Elektrik ve Manyetizma

Bir evde güçleri sırasıyla $2000\text{ W}$ ve $1000\text{ W}$ olan bir ütü ile bir televizyon bulunmaktadır. Ütü günde $1\text{ saat}$, televizyon ise günde $4\text{ saat}$ çalıştırılmaktadır. Uçlarındaki potansiyel farkları sabit olan bu araçların bir günde tükettikleri elektriksel enerjilerin oranı $\frac{E_{\text{ütü}}}{E_{\text{televizyon}}}$ kaçtır?

Yalıtkan ayaklar üzerinde durmakta olan nötr ve iletken $K$ ve $L$ küreleri birbirine temas etmektedir. Bu kürelerden $K$ küresinin net artı ($+$) yükle yüklenmesi, $L$ küresinin ise nötr kalması hedeflenmektedir.

Buna göre, hedeflenen yük durumunun gerçekleştirilebilmesi için yapılması gereken aşağıdaki işlemlerin doğru sıralaması nasıl olmalıdır?

İyonize gaz içeren bir deşarj tüpünde elektrik iletimi gerçekleşirken, tüpün kesitinden $t$ sürede elektrik alan yönünde geçen pozitif iyonların toplam yükü $+q$, elektrik alan yönüne zıt yönde geçen elektronların toplam yükü $-q$ olduğunda, bu tüpte oluşan toplam elektrik akımının şiddeti sıfır olur.

İç dirençleri önemsiz özdeş üç üreteçten ikisi birbirine paralel bağlanıp, elde edilen bu kombinasyon üçüncü üretece seri olacak şekilde bağlanarak bir direnç üzerinden akım geçirilmektedir. Bu elektrik devresiyle ilgili olarak öne sürülen 'Seri bağlı olan ü��üncü üreteç tükenene kadar geçen sürede devrenin ana kolundan geçen akım şiddeti sabit kalırken, bu üreteç tükendiği anda devrenin ana kol akımı sıfıra iner ve bu süre zarfında paralel üreteçler kendi elektrik yük kapasitelerinin yarısını tüketmiş olur.' ifadesi doğru mudur?

Laboratuvar ortamında özdeş üreteçler, iletken teller, demir çiviler ve plastik boru kullanılarak üç farklı elektromıknatıs düzeneği tasarlanmıştır. Bu düzeneklerin yapısal özellikleri aşağıda belirtilmiştir:

* X elektromıknatısı: Demir çivi üzerine sarılmış, sarım sayısı $N$, sarım uzunluğu $L$ olan ve üzerinden $i$ akımı geçen bobin.
* Y elektromıknatısı: Plastik boru üzerine sarılmış, sarım sayısı $2N$, sarım uzunluğu $L$ olan ve üzerinden $2i$ akımı geçen bobin.
* Z elektromıknatısı: Demir çivi üzerine sarılmış, sarım sayısı $2N$, sarım uzunluğu $2L$ olan ve üzerinden $2i$ akımı geçen bobin.

Buna göre, elektromıknatısların kutuplarında oluşan manyetik alan şiddetlerini en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız.

Fizik laboratuvarındaki bir deneyde, yüksüz ve iletken bir elektroskobun iletken topuzuna, pozitif ($+$) yüklü iletken bir küre dokundurulmadan yaklaştırılıyor. Bu sırada elektroskobun yapraklarının biraz açıldığı gözleniyor.

Buna göre, etki ile elektriklenen bu elektroskobun topuzunun ve yapraklarının son yük işaretleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Bir elektrik devresinde akım şiddetinin, iletkenin kesitinden birim zamanda geçen net yük miktarı olarak tanımlanan skaler ve temel bir büyüklük olduğu yönündeki ifade doğru bir yargı mıdır?

Fizik dersinde öğretmen tahtaya elektrik akımı, potansiyel farkı ve direnç kavramları ile ilgili şu bilgileri yazıyor:

I. Elektrik akım şiddeti, SI birim sisteminde temel ve skaler bir büyüklüktür.
II. Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının birimi Volt'tur.
III. Elektriksel direnç, iletkenin akıma karşı gösterdiği zorluğun bir ölçüsüdür ve vektörel bir büyüklüktür.

Buna göre, yukarıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

Yalıtkan bir destek üzerindeki iletken nötr $S$ 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?

Yalıtkan ayaklar üzerinde duran, birbirine temas halindeki nötr ve iletken $K$ ve $L$ kürelerinden $K$ küresine, negatif ($-$) yüklü yalıtkan bir çubuk şekildeki gibi yaklaştırılıyor.

Bu durum korunurken aşağıdaki işlemler sırasıyla gerçekleştiriliyor:
- $K$ ve $L$ küreleri yalıtkan ayaklarından tutularak birbirinden ayrılıyor.
- Ayrılan $K$ küresi, nötr ve iletken $M$ elektroskobunun topuzuna yalıtkan saplı bir demir çubuk yardımıyla dokunduruluyor.
- Ayrılan $L$ küresi ise nötr ve iletken $N$ elektroskobunun topuzuna yalıtkan saplı bir plastik çubuk yardımıyla dokunduruluyor.

Buna göre, gerçekleştirilen bu işlemler sonucunda $M$ ve $N$ elektroskoplarının yapraklarının son yük durumları ve açıklıkları hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Sürtünmesiz yalıtkan yatay düzlem üzerinde aralarında $d = 80\text{ cm}$ mesafe bulunacak şekilde sabitlenen $q_1 = +9q$ ve $q_2 = +q$ noktasal yüklerinin oluşturduğu ortak elektrik alanın sıfır olduğu noktanın, $q_2$ yükünden uzaklığı kaç $\text{cm}$'dir?

