Soru

Zorluk: OrtaElektriksel Yükler ve Elektriklenme

Yalıtkan bir destek üzerindeki iletken nötr SS küresini, etkiyle elektriklenme ve topraklama yöntemlerini kullanarak net negatif (-) yükle yüklemek için uygulanması gereken işlemler aşağıda karışık olarak verilmiştir:

I. Artı (++) yüklü bir çubuğun, küreye dokundurulmadan yaklaştırılması
II. Çubuk küreye yakın konumdayken kürenin toprak hattına bağlanması
III. Çubuğun konumu değiştirilmeden toprak bağlantısının kesilmesi
IV. Çubuğun küreden uzaklaştırılması

Buna göre, kürenin net negatif yükle yüklenmesi sürecinde bu işlemlerin uygulanma sırası nasıl olmalıdır?

  1. 1Artı (++) yüklü bir çubuğun, küreye dokundurulmadan yaklaştırılması
  2. 2Çubuk küreye yakın konumdayken kürenin toprak hattına bağlanması
  3. 3Çubuğun konumu değiştirilmeden toprak bağlantısının kesilmesi
  4. 4Çubuğun küreden uzaklaştırılması

Cevap

Artı yüklü çubuğun yaklaştırılması, kürenin topraklanması, toprak bağlantısının kesilmesi ve son olarak çubuğun uzaklaştırılması sırasıyla gerçekleştirilmelidir.
Kürenin net negatif yükle yüklenmesi için sırasıyla önce artı yüklü çubuk yaklaştırılarak kutuplanma sağlanmalı, ardından toprak bağlantısı ile uzak uçtaki artılar nötrlenmeli, toprak bağlantısı kesilerek yüklerin kürede kalması sağlanmalı ve en son çubuk uzaklaştırılarak negatif yüklerin dağılması sağlanmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Artı (++) yüklü çubuğu küreye yaklaştırma
Kürenin çubuğa yakın ucu eksi (-), uzak ucu artı (++) yükle kutuplanır.
Zıt yüklerin birbirini çekmesi ve aynı yüklerin birbirini itmesi sonucu küre üzerindeki elektronlar çubuğa yakın bölgeye toplanır.
2
Küreye toprak hattı bağlama
Topraktan küreye elektron geçişi olur ve kürenin uzak ucundaki artı yükler nötrlenir.
Toprak bağlantısı, sistemdeki serbest/bağsız yüklerin nötrlenmesini sağlar; eksi yükler yakındaki artı çubuk tarafından çekildiği için kürede kalır.
3
Toprak bağlantısını kesme
Küre üzerindeki fazla eksi yükler kürede hapsolur.
Toprak bağlantısı kesilmezse, çubuk uzaklaştırıldığında eksi yükler toprağa geri dönerdi.
4
Yüklü çubuğu uzaklaştırma
Eksi yükler kürenin dış yüzeyine homojen olarak dağılır.
Çubuğun çekim kuvveti ortadan kalktığında eksi yükler birbirini iterek iletken kürenin yüzeyine en uzak olacak şekilde yayılır.

Anahtar Kavram

Etkiyle elektriklenme ve topraklama
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla