YENi NESiL TYT

(1)

YENi NESiL TYT

MANTIK MUHAKEME

TEMELLi SORULAR

FİZİK

6. FASİKÜL

1. Bölüm

P e r i y o d i k D e r s İ z l e m e F a s i k ü l l e r i

(2)

Elektrostatik

07

Elektrik Yükleri

Yüklenme Türleri

Elektroskop

Cisimlerde Yük Dağılımı - Topraklama

Coulomb Kuvveti - Elektrik Alan

Yıllara Göre Çıkmış Soru Analizi

Yıllar 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Çıkan Soru Sayısı 1 1 1 1 1 –

Bu ünite kazanımlarda neredeyse matematiksel işlemlerin bütününden arınmıştır. Tamamen kavramsal olarak gelen yorum soruları, bilgi seviyesinin iyi derecede olmasını gerektirir. Bol sayıda soru çözmeyi gerektiren ünitelerin başın- da yer alır. Yüklü hâle gelme ve elektroskop soruları soru tipleri açısından öne çıkmaktadır.

Uzman Öğretmen Görüşü

(3)

Elektrik Yükleri - Yüklenme Türleri

01 Elektrik Yükü

Proton Nötron

Elektron

Durgun elektrik yüklerini ve bu yüklerin etkileşimlerini in- celeyen alan elektrostatik olarak adlandırılır. Elektrik bil- gisinin tarihçesi oldukça eskidir. Eski Yunancada, “kehribar” anlamına gelen elektron sözcüğü kullanılıyordu. MÖ VI ve V. yüzyıllarda Thales, kehribarın yere sürtüldüğün- de tüyleri ve bazı hafif cisimleri çektiğini gözlemlemişti.

1746 yılında ise Benjamin Franklin yükleri (+) ve (–) olarak adlandırmış, sürtünme ile elektriklenen plastik çubu- ğun yüküne (–), cam çubuğun yüküne ise (+) yük demiş- tir.

Atomun yapısında proton, nötron ve elektronlar vardır.

Proton ve nötronların çekirdekten ayrılması çok yüksek enerji gerektirdiği için yük alışverişi çekirdekten koparıl- ması daha kolay olan elektronlarla sağlanır. Kısacası yük alışverişinin aracı elektronlardır.

Proton

Nötron Elektron

Tüm cisimler potizif ve negatif yükler içerir. İçindeki (+) yükleri sayıca (–) yüklerinden fazla olan cisimler pozitif yüklü, sayıca (–) yükleri (+) yüklerinden fazla olan cisimler negatif yüklü, (+) ve (–) yük miktarı eşit olan cisimler ise nötr (yüksüz) cisim olarak adlandırılır.

Elektrik yükü:

• Birimi Coulomb’dur (C).

• q ile gösterilir.

• Skaler bir büyüklüktür.

Doğadaki en küçük yük elektron yüküdür. Buna birim yük ya da elementer yük denir.

1 elektron yükü ≅ 1,6 • 10^–19 Coulomb’dur.

Yüklenme Türleri

Bir maddenin elektron kazanıp kaybetmesi yüklenme (elektriklenme) olarak adlandırılır. Yüksüz cisimler üç farklı yolla yüklü hâle getirilebilir.

Sürtünme ile Elektriklenme

İki yalıtkan cisim birbirine sürtülerek aralarında elektron geçişi gerçekleşir ve cisimler son durumda yüklü hâle gelir.

Yünlü kumaş İpek kumaş

++

– –

Plastik çubuk

Camçubuk

Plastik çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde yün kumaştan plastik çubuğa elektron geçer. Yün kumaş (+), plastik çu- buk (–) yükle yüklenir. Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldü- ğünde ise cam çubuk (+), ipek kumaş (–) yükle yüklenir.

Sürtünme ile elektriklenmede,

• Cisimlerden biri elektron alır, diğeri elektron verir.

• Cisimler eşit miktarda, zıt yükle yüklenir.

• Yük geçişi, sonuçta “–” yükle yüklenen cisme doğru olur.

• Sürtülerek yüklenen iki cisim, son durumda zıt yükle yüklendiği için birbirini çeker.

• Saçımızı tararken, kazağımızı çıkarırken bu tür elektriklenme gerçekleştiği gibi, bulutlar arası yük geçişi de (şimşek olayı) bu tür elektriklenmeye örnektir.

• Yalıtkan cisimler arasında gerçekleşir.

(4)

Elektrik Yükleri - Yüklenme Türleri

01

4 1-C 2-E 3-B 4-A 5-A 6-B

1. I. Proton II. Elektron III. Nötron

Yukarıdaki parçacıklardan hangileri atom çekir- değinin içinde bulunur?

A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

2. Elektrik yükü ile ilgili,

I. Pozitif ve negatif değer alabilir.

II. Skaler bir büyüklüktür.

III. Birimi Coulomb’dur.

yargılarından hangileri doğrudur?

3. Cam çubuk ve ipek kumaş birbirine sürtüldüğün- de,

I. Cam çubuk (–), ipek kumaş (+) yükle yüklenir.

II. Camdan ipeğe yük geçer.

III. Son durumda cam ve ipek birbirini iter.

yargılarından hangileri doğru olur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III

4. Sürtünme ile elektriklenen iki cisim için, I. Yük miktarları eşit olur.

II. Yük işaretleri aynı olur.

III. İkisi de nötr olur.

yargılarından hangileri doğru olabilir?

5. I. Doğadaki en küçük yük elektron yüküdür.

II. 1 elektron yükü 1,6 C’dir.

III. Elektronun yükü pozitiftir.

Elektron yükü ile ilgili yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

6. I. Yük alışverişi negatif yüklerle sağlanır.

II. Çekirdeğin içindeki proton ve nötronun sökülme- si için çok yüksek enerjiye ihtiyaç vardır.

III. Yüksüz cismin içinde hiç yük bulunmaz.

Yüklerle ilgili yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

(5)

Yüklenme Türleri

02

Dokunma ile Elektriklenme

Birbirine temas ettirilerek aralarında yük alışverişi gerçek- leşen cisimler dokunma ile elektriklenir. Bu işlemin sonu- cunda toplam yük korunacak şekilde cisimler, yükü kapasiteleri oranında paylaşır.

Dokunma ile elektriklenmede,

• Toplam yük korunur ve yük, birbirine dokunan cisimler arasında kapasiteleri oranında paylaşılır.

• Son durumda cisimlerin yük işareti aynı olur.

İletken küreler dokunma ile elektriklendiğinde yüklü yarı- çapları oranında paylaşır.

2r +11q

r –2q

K L

Şekildeki 2r ve r yapıçaplı K ve L küreleri birbirlerine do- kundurulduğunda son yükleri;

,

q_K r q r

r q

K L

r q

: : L

f f

= = ifadelerinden bulunur. Burada εq, toplam yük; εr, toplam yarıçaptır.

Buna göre;

qK = r

q r q

3

9 :2 =6 , q r .

q r q olur 3

9 3

L= : =

• Toplam yükün ilk ve son durumda aynı olduğuna (ko- runduğuna) dikkat ediniz.

• Pozitif yükler hareket etmeyeceğine göre, L’den K’ye –5q yük geçmiştir.

Dokunma ile elektriklenen iletken kürelerin son durumda elektriksel potansiyelleri yani yük miktarlarının yarıçapla- rına oranı birbirine eşit olur.

Etki ile Elektriklenme

K L

+

+ +

++ ––

––

Cisimlerin temas etmeksizin elektrikle yüklenmesi olayı- dır. Şekildeki (+) yüklü K cismi nötr ve iletken L cismine yaklaştırıldığında L cisminde bir kutuplanma (polarizas- yon) meydana gelir. Bu şekilde L cismi kalıcı olarak yük- lenmiş olmaz. Çünkü K cismi uzaklaştırıldığında L tekrar eski hâline dönecektir.

K L

Yalıtkan ayaklar

M

+ –

–– –

++ ++

Etki ile elektriklenmede kalıcı yükleme meydana getirebil- mek için iki cisim kullanılabilir. Şekildeki (+) yüklü K cismi nötr ve iletken L ve M cisimlerine şekildeki gibi yaklaştı- rıldığında önce kutuplanma meydana gelir. K uzaklaştı- rılmadan, L ve M yalıtkan saplarından tutulup ayrılırsa, L (–), M (+) yükle yüklenecektir.

Saçımıza sürttüğümüz tarağın kâğıt parçalarını etki ile elektriklemesi bu tür elektriklenmenin yalıtkan cisimler arasında da gözlenebileceğini göstermektedir.

Tüm elektriklenme türlerinde toplam yük korunur.

(6)

6 1-E 2-A 3-C 4-B 5-C

Yüklenme Türleri

1. Dokunma ile elektriklenmeyle yüklenen cisimler için son durumda,

I. Yük miktarları eşit olur.

II. Yük işaretleri aynı olur.

III. Elektriksel potansiyelleri eşit olur.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

2. İlk yükü +5q olan iletken Y küresi ile iletken X küresi arasındaki anahtar kapatıldığında X’in son yükü –2q oluyor.

3r +5q

Y r

X

Buna göre, X’in ilk yükü kaç q’dur?

A) –13 B) –3 C) 1 D) 3 E) 5

3. Yüklü K küresi özdeş, iletken ve yüksüz X, Y ve Z kü- relerine şekildeki gibi yaklaştırılıyor.

X Y Z

K

Buna göre X, Y ve Z’nin yük işaretleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir?

