Examkin

Soru

Zorluk: KolaySürtünme ve Dokunma ile Elektriklenme

Yalıtkan ayaklar üzerinde duran, iletken XX ve YY kürelerinin yarıçapları sırasıyla rr ve 2r2r, ilk elektrik yükleri ise −4q-4q ve +10q+10q’dur. Küreler birbirine dokundurulup ayrıldığında gerçekleşen yük alışverişiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A
    YY küresinden XX küresine 6q6q büyüklüğünde proton geçmiştir.
  2. B
    Kürelerin son yükleri eşit ve +3q+3q olur, bu süreçte XX küresinden YY küresine 7q7q büyüklüğünde elektron geçer.
  3. XX küresinden YY küresine 6q6q büyüklüğünde elektron geçmiştir.Cevap
  4. D
    YY küresinden XX küresine 6q6q büyüklüğünde elektron geçmiştir.
  5. E
    XX küresinden YY küresine 3q3q büyüklüğünde elektron geçmiştir.

Cevap

XX küresinden YY küresine 6q6q büyüklüğünde elektron geçmiştir.
XX ve YY kürelerinin toplam yükü +6q+6q'dur. Bu yük yarıçapları sırasıyla rr ve 2r2r olan kürelere paylaştırıldığında XX küresi +2q+2q, YY küresi ise +4q+4q son yüküne sahip olur. XX küresinin −4q-4q olan yükünden +2q+2q değerine ulaşması için 6q6q büyüklüğünde negatif yükü (elektronu) dışarıya vermesi gerekir. Bu elektronlar YY küresine geçer. Bu nedenle, doğru ifade XX küresinden YY küresine 6q6q değerinde elektron geçtiğini belirten seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Kürelerin dokundurulmadan önceki toplam yükünü bulunuz.
qtoplam=qX+qY=−4q+10q=+6qq_{\text{toplam}} = q_X + q_Y = -4q + 10q = +6q
Dokunma ile elektriklenmede toplam yük korunur.
2
Kürelerin son yüklerini yarıçapları oranında paylaştırınız.
qX′=rr+2r⋅(+6q)=+2qq'_X = \frac{r}{r+2r} \cdot (+6q) = +2q ve qY′=2rr+2r⋅(+6q)=+4qq'_Y = \frac{2r}{r+2r} \cdot (+6q) = +4q
Dokunan iletken küreler toplam yükü yarıçapları ile doğru orantılı olacak şekilde paylaşırlar.
3
Yük korunumunu sağlayacak elektron geçiş yönünü ve miktarını belirleyiniz.
XX küresinin yük değişimi ΔqX=qX′−qX=+2q−(−4q)=+6q\Delta q_X = q'_X - q_X = +2q - (-4q) = +6q olur. Katılarda sadece elektronlar (negatif yükler) hareket ettiğinden, XX küresinin yükünün +2q+2q olabilmesi için 6q6q değerinde elektron vermesi gerekir. Yani, XX küresinden YY küresine 6q6q değerinde elektron geçmiştir.
Katı iletkenlerde elektrik akımı ve yük geçişi yalnızca serbest elektronlar aracılığıyla gerçekleşir, pozitif yükler hareket etmez.

Anahtar Kavram

Dokunma ile elektriklenmede toplam yük korunur ve kürelerin yarıçapları oranında paylaşılır. İletkenlerde yalnızca negatif yükler (elektronlar) hareket eder.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Sürtünme ve Dokunma ile Elektriklenme

Bu konudan daha fazla soru