Alıştırmalar. Elektrostatik ÇÖZÜMLER. 4. K kü re si ön ce L ye do -

1. K ebonit çubuğu L yünlü kumaşa sürtüldüğünde ebonit çubuk (–), yün kumaş (+) elektrik yüküyle yüklenir.

P cam çubuk R ipek kumaşa sürtüldüğünde cam çubuk (+), ipek kumaş ise (–) elektrik yüküyle yük- lenir.

K L P R

– + + –

2. L küresi K küresine dokundurulduğunda son du- rumda yükü +q olduğuna göre,

.

q q q

q q q

q q q

q q olur

2

2 5

2 5

3 –

›

L K L

L

L L

= +

= +

= +

=

K L

q_K=+5q q_L

3. K

yalıtkan ayak

L

yalıtkan ayak

M

yalıtkan ayak ++

++ + + ++

+10q –6q–––– – Nötr – ––

N

yalıtkan ayak

–5q–––– – – ––

yatay düzlem

K küresi L ye dokundurulduğunda,

2 .

q q q

q q

q q olur

2 2

10 6

2 4

–

K K L

ı = +

=+

=+

=+

K küresi M ye dokundurulduğunda,

.

q q q

q q olur

2 2

2 0

K K M

ıı ı

= +

=+ +

=+

K küresi N ye dokundurulduğunda,

.

q q

q q

q q olur

q 2 2

5

2 4 2 – – –

K K N

ııı ıı

= +

=+

=

=

4. K kü re si ön ce L ye do -

r K

2r L

3r M

–q +4q +6q

kun du rul du ğun da top- lam yü kü ya r› çap la r›y- la doğ ru oran t› l› ola rak pay la ş›r .

q_top = –q + 4q = 3q olur.

Bu du rum da,

q^ı_K = +q ve q^ı_L = +2q olur.

Da ha son ra K kü re si M’ye do kun du rul du ğun da,

.

3

6 . .

. 3

6 . .

q r r

q q

r r r

q q

r r

q r q

q r r

q q

r r r

q q r

r

q r q

4 7

4 7

3 4

7 3

4 21

›

›

K K M

K M

K

M K M

K M

M

››

›

= +

+ =

+

+ = =+

= +

+ =

+

+ = =+

>

> ;

H

H E

Bu durumda,

q q, .

q q ve q q

4 olur

7 2 4

21

K L M

››=+ › =+ › =+

5. – – –K r X

2r

Y Z

3r

yalıtkan ayak ––

–– –– ––

– – –– –– –– –– – –––

–

K cis mi X kü re si ne do kun du rul du ğun da tüm küre- ler (–) yü kle yüklenir. Da ha son ra kü re ler ya l›t kan ayak la r›n dan tu tu lup ay r›l d› ğ›n da X, Y ve Z kü re- le ri nin üçü de (–) yük le yük le nip top lam yü kü ya r›- çap la r›y la doğ ru oran t› l› ola cak şe kil de pay la ş›r . X kü re si r ya r› çap l› +3q yük lü ^X

–3q +3q

r

kü re ye do kun du rul du ğun da r

top lam yü kü nün s› f›r ola bil me- si için X kü re si nin yü kü nün –3q ol ma s› ge re kir.

a) X kü re si nin yü kü –3q ol duğu na gö re Y kü re si- nin yü kü –6q ol ma l› d›r.

b) X kü re si nin yü kü –3q ol du ğu na gö re Z kü re si- nin yü kü –9q ol ma l› d›r.

c) X, Y ve Z nin top lam yü kü –3q – 6q – 9q = –18q ol du ğu na gö re, K cis mi –18q yü kü ve rmiş tir.

Elektrostatik

ÇÖZÜMLER

Alıştırmalar

6.

2r Y r X

r – – –K Z

yalıtkan ayak +++

++ –

– – –

–

K cis mi X kü re si ne yak laş t› r›l d› ğ›n da X ve Y kü re- le ri et ki y le yük le nir. X ve Y kü re le ri z›t ve eşit mik- tar da yük le yük le nir .

a) X kü re si nötr Z kü re si ne do kun du rul du ğun da Z kü re si nin yü kü +q ol du ğu na gö re, de mek ki X kü re si nin yü kü +2q ol ma l› ki eşit şe kil de pay- laş s›n lar.

b) X ve Y kü re le ri eşit ve z›t yük le yük le ne ce ğin- den q_Y = –2q ol ma l› d›r.

7.

K

X Y Z

L

yalıtkan ayak

––

– +++

+ ++

L cis mi yak laş t› r›l d› ğ›n da et kiy le küre ler yük le nir.

X kü re si (–), Y nötr ve Z (+) elekt rik yük lü olur lar.

K anah ta r› ka pa t›l d› ğ›n da top rak tan (–) yük ler ge- le rek Z kü re si ni nötr ler. Bu du rum da X kü re si (–), Y ve Z nötr olur. Kü re ler ya l›t kan ayak la r›n dan tu- tu lup ay r›l d› ğ›n da X kü re si (–), Y ve Z nötr olur.

8. a) Kü re iç ten yak laş t› r›l d› -

–– ––––––

yalıtkan

–– ––––

yalıtkan yalıtkan

– +

– +

– +

– +

+– +

– +

– +

– +

– + + + + – – – –

+ +

+ + + +

+ + + + +

+ + + +

– – – –

– – – –

– – – – –

ğ›n da et kiy le U cis mi yük- le nir. Cis min iç k›s m› (+), d›ş k›s m› (–) elekt rik yü- küy le yük le nir.

b) ‹ç ten do kun du rul du ğun da kü re de yük kal maz. Tüm yük U cisminin d›ş yü ze yi- ne da ğ› l›r. ‹çerisi nötr, d›- şar›s› (+) yükle yüklenir.

c) Kü re d›ş tan do kun du rul- du ğun da top lam yük pay- la ş› l›r. Fa kat U cis mi nin içi yük len mez, d›ş yüzü (–) elektrik yükü ile yüklenir.

9.

– –L – – – –

+

+ + + + +

+

K

yalıtkan

a) L cis mi U ya d›ş tan do kun du ğun da yü kü nün bir k›s m› n› U ya ve elekt ros ko ba ak ta ra cak t›r.

Elekt ros kop (–) elektrik yükü ile yük le nir ve yap rak lar aç› l›r.

b) K cis mi U ya iç ten do kun du rul du ğun da tüm yü kü nü U ve elekt ros koba ak ta r›r ve K nö tr ka l›r. K ve L nin yük mik ta r› n› bil me di ği miz- den ikin ci du rum da ke sin birşey söy le ye me- yiz. Elekt ros ko bun yap rak la r› bi raz ka pa nabi lir, ta ma men ka pa na bi lir veya ka pa n›p (+) yük le yük le nip ye ni den aç› la bi lir.

10. Anah tar ka pa t›l d› ğ›n da

K X L

yatay düzlem

i a

L elekt ros ko bu nun yap rak la r› ara s›n da ki aç› de ğiş me di ği ne gö re ilk yü kü nün bü- yük lü ğü son yü kü nün bü yük lü ğü ne eşit ol- ma l› d›r. Elekt ros kop lar

öz deş ve aç› lar fark l› ol du ğu na gö re yük ler ay n› işa- ret li ola maz. Bu an cak z›t işa ret için ger çek le şe bi lir.

q_K = +3q ve q_L = –q ol sun. Anah tar ka pa t›l d› ğ›n da top lam yük 3q – q = 2q olur. Elekt ros kop lar top lam yü kü eşit ola rak pay la ş›r. K ve L elekt ros kop la r› n›n her bi ri nin yü kü q olur. Gö rül dü ğü gi bi L elekt ros ko- bu nun yü kü nün bü yük lü ğü de ğiş me di ğin den L elekt ros ko bu nun yap rak la r› ara s›n da ki aç› de ğiş- mez.

Bu du rum da anah tar ka pa t›l ma dan ön ce elekt ros- kop la r›n yük le ri ora n›,

.

q q

q

q olur

3 3

– –

L

K= =

Ayn› zamanda,

q_K = –3q, q_L = q al›nd›ğ›nda

.

q q

q

q bulunur

3 3

– –

L

K= =

11. –q

F 3q

F d

Ci sim le rin bir bir le ri ne uygu la m›ş ol duklar› kuv vet,

. .

. .

F k q q kq kq

N olur

d d d

3 3 30 10

2 2

2

2 2

&

= = = =

a) _q

F₁ q F₁

d

Ci sim ler bir bir le ri ne dokun du ru lur sa top lam yü kü eşit ola rak pay laş›r lar.

^¨F₁ .

d

kq₂ –10N olur

2

= =

b) ^{F2 q q}

d/2

F₂

F₂ kuv ve ti nin bü yüklü ğü,

F . . .

d kq

d

kq N olur

2

4 4 10 –40

2 2

2

2 2

= = = =

b l

c) _F3 ^{q q}

2d

F₃

F₃ kuv ve ti nin bü yük lü ğü,

F ( ) . .

d kq

d

kq N olur

2 41

41 10 –25

3 2

2

2 2

= = = =

12. a)

2m

K L

+q +2q

M +2q

2m F_ML F_KL

K nok ta s›n da ki +q yü kü nün L nok ta s›n da ki yü ke uy gu la d› ğ› kuv vet,

( )

. . .

F k q q k

kq N olur

q 2

2

2 20 40

KL 2

2 & 2

= = = =

M nok ta s›n da ki yü kün L nok ta s›n da ki yü ke uy- gu la d› ğ› kuv vet,

( )

. . .

F k q q kq N olur

2

2 2 40

ML 2

= = 2=

L nok ta s›n da ki yü ke et ki eden bi leş ke kuv vet, F_L = F_ML – F_KL = 40 – 20 = 20 N olur.

b)

F_LM F_KM 2m

K L

+q +2q

M +2q

2m

K nok ta s›n da ki yü kün M nok ta s›n da ki yü ke uy- gu la d› ğ› kuv vet,

( )

F k q q. . kq 4 N

2

8 408 5

KM 2

2

= = = =

L nok ta s›n da ki yü kün M nok ta s›n da ki yü ke uy- gu la d› ğ› kuv vet,

( )

. . .

F k q q

kq N olur

2

2 2 40

LM 2

= = 2=

Kuv vet ler ay n› yönde ol du ğun dan bi leş ke kuv- vet,

F_M = F_KM + F_LM = 5 + 40 = 45 N olur.

c)

F_LK F_MK

2m

K L

+q +2q

M +2q

2m

L nok ta s›n da ki yü kün K nok ta s›n da ki yü ke uy- gu la d› ğ› kuv vet,

( )

. . .

F k q q kq

N olur 2

2

2 402 20

LK 2

2

= = = =

M nok ta s›n da ki yü kün K nok ta s›n da ki yü ke uy- gu la d› ğ› kuv vet,

( )

F k q q. . kq N

4 2

8 408 5

MK 2

2

= = = =

Kuv vet ler ay n› yönde ol du ğun dan bi leş ke kuv vet, F_K = F_LK + F_MK = 20 + 5 = 25 N olur.

13.

K 3m L

–4q +9q

F_L Q x F_K

a) K ve L nok ta la r› na ko nu lan yük ler z›t işa ret li ise her han gi bir yü kün den ge de kal ma s› için yük her za man kü çük yü kün d› ş› na konulmal›d›r.

. . .

( )

.

( )

F F

k q Q k q Q

x x

x x

4

3 9

4 3

9

K L

2 2

2 2

=

= +

= +

Her iki ta ra f›n ka re kö kü al› n›r sa,

3 2 6

.

x x

x x

x m olur 2

33

6

= +

= +

=

Q yü kü nün den ge de kal ma s› için L yü kün den 9 m uza ğa ko nul ma s› ge re kir.

b) K ve L nok ta la r› na ko nu lan yük ler z›t işa ret- li ise her han gi bir yü kün den ge de kal ma s› için yu ka r› da be lirt ti ği miz gi bi kü çük yü kün d› ş› na koy ma m›z ge re kir. Ko nu lan yü kün bü yük lü ğü ve ya işa re ti uzak l› ğ› de ğiş tir mez.

14. a)

q₁=+q q₂=+2q

d d

d

K ^{ }E_K=E L• ^EL



•

q₁ yükünün K noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› +x yönünde, ^¨E = k.

d q

2 olur.

q₁ yükünün L noktas›nda oluşturduğu elektrik alan›,

^¨E_L = k ( d)

q 2 ² =

41 .k d

q

2 = 41 ^¨E olur.

b)

q₁=+q q₂=+2q

d d

d E^ı_K K

 • L•

q₂ yükünün K noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› –x yönünde,

^¨E^›_K = k.

( d) q 2

2

2 = k.

d q 2 ²

olur. q₁ yükünün K noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› +x yönünde olduğundan,

^¨E^›_K = – E 2 olur.

1. Temiz saç›n kabarmas›, saç tellerinin sürtünme ile elektriklenmesi ve elektriklendikten sonra birbirle- rini itmesi sonucu oluşur.

Hava ortam›nda bulunan toz tanecikleri hava ile temas ederek elektriklenir. Sonras›nda televizyon ekran› taraf›ndan çekilir. Ekranda toz birikmesi, bu elektriklenmenin bir sonucudur.

‹ki taş birbirine sürtülünce elektriklenir ve k›v›lc›m aç›ğa ç›kar.

CEVAP E

2.

– – – – – –

K + + +

+ + + L

Şekil-I

– – – – – –

M Şekil-III

Şekil-II

Balon ve tarak yal›tkan olduğundan üzerlerine yük geçip dağ›lmaz. Çubuk iletken olduğundan (+) yüklü L cismi dokundurulduğunda (+) ile yüklenir.

Yük tüm yüzeye düzgün dağ›l›r.

CEVAP B

3. Laboratuvarlarda maske tak›lmas›, deney yap›lan maddelerin kokular›n›n insan sağl›ğ› aç›s›ndan zararl› olmas›ndand›r. Topraklama ile ilgisi yoktur.

Tankerlerin arkas›na zincir tak›lmas› tekerleğin üzerinde biriken yükleri toprağa aktararak nötrle- meyi sağlamak içindir.

Uçaklar›n üzerinde de hava sürtünmesiyle yük birikmesi olur. Bu yükler, uçak yere inince teker- leklerdeki iletkenlerle nötrlenir.

II ve III topraklama ile ilgilidir.

CEVAP D

4. Y›ld›r›m çok tehlikeli bir olayd›r. ‹nsanlar›n ve diğer canl›lar›n ölmesine veya yaralanmas›na neden olabi- lir. Bu nedenle bir tak›m önlemler almak gerekir. Boş bir arazi y›ld›r›m› çok çeker. Telefon direği, bayrak direği ve ağaç alt›nda durulmamal›, traktör üzerinde bulunmamal›, şemsiye ile gezilmemeli, suda yüzül- memeli, metal olta ile bal›k tutulmamal›d›r.

CEVAP B

5. Plastik eşyalar›n kuru bezle silindikten sonra toz- lar› çekmesinin nedeni, sürtünme ile plastik yüzey- lerde oluşan elektrostatik yüklenmedir.

CEVAP C

6. Parlay›c› s›v› taş›yan tankerlerde hava ile sürtün- menin yan› s›ra hareket halindeki tankerdeki s›v›- n›n çalkalanmas› sebebiyle de statik elektrik yükü birikir.

Oluşan bu statik elektrik yükün tehlikeli seviyeye erişmesine engel olmak için topraklama zinciri kullanmak zorunludur. Bu zincir sayesinde oluşan statik elektrik toprağa iletilir. Böylece olas› bir kazan›n önüne geçilmiş olur.

I ve II, bu durumun nedenlerindendir.

CEVAP C

7. Saça sürtülen tarağ›n musluktan akan suya yak- laşt›r›ld›ğ›nda suyu kendine doğru çekmesinin nedeni durgun elektriktir.

Araba koluna dokunduğumuzda elektrik çarpmas›

ve yün kazağ›m›z› ç›kar›rken ç›t›rt› sesi duyulmas›

da ayn› sebeple gerçekleşir.

CEVAP D

8. Şimşek olay›n›n gerçekleşmesi için bulutlar elekt- rik yüklü ve yük işaretleri z›t olmal›d›r.

Yağmur yağmas› veya bulutlar›n yerden herhangi bir yükseklikte olmas› şimşek için gerekli bir şart değildir.

Bu durumda yaln›z I. şart gereklidir.

CEVAP A

9. Ç›plak ayakla temiz toprağa basmak, duş almak ve elektrikli cihazlardan uzak durmak vücudumuz- da oluşan elektriklenmeyi nötralize etmeye yarar.

CEVAP E

10. Plastik balon, kumaş parçalar›na sürtüldükten sonra sürtünme ile elektriklenir. Kağ›t parçalar›na yaklaşt›r›ld›ğ›nda onlar› çeker.

CEVAP D

Elektrostatik

ÇÖZÜMLER

Test 1

1.

K M

2r 4r

+7q

L

3r –13q –8q tavan

K küresi L küresine dokundurulduğunda yükü,

. q olur 2 –

=

.

.

q r r

q q

r

r r

q q r

q

2 4

7 13 2

3 6

–

–

K K L

K L

K ı =

+ +

= +

+

= d c

n m

K küresi M küresine dokundurulduğunda son yükü,

. q olur 4 –

=

.

.

q r r

q q

r

r r

q q

r q

2 3

2 8

2

5 20

– –

–

K K M

K M

K

ıı ı

= +

+

= +

= f c

p m

CEVAP D

2. K cismi M ye dokundurulup ayr›ld›ğ›nda K ile M nin yükü ayn› olmal›d›r. K ile L z›t yüklüdür. Bu durumda,

K L M

1. sat›r � + – +

2. sat›r � – + –

olabilir.

CEVAP A

3. •

K •

yalıtkan

ayak yalıtkan

ayak iletken

tel

X Y •

L •

yalıtkan ayak iletken

tel r Z

+q • –4q

• ^2r •^2r

–2q

Yaln›z K anahtar› kapat›l›rsa X in yükü,

.

.

.

q r r

q q

r

rq rq r q

q olur 24

3 3

– –

–

X X Y

X Y

X

ı = +

+

= + +

=

= d c

n m

I. yarg› doğrudur.

Yaln›z L anahtar› kapat›l›rsa Z nin yükü,

. q olur 3 –

=

q q q

q q

q 2

2

4 2

2 6

– –

–

Z Y Z

ı = +

=

=

II. yarg› doğrudur.

K ve L anahtarlar› birlikte kapat›l›rsa Y nin yükü,

.

.

.

q r r r

q q q

r

r r r

q q q r

q

q

2 2

4 2 2

5

5 2

2

– –

–

–

Y X Y Z

X Y Z

Y ı =

+ +

+ +

= + +

+

=

= d c c

n m m

III. yarg› doğrudur.

CEVAP E

Elektrostatik

ÇÖZÜMLER

Test 2

4. –x ^{+q L} +x 2d

d

K• ^EK •

 E^_L

+q yükünün K ve L noktalar›nda oluşturduklar›

elektrik alan›n yönleri şekildeki gibidir. K ve L nok- talar›ndaki elektrik alan›n şiddetleri,

E_K = k.

d q

2 = E E_L = k.

( d) q 3 ² = k.

d q 9 ² = E

9 olur. E_K ve E_L taraf tarafa oranlan›rsa,

E

E E E 9

9

L

K= = olur.

CEVAP E

5.

d F

F

K L

q_K= –q q_L=+5q

I. durumda:

.

(ç ) .

F k d

q q k

d

q ekme olur

5₂ 5 ₂

2

= =

II. durumda:

q q q q q .

q olur 2

5 2

4 2

–

K L

ı = ı= +

=+

=+

d/2 F^ı

 F^ı

K L

q^ı_K= +2q q^ı_L=+2q

F k . ( ) .

d

q q k

d

q itme olur 2

2 2₂ 16 ₂²

ı= =

c m

F^› ve F kuvvetleri taraf tarafa oranlan›rsa,

.

F F

kd q kd

q

F F olur

5 16

5 – 16

–

2 2 2 2 ı= & ›=

CEVAP D

6.

kumaş ++

++ ++

–––

–

– – – ––

ebonit çubuk

Şekil-I Şekil-II

– –

Ebonit çubuk nötr kumaşa sürtüldüğünde ebonit çubuk (–), ipek kumaş (+) elektrik yüküyle yüklenir.

Ebonit çubuk (–) yüklendikten sonra nötr elektros- kobun topuzuna yaklaşt›r›ld›ğ›nda topuz (+), yap- raklar (–) elektrik yüküyle yüklenir.

I. yarg› yanl›şt›r.

II. ve III. yarg›lar doğrudur.

CEVAP E

7.

– –

– iletken tel X

++ + ++

+ yalıtkan +

sap +

•• K

Y +

yer (yatay) –– ––

+ +

+ +

Elektroskobun yapraklar›na topraktan (–) yükler geleceğinden, yapraklar tamamen kapan›r.

CEVAP A

8.

K r – 4q

M 2r

yalıtkan +2q ayak

3r L

–8q

yatay düzlem

K küresi yal›tkan ipinden tutularak L küresine içten dokundurulup çekildiğinde,

q^›_K = 0 (nötr), q^›_L = – 4q – 8q = –12q olur.

Daha sonra M küresi yal›tkan ipinden tutularak L küresine d›ştan dokundurulup çekildiğinde,

.

.

.

q r r

q q

r

rq rq r q

q

3 2

12 2

3

5

10 3

6 –

–

–

L L M

L M

L ıı ı

= +

+

= ++

=

= f c c

p m m

q^›_M = – 4q olur.

CEVAP D

9. Elektrik alan›n kuvvet çizgileri (+) yükten ç›k›p (–) yükte son bulur. K ve L kürelerinin yükleri (+) d›r.

I. yarg› doğrudur.

Alan çizgilerinin s›k olduğu yerde elektrik alan›n ve yükün büyüklüğü şiddetli, seyrek olduğu yerde ise küçüktür. K nin yükü L den büyüktür. Fakat yükle- rin yar›çaplar› hakk›nda birşey söylenemez.

II. yarg›da kesinlik yoktur.

Kuvvet çizgileri, yükün d›ş›nda hiçbir zaman birbir- lerini kesmezler.

III. yarg› yanl›şt›r.

10.

L Şekil-Id

K ++ + + ++

++ ––– – –

– –– –

+q –q

N Şekil-IId

M +++ + + +

+ + –––– – –– –– –q +q

|F_K| |F_L| |F_M| |F_N| d^ı

K ve L küreleri yal›tkan olduğundan birbirleri- ne doğru yaklaş›rken yük dağ›l›mlar› değişmez.

‹letken kürelerin yük dağ›l›mlar› değişir. Yükler z›t işaretli olduğundan birbirlerini çekerek yüklerin aralar›ndaki uzakl›ğ›n d > d^› azalmas›n› sağlar. Bu durumda yükler birbirlerini daha büyük kuvvetle çeker. Kuvvetler aras›nda,

|^¨F_K| = |^¨F_L| < |^¨F_M| = |^¨F_N|

ilişkisi olur. Cisimlerin kütleleri eşit olduğundan ivmeleri,

|^¨a_K| = |^¨a_L| < |^¨a_M| = |^¨a_N| olur.

I. yarg› doğru, III. yarg› yanl›şt›r.

Cisimlerin h›zlar›ndaki değişme ivmeleriyle orant›- l›d›r. M ve N cisimlerinin birbirlerine çarpma h›zlar›, K ve L nin birbirlerine çarpma h›z›ndan büyüktür.

II. yarg› doğrudur.

CEVAP C

1. K çubuğu (–) yüklü M küresine yaklaşt›r›ld›ğ›nda M küresini çektiğine göre, K çubuğunun yükünün işareti (+) d›r.

I. yarg› doğrudur.

L çubuğunun yükünün işareti (–) dir.

II. yarg› doğrudur.

K çubuğundaki (+) yük miktar›, L çubuğundaki (–) yük miktar›na eşittir.

III. yarg› doğrudur.

CEVAP E

2.

L

yalıtkan ayak

yalıtkan ayak X K

–––– – –

– –

– –

Y ++ + +

+

+ ++ ++

yatay düzlem metal çubuk

–q +2q

KL metal çubuğunun:

K ucu (+), L ucu (–) yüklüdür.

I. yarg› doğrudur.

Metal çubukta (+) yükler hareket etmez, (–) yükler hareket eder.

II. yarg› yanl›şt›r.

K ucundaki (+) yük miktar›, L ucundaki (–) yük miktar›na eşittir.

III. yarg› yanl›şt›r.

CEVAP A

3. Uçuş an›nda uçaklarda oluşan elektriklenme üç farkl› şekilde olur.

• Y›ld›r›m düşmesi sonucu oluşan elektrik

• Kar, buz, dolu veya toz bulutu içinden geçer- ken sürtünme etkisiyle oluşan statik elektrik

• Elektronik cihazlar›n oluşturduğu statik elektrik Buna göre; I, II, III türleri doğrudur.

CEVAP E

4. q yükünün d uzakl›ktaki _+q

d

O• E^

–q d

E O



• elektrik alan›n›n büyüklüğü,

E = k.

d q

2

eşitliğinden bulunur. Elektrik

alan›n büyüklüğü q ve d niceliklerine bağl›d›r.

Elektrik alan vektörel bir büyüklük olduğundan yükün işaretine de bağl›d›r.

CEVAP E

5. M küresi K ye dokundurulduğunda K ve M nin yükü,

. q olur 4

=+

.

.

.

q r r

q q

r

r r

q q r

q

2 3

2 8 2

5

10 2

K K M

K M

K ı =

+ +

= +

+ +

= d c c

n m m

K L

M

2r r 3r

+2q –10q

+8q tavan

q^›_M = +6q olur.

M küresi L ye dokundurulduğunda L ve M nin yükü,

. q olur –

=

.

.

q r r

q q

r

r r

q q

r q

3

10 6

4 4 –

–

L L M

L M

L

ı ı

= +

+

= +

+

= f c

p m

q^››_M = –3q olur.

CEVAP A

6. Proton (+), elektron (–) yüklü, nötron ise yüksüz- dür. Şekil-I de –2q yükü protonu çeker, +3q yükü iteceğinden protonun izlediği yol doğru gösteril- miştir. Şekil-II de +2q yükünün elektronu çekme kuvveti +q yükünün çekme kuvvetinden büyük ol- duğundan izlediği yörünge doğrudur.

Şekil-III te nötron yüksüz olduğundan yüke kuvvet etki etmeyeceğinden sabit h›zl› hareket eder.

Yükün izlediği yol yanl›ş çizilmiştir.

CEVAP B

Elektrostatik

ÇÖZÜMLER

Test 3

7. K ve N nok ta la r›n da ki +4q +q

K d L d M d N

yük ler ay n› işa ret li ise bir yü kün den ge de

kal ma s› için ko nu la cak yük her za man yük le rin ara s› na ve kü çük yü ke ya k›n bir yer de den ge de ka l›r. Ko nu la cak yü kün işa re ti ve bü yük lü ğü önem li de ğil dir.

| | | |

. .

( )

. .

( )

( )

.

F F

x k q Q

d x k q Q

x d x

x d x

x d x

x d

x d olur 3

4

1 3

4

1 3 2

2 3

3 3

–

– – –

N K

2 2

2 2

=

=

=

=

=

=

=

+4q +q

K N

–Q F_N F_K

3d–x x

Bu du rum da –Q yü kü nü M nok ta s› na koy du ğu- muz da den ge de ka l›r.

CEVAP D

8.

X Y + + +

+ + + Z

yalıtkan ayak yalıtkan

sap

yatay düzlem

–– +

+

(+) yük lü Z cis mi şe kil de gö rül dü ğü gi bi X cis mi ne yak laş t› r›l d› ğ›n da yük da ğ› l› m› şe kil de ki gi bi olur.

Top rak tan (–) yük ler ge le rek Y cis mi ni nötr ler. Bu du rum da X cis mi nin sol k›s m› (–), Y cis mi nötr olur.

Top rak bağ lan t› s› ke sil dik ten ve Z cis mi uzak laş t›- r›l d›k tan son ra X ve Y ci sim le ri bu (–) yük le ri kapa- sitelerine göre pay la ş›r .

(–) yük lü Y cis mi, (–) yük lü elekt ros ko pa yak laş t›- r›l d› ğ›n da ay n› yük ler bir bir le ri ni ite ce ğin den do la y›

yap rak lar bi raz da ha aç› l›r. Bu du rum da yal n›z I ifa de si doğ ru olur.

CEVAP A

9. q_Y –q_Z

r X

2r

Y Z

3r + + + + K –q ––

––– ––

+ +

yalıtkan ayak

yalıtkan sap +++

+

–– ––

K cis mi şe kil de ki gi bi Z ye yak laş t› r›l d› ğ›n da Y ve Z ci sim le ri eşit ve z›t yük le yük le nir. Bu du rum da Y ve Z kü re le ri nin yük le ri nin bü yük lük le ri q_Y = q_Z olur. Y kü re si ya l›t kan aya ğ›n dan tu tu lup X kü re si- ne do kun du rul du ğun da X kü re si nin son yü kü q ol- du ğu na gö re q_Y = +4q ol ma l› ki top lam yü kü ya r›- çap la r›y la doğ ru oran t› l› pay laş s›n lar.

Bu du rum da, q_Z = –4q ol ma l› d›r.

CEVAP A

10. Nötr yal›tkan cam çubuğu elektrik yüküyle yükle- yebilmek için, cam çubuk nötr ipek kumaşa sür- tülmelidir. Cam çubuktaki (–) yükler ipek kumaşa geçerek; cam çubuğu (+), ipek kumaş›n (–) yükle yüklenmesini sağlar. Cam çubuk yal›tkan oldu- ğundan dokunma ile ya da etki ile elektriklenme olmaz.

CEVAP B

11. K, X ve Y ay n› an da bir bir le ri ne d›ş tan do kun du- rul du ğun da top lam yü kü pay la ş›r . Bu du rum da K cis mi yü kü nün tü mü nü bo şal ta maz.

K ön ce X e d›ş tan do kun du rul du ğun da top lam yü kü K ve X ci sim le ri pay la ş›r . Da ha son ra K cis mi Y cis mi ne iç ten do kun du rul du ğun da K cis min de yük kal maz. Tüm yü kü Y cis mi ne ak ta r›r. Fa kat bu iş lem de X ve Y eşit mik tar da yük len emez.

K ön ce X e iç ten do kun du rul du ğun da K cis mi nötr olur. X, Y ye d›ş tan do kun du rul du ğun da top lam yü kü X ve Y eşit şe kil de pay la ş›r.

III işlemi tek baş›na yap›lmal›d›r.

CEVAP C

12. Faraday kafesindeki esas amaç kafes içerideki bölgeyi d›şar›daki elektrik ve manyetik alanlardan korumakt›r. Faraday kafesi uçaklarda, şimşek çak- mas›n› veya y›ld›r›m düşmesini önlemek amac›y- la kullan›l›r. Gizlilik gerektiren mekanlarda, elektro- manyetik sinyalleri kesmek için Faraday kafesi kul- lan›l›r.

CEVAP B

1. K küresinin yükü,

.

q q q q q q

q q q q

q q q

q q olur

3

3

5 9

3 4

7 –

–

K L M K L M

K

K K

› › ›

= = = + +

+ = +

+ =

= +

K

q_K L

+5q M

–9q

CEVAP B

2. _X

K L

+ + + + + +

+ + + +

yalıtkan madde ––

–

++ + e

e

(+) yük lü kü re X cis mi ne yak laş t› r›l d› ğ›n da et ki ile elek trik le nir. (–) yük le ri ken di ne çe ker.

Do la y› s› ile X in K ucu (–) ile L ucu (+) ile yükle nir. Yük ge çi şi ol ma d› ğ›n dan top lam yü kü s› f›r olur. ‹let ken X çu bu ğu nun L ucun dan K ucu na elek tron ak› ş› olur.

Ι. ve ΙΙ. yarg›lar doğrudur.

ΙΙΙ. yarg› yanl›şt›r.

CE VAP C

3. L ile M bir bi ri ne do ku -

K L M

+ ++ ++

++ +

++ ––

– +q –q^› +q^›

nunca elek trik yük le ri s› f›r olur. Bu du rum da K ile etki ile yük le nir ler.

Böy le ce L nin elek trik yü kü (–) M nin elek trik yü kü (+) olur. K nin elek- trik yü kü de ğiş mez.

Fa kat L nin yük mik ta r› için ke sin bir şey söy le ne- mez.

Ι. ve ΙIΙ. yar g› lar kesinlikle doğrudur.

ΙΙ. yar g› için kesin birşey söylenemez.

CE VAP D

4. Yal›tkan cisimler sürtünme ile elektriklendiklerinde yaln›zca sürtünen bölgeler yüklenir. Bu yükler yal›tkan›n diğer bölgesine geçemez. Sadece cismin L bölgesi elektrikle yüklenir. K bölgesi nötrdür.

I ve II yarg›lar doğrudur.

CEVAP C

5.

^d

K q₁=–q

L N

q₂=+q q₃=+2q

•M

d d

F₁₂

F₃₂ F

Ι. durumda:

F F F F k

d

q k

d

q k

d q 4

2 2

" " " 3

2 2

2 2

2 2

&

= + = + =

12 32

d K q₁=–q

L N

q₂=+q q₃=+2q M

d d

F^›12

F^›₃₂ F^›

•

ΙΙ. durumda:

12 32

.

F F F

F k

d

q k

d

q k

d q

F F olur

4 2

4 9

2 3

" " "

" "

2 2

2 2

2 2

› › ›

›

›

= +

= + =

=

CEVAP C

6.

+ + + + +K + + + ++ ++

++ ++ +

++ ++

+ +

yatay düzlem L

Şekil-I Şekil-II

M

+ + + + +K +

K çu bu ğu (+) yük lü M elek tros ko bu na yak laş t› r›l d›- ğ›n da, elek tros ko bun yap rak la r› bi raz da ha aç›l d›- ğ› na gö re, K çu bu ğu (+) yük lü dür.

K çu bu ğu L ilet ken kü re si ne yak laş t› r›l d› ğ›n da, L kü re si ni çek ti ği ne gö re, L kü re si (–) yük lü ya da nötr ola bi lir.

Ι. ve ΙΙ. yar g› lar doğ ru ola bi lir.

ΙΙΙ. yar g› yan l›ş t›r.

CE VAP D

Elektrostatik

ÇÖZÜMLER

Test 4

7.

K L

++ ++ X

Y ++ ++ ++ ++ +

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

++ ++ ++ +

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

–– –– –– ––

–– –– –– –– – – – – –

X kü re si K ka b› na iç ten do kun du ğun dan tüm yü kü K ye ge çer ken di si nötr ka l›r. Y kü re si L nin içi ne sar k› t›l d› ğ›n dan L nin içi (–) ile d› ş› (+) ile yük le nir.

Top lam elek trik yü kü s› f›r d›r.

I., II. ve III. yarg›lar doğrudur.

CE VAP E

8.

X Y

yatay düzlem

••^K iletken tel

K anah ta r› ka pa t›l d› ğ›n da a aç› s› aza l›p, b aç› s›

de ğiş me di ği ne gö re:

X in yü kü (+), Y nin yü kü (–) X in yü kü (–), Y nin yü kü (+) olabilir.

I. yar g› için ke sin bir şey söy le ne mez.

Iq _XI> Iq _YI dir.

II. yar g› ke sin lik le doğ ru dur.

Y nin yap rak la r› ön ce ka pa n›r, son ra tek rar aç›- l›r.

II I. yar g› ke sin lik le doğ ru dur.

CEVAP E

9. Şekil-I de:

G = F = k d q

2 2

dir.

Şekil-II de:

T

G F/2

. T G F G G

T G olur

2 2

2 3

= + = +

=

Şekil-III te:

.

T G F G G

T G

T T

G G

T T olur

2

2 32

3 4

3 3 3

3

= + = +

=

=

=

T₃

G F

CEVAP E

10. _{K L}

yatay yer

–– – ––

– – – ––

K₁ K₂ L₁ L₂

yalıtkan madde

–– –– –– ––

++ ++ ++ ++

–– –– –– ––

++ ++ ++ ++

(–) yüklü kü re lev ha la ra doğ ru yak laş t› r›l d› ğ›n da et ki ile elek trik len me olur. Ay n› yük ler bir bi ri ni iter.

Z›t yük ler bir bi ri ni çe ker. Bu du rum da;

K₁ : – L₁ : –

K₂ : + L₂ : + yük ile yük le nir.

CE VAP A

1. a) Cisim elektroskopla ayn› yüklü ise yapraklar biraz daha aç›l›r.

b) Cisim elektroskopla z›t yüklü ise yapraklar biraz kapan›r. Eğer cismin yükü elektroskobun yükünden fazla ise yapraklar tamamen kapa- n›p tekrar aç›l›r.

c) Elektroskop yüklü cisim yüksüz ise yapraklar biraz kapan›r.

d) Elektroskop nötr, cisim yüklü ise, elektrosko- bun yapraklar› ve topuzu z›t yükle yüklenir ve aç›l›r.

2. a) Bak›r: ‹letken b) Cam: Yal›tkan c) Çelik: ‹letken d) Tuzlu su: ‹letken e) Porselen: Yal›tkan f) Toprak: ‹letken g) Saf su: Yal›tkan h) Alüminyum: ‹letken ı) Limonlu su: ‹letken i) Şekersiz su: Yal›tkan

3. q1=+q q2= –2q

d d

d

M L•

K •

d

E_K E 

 ^E_M

•

q₁ yükünün K noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› (–x) yönünde büyüklüğü,

^¨E = k.

d q

2 olur.

a) q₁ = +q yükünün L noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› +x yönünde,

^¨E_L = k.

d q

2 = –^¨E olur.

b) q₂ = –2q yükünün M noktas›nda oluşturduğu elektrik alan› +x yönünde,

^¨E_M = k.

d q 2

2 = –2^¨E olur.

4. a) Faraday kafesi elektriksel iletken metal ile kap- lanm›ş veya iletken tel ile ağ biçiminde örülmüş bir yap›dad›r.

b) Kullan›m amac›, kafes içinde kalan bölgeyi d›şardaki elektrik ve manyetik alanlardan koru- makd›r.

c) I. Yan›c›, parlay›c› maddelerin depoland›ğ›

binalarda y›ld›r›m düşmesini önlemek II. Uçaklarda, şimşek çakmas›n› veya y›ld›r›m

düşmesini önlemek

III. Gizlilik gerektiren yerlerde elektromanyetik sinyalleri kesmek

IV. Radyo frekans yayan cihazlarda, çevreye parazit radyo sinyalleri kesmek

5.

K +2q

L –8q

M +7q tavan

K ve L küreleri birbirine dokundurulduklar›nda top- lam yükü eşit şekilde paylaş›r.

q q q q q q q q

2 2

2 8

2

6 3

– – –

ı ı

K= L= K+ L

=+ = =

olur.

K küresi L ye dokundurulduktan sonra çekilip M küresine dokundurulduğunda,

q q q q q q q q

2 2

3 7

2

4 2

–

ıı ı ı

L= M= L+ M

= + =+ =+

olur.

K L M

–3q +2q +2q

Ad› ve Soyad› : ...

S›n›f› : ...

Numara : ...

Ald›ğ› Not : ...

Ünite

Yazılı Soruları

(Elektrostatik)

6.

M N

yalıtkan

K L

++

+ ^X•• ^Y••

– – – – – – – – –

–

toprak

Anah tar lar ka pa t›l d› ğ›n da çu buk lar et ki ile elek- trik len ir. K ucu (+) ile yük lenir. (–) yüklerin tamam›

toprağa gider. Top ra ğa bağ l› ol duk la r› için di ğer uç lar nötr ka l›r.

K L M N

+ nötr nötr nötr

7.

K L M

q_M q_L

+ + + + N

+ +

++ ––

–––– ––– ––

– – – – –

–– +

yalıtkan ayak yalıtkan

sap

K, L ve M küreleri etki ile yüklenir. L küresindeki yük artarken M deki yük azal›r. K deki yük değiş- mez. Yüklerin büyüklükleri aras›nda q_L > q_K > q_M olur.

8.

r

d F

F 3r

q_K=–2q q_L=+6q

Yüklerin birbirlerine uygulad›klar› çekme kuvvetleri, ^¨F = . .

d k q q2 6

2 = d

kq 12

2 2

olur. Yükler birbirine dokundurulup aradaki uzakl›k 3 kat›na ç›kart›l›rsa toplam yükleri yar›çaplar› ile doğru orant›l› olarak paylaş›l›r.

r

3d

F^ı F^ı 

 3r

q^ı_K=q q^ı_L=+3q

Yüklerin birbirlerine uygulad›klar› itme kuvveti, ^¨F^› = . .

d k q q

9 3

2 = d kq 3 ²

2

olur. Kuvvetler ters yönlü olduklar›ndan, ^¨F^› =

3 –1.

F¨ 12 = –

361 ^¨F olur.

9. K küresi L ye dokun-

L

I II III IV K

M yalıtkan

– – – – – –

– – – – –

+ + + + +

– – – – – ––

–––

yatay düzlem

durulduğundan ikisi toplam yükü payla- ş›rlar. L çubuğunun her taraf› (–) elektrik yüküyle yüklenir. M çubuğu etki ile elekt- rikleneceğinden sol

k›sm› (+), sağ k›sm› (–) elektrik yüküyle yüklenir.

I II III IV

– – + –

10.

+ +

+ +

+++ + ++ + + +

+ +

+

+ + +

+ + +

+ + ++

++

+ + ++++

a) b)

c) d)

içten

dokundurulduğunda içten

yaklaştırıldığında

dıştan

dokundurulduğunda dıştan

yaklaştırıldığında +

+ +

+

+ + +

+ –

– – – –– –

–

–– –– –