A) +, 0, + B) –, 0, – C) –, 0, +

D) +, +, – E) –, –, +

4. Nötr iletken K ve L cisimlerine – yüklü X cismi; nötr ve iletken M ve N cisimlerine + yüklü Y cismi şekilde- ki gibi yaklaştırılıyor. K ve L ayrıldıktan sonra X uzak- laştırılırken Y uzaklaştırıldıktan sonra M ve N cisimleri ayrılıyor.

– +

X K L Y M N

Buna göre K, L, M ve N’nin son yük işaretleri aşa- ğıdakilerden hangisidir?

K L M N

A) + – – +

B) + – Nötr Nötr

C) Nötr Nötr + –

D) Nötr Nötr – +

E) – + + –

5. İletken ve nötr K, L ve M cisimlerine –q yüklü küreler şekildeki gibi yaklaştırılıyor.

–q –q

K L M

Bu durumda,

ı. K ve M’nin yük işaretleri farklı olur.

II. K ve L’nin yük miktarları aynı olur.

III. L’nin yük miktarı K’ninkinden fazla olur.

yargılarından hangileri doğru olur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III

02

(7)

Elektroskop

Etki ve dokunma gibi yollarla bir cismin elektrik yüklü olup olmadı- ğını veya yüklü ise yükünün işare- tini anlamayı sağlayan düzeneğe elektroskop denir. Elektroskop ge- nel olarak bir cam fanus içinde iletken yapraklar ve iletken topuzdan meydana gelir.

Nötr

elektroskop Yüklü elektroskop

Nötr iken yaprakları kapalı olan elektroskop, yüklendiğin- de şekildeki gibi yaprakları açılır.

Elektroskoptaki etkileşimleri farklı bazı durumlar üzerin- den incelediğimizde karşılaştığımız sonuçları şu şekilde ifade edebiliriz:

•

+

Yüklü bir cismi nötr bir elektroskoba dokundurmak:

Şekildeki (+) yüklü iletken cisim nötr elektroskoba do- kundurulduğunda aralarında yük paylaşımı gerçekle- şir ve + yükle yüklenen elektroskobun yaprakları açı- lır.

•

+

Yüklü bir cismi nötr bir elektroskoba yaklaştırmak: Şe- kildeki (+) yüklü iletken cisim nötr elektroskoba yak- laştırılınca topuz (–), yapraklar (+) yüklenir ve (+) ile yüklenen yapraklar açılır.

• Yüklü bir cismi aynı cins yüklü

– –– –

– – ––

––

– –––

elektroskoba yaklaştırmak:

Şekildeki (–) yüklü cisim (–) yüklü elektroskoba yaklaştı- rıldığında topuzdaki bazı (–) yükleri de yapraklara iter. (–) yük miktarı artan yapraklar biraz daha açılır.

• Yüklü bir cismi zıt yüklü elekt-

+ –– ––

––

– –––

–– –

–– roskoba yaklaştırmak: Şekil-

deki (+) yüklü cisim (–) yüklü elektroskoba yaklaştırıldığın- da yapraklardan topuza (–) yük çeker. Çektiği yük mikta- rına göre yapraklar biraz kapanabilir, tamamen kapana-

bilir, önce tamamen kapanıp sonra tekrar açılabilir.

• Yüklü bir cismi aynı cins yüklü

+ +

+ + +

+

++ ++ + elektroskoba dokundurmak:

Şekildeki (+) yüklü cisim, (+) yüklü elektroskoba dokundu- rulduğunda cisimler aralarında toplam yükü paylaşır. Elektros- kobun ilk duruma göre aldığı

ya da verdiği yüke bağlı olarak yapraklarda bir deği- şiklik olmayabileceği gibi, yapraklar biraz daha açıla- bilir veya biraz kapanabilir.

• Yüklü bir cismi zıt yüklü elekt-

+ –

– – – –

–– –– – roskoba dokundurma: Şekilde-

ki (+) yüklü cisim (–) yüklü elektroskoba dokunduruldu- ğunda, elektroskobun alıp ver- diği yük durumuna göre yapraklar tamamen kapanabileceği

gibi, biraz kapanabilir veya önce tamamen kapanıp sonra tekrar açılabilir.

03

(8)

8

Elektroskop

1-E 2-A 3-C 4-D 5-B 1. Elektriksel etki altındaki bir elektroskop için,

I. Topuz ve yapraklar farklı yük işaretlidir.

II. Topuz ve yapraklar aynı yük işaretlidir.

III. Topuz yüklü, yapraklar nötrdür.

A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

2. Yüklü ve özdeş K ve L elektroskopları arasındaki anahtar kapatıldığında L’nin yaprakları önce tamamen kapanıp sonra eskisi kadar tekrar açılıyor.

K L

Buna göre, K ve L’nin ilk yük miktarları oranı qq

L K

kaçtır?

A) –3 B) –2 C) 1 D) 2 E) 3

3. Yüklü iki elektroskop birbirine dokunduruldu- ğunda,

I. İkisinin de yaprakları biraz kapanır.

II. İkisinin de yaprakları biraz açılır.

III. İkisinin de yapraklarında herhangi bir değişiklik gözlenmez.

durumlarından hangileri gerçekleşebilir?

4. Özdeş K ve L elektroskopları yüklü, yük işaretleri aynı ve K’nin yük miktarı L’ninkinden fazladır.

K L

Y X

Yaprakları arasındaki açılar ilk durumda X ve Y, anahtar kapatılıp yük akışı tamamlandıktan sonra yapraklar arasındaki açılar Z olmaktadır.

Buna göre X, Y ve Z arasındaki ilişki aşağıdaki- lerden hangisidir?

A) Z > Y > X B) X > Y > Z C) X = Z = Y D) X > Z > Y

E) Y > Z > X

5. Şekildeki gibi önce nötr cam çubuk ve nötr ipek ku- maş birbirine sürtülerek yükleniyor.

İpek kumaş

– – ––– – – – – –– –– –– –

–– – – – ––

––– ––

–– –– – ––– –– –

––

Camçubuk Cam

çubuk – –

–– – –

––

– –––

Daha sonra bu cam çubuk şekildeki gibi – yüklü elektroskoba yaklaştırıldığında yapraklar için, I. Biraz kapanır.

II. Tamamen kapanır.

III. Hiçbir hareket ve değişiklik olmaz.

durumlarından hangileri gerçekleşebilir?

03

(9)

Cisimlerde Yük Dağılımı

İletken Yalıtkan

Altın Plastik

Bakır Tahta

Gümüş Kauçuk

Tuzlu su Kâğıt

(Bazı iletken ve yalıtkan cisimler)

Metal atomlarının dış yörüngelerindeki elektronlar çe- kirdeğe daha zayıf bağlarla bağlı olduğu için atomlar arasında yük alışverişi sağlanır. Bu elektron- lara serbest elektron denir. Serbest elektronu çok olan cisimlere iletken, hiç olmayan ya da az olan cisimlere ise yalıtkan cisimler denir. Yalıtkan cisimler üzerinde yükler serbest hareket edemez, ancak kısmi/bölgesel yüklenme gerçekleşebilir.

K X

Yalıtkan ayak L Yalıtkan

+

+⁺

++ –– ––

++ ++ –– ––

Şekildeki (+) yüklü X cismi, aralarında yalıtkan madde bulunan iletken, nötr, K ve L cisimlerine yaklaştırıldığında aradaki yalıtkan madde K’den L’ye veya L’den K’ya yük geçişini engeller ama L’nin K etkisiyle kutuplanmasını en- gellemez.

Yük dağılımı –

– – – –– –– – –– – – ––

–––

– – – –

– –

+ + + +

+ + +

Aynı cins yükler iletken cisimlerde birbirlerini en uzak nok- talara ittiğinden bu cisimlerde yükler dış yüzeyde toplanır, cismin iç kısmı nötr olur. Sivri uçlar cisimlerde daha uzak noktalar olduğundan buralarda yük yoğunluğu daha fazla olur.

K K

L L

+ +

(+) yüklü iletken K cismi nötr ve iletken L küresine şe- kildeki gibi içten ve dıştan dokundurulduğunda farklı so- nuçlar elde edilir. K, L’ye dıştan dokundurulduğunda toplam yük K ve L arasında kapasitelerine göre paylaşılır.

Ancak K, L’ye içten dokundurulduğunda L’nin bir parça- sı gibi olur ve içte bulunduğundan K’de hiç yük kalmaz, tüm yükü L alır.

Topraklama

Toprakla temas eden cisimler nötr hâle gelir. Yerkürenin yarıçapı cisimlere göre sonsuz kabul edilebileceğinden tüm yükü yerküre alır, yere temas eden cisimler nötrlenir.

(+) yüklü cisim topraktan elektron alarak, (–) yüklü cisim toprağa elektron vererek nötrlenir.

K X Y

L

Topraklama –

Şekildeki (–) yüklü K cismi iletken ve topraklanmış L cismine yaklaştırılınca L’nin X ucu etki ile elektriklenme ile (+) yükle yüklenirken (–) ler toprağa akar ve Y ucu nötr olur. Önce toprak bağlantısı kesilip, sonra K uzaklaştırılır- sa (+) yükler L’nin dışına homojen olarak dağılır.

• Binalarda da elektrik kaçağına karşı önlem olarak topraklama yapılır. İnsanlara veya cihazlara zarar verebi- lecek akım bu yolla toprağa iletilir.

Cisimlerde Yük Dağılımı - Topraklama

04

(10)

10 1-B 2-E 3-A 4-C 5-C 1. Bir iletken kürede yükler,

I. Cismin iç ve dış bölgelerine homojen olarak da- ğılır.

II. Sadece dış yüzeye homojen olarak dağılır.

III. Merkezden yüzeye doğru gidildikçe azalan bir dağılım gösterir.

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III

2. Topraklama ile ilgili,

I. (+) yüklü iletken cisim topraklandığında yük akışı topraktan cisme doğru olur.

II. (–) yüklü iletken cisim topraklandığında yük akışı cisimden toprağa doğru olur.

III. Günlük hayatta elektrik kaçaklarına karşı bir gü- venlik önlemi olarak kullanılır.

3. M N

–

(–) yüklü küre şekildeki gibi iletken ve topraklan- mış cisme yaklaştırıldığında M ve N uçlarının yük işaretleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisi gibi olur?

A) +, 0 B) +, – C) +, + D) –, 0 E) 0, 0

4. K

X Y

L –

M N

–

Yukarıdaki (–) yüklü küreler topraklanmış, nötr X ve Y cisimlerine yaklaştırıldığında cisimlerin uçlarının yük işaretleri,

K L M N

+ 0 0 0

şeklinde oluyor.

Buna göre, I. X iletkendir.

II. Y yalıtkandır.

III. Cisimler farklı uçlarından topraklanırsa uçlarının yük işareti değişir.

5. –2q yüklü iletken L küresine önce +q yüklü iletken K küresi içten, sonra +q yüklü iletken M küresi dıştan dokunduruluyor.

M

+q L –2q

K +q

Buna göre, L küresinin son yükü kaç q olur?

A) 2 B) 1 C) 0 D) –1 E) –2

Cisimlerde Yük Dağılımı - Topraklama

04

(11)

Coulomb Kuvveti - Elektrik Alan

Coulomb Kuvveti

Charles Coulomb, “burulma terazisi”

Burulma terazisi denilen bir düzenek kullanarak elektrik

yüklerinin birbirlerine uyguladıkları kuv- vetlerle ilgili Coulomb yasasını ortaya koymuştur. Buna göre yüklü cisimler birbirlerine yüklerin miktarı ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı bir elektriksel kuvvet uygula- maktadır.

Coulomb kuvvetinin matematiksel ifadesi

F k d

q q

2

1 2

: :

=

şeklindedir.

d

X

F¶₂₁ Y F¶₁₂

+q₁ +q₂

Yukarıdaki q₁ ve q₂ yüklü X ve Y cisimlerinin birbirine uy- guladığı Coulomb kuvvetlerinin büyüklükleri eşittir.

F¶₂₁= F¶₁₂ F¶21 = –F¶12

F Coulomb kuvveti N

k Coulomb sabiti ≅ 9 • 10⁹

C N m

2

: 2

q1, q2 Yük miktarları C

d² Yüklerin arasındaki uzaklığın karesi m² Aynı cins yükler birbirini iterken farklı cins yükler birbirini çeker. Yüklü cisimler ile nötr cisimler de birbirine çekim kuvveti uygular.

Elektrik Alan

Dünya’nın bir çekim alanı olduğu gibi, bir mıknatısın, bir elektrik yükünün de çekim alanı vardır.

Birim yüke etki eden Coulomb kuvvetinin büyüklüğüne

“elektrik alan” denir.

1C +q E¶

E¶ 1C –q

q₀

Elektrik alanın matematiksel ifadesi,

E qF k

d q

0 : 2

= =

şeklindedir.

EŞ Elektrik alan (N/C) k Ş Coulomb sabiti C

N m

2

: 2

f p

F Ş Coulomb kuvveti (N) q Ş Yük (C)

q0 Ş Birim yük (C) d² Ş Uzaklığın karesi (m²)

+q 0

E = k • q d²

–q 0

E = k • q d²

(+) yükün oluşturduğu elektrik alan yükten uzaklaşacak yönde, (–) yükün oluşturduğu elektrik alan yüke doğrudur.

Elektrik alan (E), birimi CN olan vektörel bir büyüklüktür.

Elektrik alanın varlığı sembolik alan çizgileriyle gösterile- bilir:

+ – – +

+ +

Alan çizgileri (+) yükte yükten dışarı doğru, (–) yükte yüke doğrudur ve birbirini hiçbir zaman kesmez.

05

(12)

12 1-A 2-E 3-B 4-D 5-E 6-A 1. +q ve -2q yükleri aşağıdaki konumlarda sabitlenmiş-

tir.

K L M

+q –2q

Buna göre, üçüncü bir yüklü cisim K, L ve M böl- gelerinden hangilerine bırakıldığında hareketsiz kalabilir?

(Sürtünmeler önemsenmiyor.)

A) Yalnız K B) Yalnız L C) Yalnız M

D) K ve M E) L ve M

2.

4q q q_z

d 2d

X Y Z

q yüklü Y küresi, 4q ve qz yüklü X ve Z küreleri- nin arasında yukarıdaki konumda dengede oldu- ğuna göre, qz kaç q’dur?

A) –16 B) –4 C) 2 D) 4 E) 16

3. I. Elektrik alan II. Coulomb kuvveti III. Elektrik yükü

Yukarıdaki niceliklerden hangileri vektöreldir?

4.

K L M

Elektrik alan çizgileri şekildeki gibi olan K, L ve M kürelerinin yük işaretleri aşağıdakilerin hangi- sinde doğru verilmiştir?

(K; L ve M’nin etki alanında değildir.)

K L M

A) – – +

B) – + –

C) + – +

D) + + –

E) – + +

5. Aynı doğrultu üzerinde bulunan iletken X ve Y cisimlerinin şekildeki K noktasında oluşturduğu bileşke elektrik alan E¶’dir.

E¶

+q K qx

Buna göre Y cisminin yük işareti;

I. (+), II. (–), III. nötr

durumlarından hangileri gibi olabilir?

6. Aşağıdakilerden hangisi elektrik alan birimidir?

A) coulomb

newton B) newtoncoulomb

C) Coulomb D) Newton

E) newton • coulomb

Coulomb Kuvveti - Elektrik Alan

05

(13)

Elektrostatik

01

1. Sürtünme ile elektriklenen iki cisim için, I. Son durumda birbirini çeker.

II. Son durumda yük miktarları eşittir.

III. Birinden diğerine (+) yük geçer.

(01 kök bilgiyi içermektedir.)

2. Yüklü X, Y ve Z küreleri ipler yardımıyla Şekil-I ve Şekil-II’deki gibi dengededir.

Şekil-I

X Y

a i a i

Şekil-II

Y Z

Cisimlerin kütleleri m_X, m_Y ve m_Z; a < i olduğu- na göre m_X, m_Y ve m_Z arasındaki ilişki aşağıdaki- lerden hangisidir?

A) mZ > mY > mX B) mX = mY = mZ

C) mY > mX > mZ D) mY > mZ > mX

E) m_X > m_Y > m_Z

3. (+) yüklü X cismi, Y cismini çekerken Z cismini itiyor.

Buna göre, Y ve Z’nin yük işaretleri aşağıdakiler- den hangisi gibi olabilir?

Y Z

A) – +

B) –, 0 +, 0

C) 0 –, 0

D) –, 0 +

E) 0 +, 0

4.

K L M

K, L ve M kürelerinin elektrik alan çizgileri şekil- deki gibi olduğuna göre, kürelerin yük işaretleri aşağıdakilerden hangisi gibidir?

K L M

A) + + +

B) + – 0

C) – + 0

D) – – –

E) 0 0 0

5. –q yüklü ve 3r yarıçaplı iletken K ve L kürelerinden K küresine r yarıçaplı +2q yüklü X küresi dıştan, L kü- resine r yarıçaplı +2q yüklü Y küresi içten şekildeki gibi dokunduruluyor.

K – q

X +2q

+2q 3r

L Y r

– q r 3r

Son durumda K ve L kürelerinin yükleri qK ve qL

olduğuna göre, qK ve qL aşağıdakilerden hangisi- dir?

A) q_K = +q B) q_K = +q C) q_K = q 4 +3

qL = q 4

+3 qL = 0 qL = 0

D) q_K = q 4

+3 E) q_K = 0

qL = +q qL = q

+4

(03, 04 kök bilgileri içermektedir.)

(14)

Elektrostatik

01

14 6-E 7-B 8-B 9-E 10-C

6. Yüklü cisimlerin elektrik alan çizgileri ile ilgili, I. Pozitif yükten dışarı doğrudur.

II. Biribirini kesmez.

III. Çok olduğu yerlerde elektrik alan şiddeti fazladır.

7.

+ – –

Ok

X Y Z

Sürtünmesiz sistemde bulundukları konumlar- dan serbest bırakılan, yük miktarları eşit olan ve yük işaretleri yukarıdaki gibi olan kürelerden hangilerinin ilk hareketi ok yönünde olur?

A) Yalnız X B) Yalnız Y C) X ve Y

D) X ve Z E) Y ve Z

8. (+) yüklü, (–) yüklü ve nötr cisimlerden oluşan sis- temler aşağıdaki gibi tutulmaktadır.

+

Nötr

–

Nötr

K L

M N

P R

Nötr Nötr

Buna göre K-L, M-N, P-R çiftlerinden hangileri serbest bırakıldığında birbirini çeker?

A) Yalnız P-R B) K-L ve M-N

C) K-L ve P-R D) M-N ve P-R

E) K-L, M-N ve P-R

9. Yüklü X, Y ve nötr Z cisimlerinin yük dağılımları aşa- ğıdaki gibidir.

– –

–

X

– –

–– – – –

– – –

– –

Y Z

Buna göre, hangi cisimler iletken olabilir?

A) Yalnız X B) Yalnız Y C) X ve Y

D) X ve Z E) Y ve Z

10. r ve 2r yarıçaplı K ve L iletken kürelerinden K +6q yüke sahip iken L küresi nötrdür.

+6q

r X

2r

L K

Nötr

Buna göre, X anahtarı kapatılıp yük dengesi sağ- landığında hangi küreden hangisine ne kadar yük geçer?

A) L’den K’ye +4q yük geçer.

B) K’den L’ye –4q yük geçer.

C) L’den K’ye –4q yük geçer.

D) K’den L’ye +4q yük geçer.

E) K’den L’ye –2q yük geçer.

(15)

Elektrostatik

02

1. Nötr plastik çubuk, nötr yünlü kumaşa sürtüldükten sonra şekildeki gibi (–) yüklü elektroskoba yaklaştırı- lıyor.

Yünlü kumaş

– – – –

–

––– ––– Plastik

çubuk Plastik

çubuk

Buna göre elektroskobun yapraklarında, I. Biraz kapanır.

II. Tamamen kapanır.

III. Biraz daha açılır.

durumlarından hangileri gözlenebilir?

A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

2. Yüklü bir cisim yüklü bir elektroskobun topuzu- na yaklaştırıldığında yapraklarda;

I. tamamen kapanma,

II. önce biraz daha açılıp sonra tamamen kapanma, III. önce tamamen kapanıp sonra ilk durumdaki ka-

dar açılma

durumlarından hangileri gözlenebilir?

3. Elektroskop düzeneği ile ilgili,

I. Cisimlerin yük durumlarını belirleme amacıyla kullanılır.

II. Yapısında iletken bir topuz ve yalıtkan yapraklar mevcuttur.

III. Yüksüz olduğunda yaprakları kapalı olur.

4. Nötr ve iletken K küresine (–) yüklü

K L – L küresi şekildeki gibi içten sarkıtı-

lıyor.

Bu durumda K’nin yük dağılımı aşağıdakilerden hangisi gibi olur?

A)

– ––

––

–– ––– –– ++

+ + +– ++

B)_– – ––

– – – –––––––

–

C)

+ + ++ ++ ++ ++ ++ +

– – ––

– – ––––

D) –

E) – + +

++ + + +++++

5. Özdeş K ve L elektroskoplarının yükleri sırasıyla +6q ve –2q’dur.

+6q

X

L K

–2q

Elektroskop topuzlarının arasındaki iletken tel üzerinde bulunan X anahtarı kapatıldığında L elektroskobunun yapraklarında aşağıdaki deği- şimlerden hangisi gözlenir?

A) Bir değişiklik olmaz.

B) Önce tamamen kapanıp sonra ilk durumdaki kadar açılır.

C) Önce tamamen kapanıp sonra ilk durumdakin- den daha az açılır.

D) Önce tamamen kapanıp sonra ilk durumdakin- den daha fazla açılır.

E) Tamamen kapanır.

(16)

Elektrostatik

16 6-B 7-E 8-E 9-A

02

6. Nötr ve iletken K, L, M ve N cisimlerine (–) yüklü X ve (+) yüklü Y küreleri şekildeki gibi yaklaştırılıyor.

Önce K ve L ayrılıp, daha sonra X küresi uzaklaştı- rılırken Y küresi uzaklaştırıldıktan sonra M ve N ay- rılıyor.

K X

Y

Yalıtkan ayak

Yalıtkan ayak L

M N

–

+

Buna göre K, L, M ve N’nin son yük işaretleri aşa- ğıdakilerden hangisi gibi olur?

K L M N

A) 0 0 + –

B) + – 0 0

C) + – + –

D) + 0 0 –

E) – 0 0 +

7. r ve 2r yarıçaplı iletken K ve L kürelerinden K’nin ilk yükü şekildeki gibi +5q’dur.

+5q r

L

Yalıtkan ayak K

2r

Küreler birbirine dokundurulup ayrıldığında K’nin son yükü +6q olduğuna göre, L’nin ilk yükü kaç q’dur?

A) 3 B) 5 C) 7 D) 9 E) 13

8. Nötr ve iletken X ve Y cisimleri arasına şekildeki gibi yalıtkan bir cisim konulmuştur.

P X

Yalıtkan ayak Y Yalıtkan

+

Sisteme şekildeki gibi + yüklü P küresi yaklaş- tırıldığında yük dağılımı aşağıdakilerden hangisi gibi olur?

C) D) ^X ^Y

++ ++ –– ––

X Y

–– ––

++ ++ ++ ++ ––

––

A) B) X Y

–– ––

++ ++ ––

––

X Y

++ ++

++ ++ ––

––

E) ^X ^Y

++ ++ –– –– ++ ++ –– ––

9. ^X ^Y

I. +q –q

II. +q +q

III. –q –2q

Yukarıdaki durumlardan hangileri sürtünme ile elektriklenen X ve Y yalıtkanlarının son yük du- rumları olabilir?

(17)

Elektrostatik

03

1.

– ––

–– –

––– –––

X Y

X cismi, (–) yüklü Y elektroskobuna yaklaştırıldı- ğında yapraklar biraz kapandığına göre X cismi için,

I. + yüklüdür.

II. – yüklüdür.

III. Nötrdür.

2. Nötr ve iletken cisme şekildeki gibi (–) yüklü P küre- si yaklaştırılıyor.

P

Yalıtkan ayak –

K L

Y

X Z

Buna göre, cisim X, Y ve Z noktalarının hangi- lerinden ayrı ayrı topraklanırsa cismin K ucu (+) yükle yüklenir?

A) Yalnız X B) Yalnız Y C) X ve Y D) Y ve Z E) X, Y ve Z

3. (+) yüklü X küresi şekildeki gibi yüklü elektroskoba yaklaştırılıp anahtar kapatılıyor.

X Y

Toprak Anahtar İletken tel +

Bu durumda topuz ve yaprakların yük işareti aşa- ğıdakilerden hangisi gibi olur?

Topuz Yapraklar

A) + 0

B) + –

C) – +

D) – 0

E) 0 0

4. Yalıtkan ayaklar üzerinde şekildeki gibi duran iletken kürelerden X (+) yüklü, Y nötr, Z ise (–) yüklüdür.

Z

Toprak –

Toprak Y

Toprak + X

Buna göre, iletken teller üzerindeki anahtarlar kapatıldığında hangi küreler topraktan yük alır?

A) Yalnız X B) Yalnız Y C) Yalnız Z

D) X ve Y E) Y ve Z

(18)

Elektrostatik

18 5-E 6-C 7-A 8-B 9-C

03

5. İki yüklü cismin birbirine uyguladığı Coulomb kuvveti ile ilgili,

I. Şiddeti, cisimlerin yük miktarlarının çarpımı ile doğru orantılıdır.

II. İtme veya çekme şeklinde olabilir.

III. Şiddeti, cisimlerin kütlelerine bağlı değildir.

6. Özdeş ve iletken K ve L küreleri birbirine dokundu- rulduğunda K’den L’ye –2q yükü geçiyor.

Buna göre, K ve L’nin ilk yük durumları aşağıda- kilerden hangisi gibi olabilir?

K L

A) +6q +2q

B) +q +3q

C) +2q +6q

D) +3q +q

E) +2q +2q

7. Şekildeki sürtünmesiz zeminde (+) yüklü K küresi ve (–) yüklü L küresi şekildeki konumlarındadır. K’nin L’ye uyguladığı Coulomb kuvvetinin büyüklüğü F, ip- teki gerilme kuvveti ise T’dir.

+ K İp

L

O1

O2

–

Buna göre, L küresi O1 noktasından O2 noktası- na gelinceye kadar F ve T’nin değişimi hakkında aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

(Sürtünme yok.)

A) T ve F artar. B) T artar, F azalır.

C) T artar, F değişmez. D) T ve F azalır.

E) T azalır, F artar.

8. Yük miktarları şekildeki gibi olan K, L ve M iletken kürelerinden K önce L’ye, daha sonra M’ye dokun- durulduğunda son yükü +q oluyor.

K L M

+4q –4q +2q

r1 r2 r3

Buna göre, I. r₁ = r₂ II. r₁ = r₃ III. r2 = r3

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

9. Yalıtkan ayakları üzerinde duran iletken, nötr ve öz- deş K, L ve M kürelerine +q yüklü özdeş X ve Y kü- releri eşit mesafede olacak şekilde yaklaştırılıyor.

K L M

+q +q

X Y

K, L ve M’nin son yük miktarları qK, qL ve qM ol- duğuna göre, bunlar arasındaki ilişki aşağıdaki- lerden hangisidir?

A) q_K = q_M > q_L B) q_K = q_L = q_M C) qL > qK = qM D) qL > qK > qM

E) qL > qM > qK

Daha fazla soru için Puan Yayınları TYT Fizik Soru Bankası