Birbirine yakın tutulan K ve L yüklü kürelerinin arasındaki elektrik alan çizgilerinin sayısal modeli şekildeki gibidir.
Buna göre,
I. K’nin yükü (+), L’ninki (-)'dir.
II. K’nin yarıçapı, L’ninkinden büyüktür.
III. K’nin yük miktarı, L’ninkinden fazladır.
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
A) II ve III
B) I ve III
C) I ve II
D) Yalnız II
E) Yalnız III
Elektrik Alan Çizgileri ve Yük Özellikleri
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Elektrik alan çizgileri pozitif (+) yükten dışarı doğru çıkar, negatif (-) yüke doğru sonlanır. Bir cisimden çıkan veya cisme giren toplam elektrik alan çizgi sayısı, o cismin sahip olduğu net elektrik yükünün mutlak büyüklüğü ile doğru orantılıdır (N \propto |q|).
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Verilen elektrik alan çizgisi modeline göre öncülleri inceleyelim:
- I. Öncül (K’nin yükü (+), L’ninki (-)'dir): Kesinlikle Doğrudur. Şekildeki okların yönü incelendiğinde elektrik alan çizgilerinin K küresinden çıktığı ve L küresine doğru girdiği görülmektedir. Bu kural gereği K pozitif (+), L ise negatif (-) yüklüdür.
- II. Öncül (K’nin yarıçapı, L’ninkinden büyüktür): Kesin Değildir. Elektrik alan çizgilerinin sayısı yalnızca kürelerin taşıdığı yük miktarlarıyla orantılıdır. Kürelerin elektriksel potansiyelleri veya iletkenlik durumları belirtilmediği için geometrik boyutları (yarıçapları) hakkında kesin bir çıkarım yapılamaz.
- III. Öncül (K’nin yük miktarı, L’ninkinden fazladır): Kesinlikle Doğrudur. K küresinden çıkan toplam çizgi sayısı (yaklaşık 14 adet), L küresine giren toplam çizgi sayısından (yaklaşık 8 adet) belirgin şekilde daha fazladır. Bir yükün alan çizgi yoğunluğu ve sayısı yük büyüklüğüyle doğru orantılı olduğundan |q_K| > |q_L| ifadesi kesinlikle doğrudur.
CEVAP: B) I ve III
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Elektrik alan çizgilerinin sıklığı ve toplam sayısı doğrudan cismin yük miktarı (q) ile ilgilidir; kürenin yarıçapı (r) ile doğrudan bir bağıntı kurularak yarıçap kıyaslaması yapılamaz.