İç dirençleri önemsiz özdeş üreteçler ve özdeş $R$ dirençleri kullanılarak aşağıdaki üç farklı devre kuruluyor:

* K devresi: Bir adet üreteç $R$ direncine bağlıdır.
* L devresi: Seri ve aynı yönlü akım üretecek şekilde bağlanmış iki üreteç $R$ direncine bağlıdır.
* M devresi: Paralel bağlanmış iki üreteç $R$ direncine bağlıdır.

Buna göre, bu devrelerdeki üreteçlerin (M ve L devreleri için üreteçlerin her birinin) tükenme sürelerini en uzundan en kısaya doğru sıralayınız.

Aynı sıcaklıktaki K, L ve M iletken tellerine ait boy, kesit yarıçapı ve öz direnç bilgileri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Buna göre; K, L ve M iletkenlerinin elektriksel dirençleri $R_K$, $R_L$ ve $R_M$ arasındaki büyüklük ili��kisi aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Katı metalik bir iletkenin uçları arasında bir potansiyel farkı uygulandı��ında, iletken kesitinden birim zamanda geçen serbest elektronların toplam yük miktarı akım şiddetini belirlerken; bu elektronların net hareket yönü, devrede kabul edilen elektrik akımı yönü ile zıttır.

Şekildeki gibi yatay ve pürüzsüz bir zeminde duran N ve S kutuplarına sahip çubuk bir mıknatıs, tam ortasından ikiye kesilerek iki yeni parça elde ediliyor. Buna göre, elde edilen bu yeni parçaların kutup özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Laboratuvarda araştırma yapan bir öğrenci; iç direnci önemsiz, her birinin elektromotor kuvveti $\varepsilon$ olan özdeş piller ve farklı direnç değerlerine sahip ısıtıcı teller kullanarak üç farklı elektrik devresi kuruyor.

* 1. Devre: Bir adet pil, $R$ dirençli ısıtıcıya bağlanmıştır.
* 2. Devre: Seri ve düz bağlı iki pil, $R$ dirençli ısıtıcıya bağlanmıştır.
* 3. Devre: Paralel bağlı iki pil, $2R$ dirençli ısıtıcıya bağlanmıştır.

Bu devrelerdeki pillerin tamamı aynı anda akım vermeye başladığına göre, devrelerin çalışma süreleri (pillerin tükenme süreleri) $t_1$, $t_2$ ve $t_3$ arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

İç dirençleri önemsiz özdeş üreteçler ve bir lamba ile kurulan elektrik devresinde; birbirine paralel bağlı iki üreteçten oluşan gruba seri bağlı üçüncü bir üreteç eklenip bu kombinasyon lambaya bağlandığında, paralel bağlı üreteçlerin her birinin tükenme süresi, seri bağlı olan üretecin tükenme süresinin iki katı olur.

Gücü $2100\text{ W}$ olan ve $\%100$ verimle çalışan elektrikli bir su ısıtıcısına $0,5\text{ kg}$ kütleli ve $20^\circ\text{C}$ sıcaklığında saf su konuluyor. Buna göre, su ısıtıcısı çalıştırıldıktan kaç saniye sonra suyun sıcaklığı $100^\circ\text{C}$'ye ulaşır? (Isıtıcının ısı sığası ve çevreye olan ısı kayıpları önemsizdir; $c_{\text{su}} = 4200\text{ J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$)

Gücü $880\text{ W}$ olan bir elektrikli fırın ile gücü $1320\text{ W}$ olan bir ütü, $220\text{ V}$'luk şehir geriliminin kullanıldığı bir evde aynı prize takılı çoklu soket vasıtasıyla aynı anda çalıştırılmaktadır.

Buna göre;

I. Çoklu soketin bağlı olduğu prizden çekilen toplam akım $10\text{ A}$'dir.
II. Fırının elektrik direnci, ütünün elektrik direncinden küçüktür.
III. Fırın ve ütü $2\text{ saat}$ boyunca birlikte çalıştırıldığında harcadıkları toplam elektrik enerjisi $4,4\text{ kWh}$'dir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Dünya'nın manyetik alanının ihmal edilmediği bir laboratuvarda, yatay masa üzerinde serbestçe dönebilen bir pusula iğnesi Coğrafi Kuzey-Güney doğrultusunda dengededir. Bu pusulaya yakın bir konuma, yatay doğrultuda bir çubuk mıknatıs şekildeki gibi yaklaştırılıyor.

Buna göre, pusula iğnesinin yeni denge durumuna gelme süreciyle ilgili;

I. Pusula iğnesinin sapma yönü ve miktarı, Dünya'nın manyetik alanı ile mıknatısın oluşturduğu manyetik alanın vektörel bileşkesi doğrultusundadır.
II. Yaklaştırılan çubuk mıknatıs tam ortasından ikiye bölünürse, elde edilen parçalardan biri yalnızca N kutbuna sahip olacağı için pusula iğnesini daha güçlü çeker.
III. Manyetik alan skaler bir büyüklük olduğundan, mıknatısın pusulaya uyguladığı manyetik kuvvetin yönü pusula iğnesinin yönelimini etkilemez.

yargılarından hangileri doğrudur?