FİZ121 Bahar Yarıyılı Uygulama-I

12.03.2014
FİZ121 Bahar Yarıyılı Uygulama-I
( Bölüm-I: Elektrik Yükü ve Coulomb Yasası )
1 . 5 mg elektron içinde ne kadar yük vardır?
2 . Coulomb cinsinden verilen aşağıdaki yük değerlerinden hangilerinde yükün kuantumlu olduğu
kuralına uyulmuştur? Açıklayınız.
b) q2= 3.72 × 10-20
c) q3= 16 × 10-20
a) q1= 2 × 10-19
-19
-20
e) q5= 4.8 × 10
d) q4= 3.2 × 10
3 . (Young&Freedman, 21.5) Ortalama bir insanın ağırlığı 650 N’ dur. Böyle iki ortalama insan,
biri pozitif ve diğeri negatif olmak üzere 1 C’ luk yüklerle yüklenseler, aralarındaki mesafe ne
olduğu zaman birbirlerine uyguladıkları elektrik kuvvetinin büyüklüğü 650 N olur?
4 . (Young&Freedman, 21.5) Üç nokta yük x-ekseni üzerinde dizilidir. q3=+5 nC yükü orijinde,
q2=3 nC yükü x =+4cm’ de q1 yükü de x =+2 cm’ dedir. q3’ e etkiyen net kuvvet sıfır ise
q1’ in büyüklüğü ve işareti nedir?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
( Bölüm-II: Elektrik Alan )
5.
(Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 23.12) Birbirinden 10 cm uzaklıkta bulunan +1 μC ve
+2 μC’ luk yüklerin elektrik alan çizgilerini çiziniz.
6. (Serway&Beichner, 23.13) Yandaki şekil için elektrik alanın sıfır olduğu noktayı
bulunuz.
1 m ‐2.5 μC 6.0 μC 7. Şekildeki gibi 2 gr’ lık plastik küçük bir top 20 cm
uzunluğundaki bir iple düzgün bir elektrik alan
bölgesine asılıyor. Top, ipin düşeyi ile 15° lik bir açı
yaptığında dengede kalıyorsa topta ne kadarlık net yük
vardır?
20 cm r
E =1× 103 15° Aysuhan Ozansoy
1
8. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 23.47) Yüklerinin her birinin büyüklüğü 2 μC,
arasındaki uzaklık 10 cm olan bir elektrik dipolü, dipol ekseni x ekseni ile 45° açı yapacak
şekilde xy- düzlemine yerleştiriliyor. Düzlem üzerinde şiddeti 10 N/C olan düzgün bir
elektrik alan bulunmaktadır. Dipole etkiyen torku hesaplayınız.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(Bölüm-III: Gauss Yasası)
9. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 24.49) Kenar uzunluğu a olan bir küp koordinat
sisteminin merkezine yerleştirilmiştir. Ortamda E = bx2 i N/C ile verilen bir elektrik alan
etkilidir. b bir sabittir. Küpün her bir yüzünden geçen akıyı hesaplayınız ve bunu kullanarak
küpün içindeki net yükü bulunuz.
10. (Fishbane,Gasiorowicz&Thornton, 24.32) Yüzey yükleri sırasıyla 5 μC/m2 ve -3 μC/m2
olan sonsuz iki yalıtkan tabaka birbirine paraleldir ve aralarındaki uzaklık 0.20 cm’ dir.
Tabakaların arasında ve dışındaki elektrik alanı bulunuz.
11. (Serway&Beichner, 24.42) İçi boş iletken bir küre aynı merkezli olacak şekilde daha büyük
iletken bir tabaka içine konulmuştur. İçteki kürede net –Q yükü, dıştaki kürede ise net +3Q
yükü bulunmaktadır. Gauss yasasını kullanarak her yerdeki yükleri ve elektrik alanları
bulunuz.
12. (Serway&Beichner, 24.48) İç yarıçapı a, dış yarıçapı b olan küresel iletken bir tabakanın net
yükü Q’ dur. Bir q nokta yükü bu tabakanın merkezine konulursa a) tabakanın iç
yüzeyindeki ve b) tabakanın dış yüzeyindeki yüzey yük yoğunluklarını hesaplayınız
Aysuhan Ozansoy
2