $V_O$ ve $V_M$ arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir?