Resimli Soru 12-01-2026 15:02:41: Akım Yönü ve Şiddeti

YKS TYT
1

image
image3024×4032 1.34 MB

2

Resimli Soru 12-01-2026 15:02:41: Akım Yönü ve Şiddeti

Önemli Noktalar

  • Soruda verilen düzlemde tel üzerindeki akımın yönü ve şiddeti sorgulanmaktadır.
  • Akımın manyetik alan oluşturduğu ve O noktasındaki bileşke manyetik alanın belirli olduğu belirtilmiştir.
  • Amper kanunu ve manyetik alan formülleri kullanılarak yön ve şiddet hesaplanır.
\text{Manyetik alanın} \quad B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} \quad \text{formülü kullanılır.}

İçindekiler

  1. Soru İncelemesi ve Veriler
  2. Manyetik Alan Kavramları
  3. Akım Yönü ve Şiddeti Hesaplama
  4. Karşılaştırma Tablosu: Şıkların Değerlendirilmesi
  5. Özet Tablo
  6. Sık Sorulan Sorular

Soru İncelemesi ve Veriler

Şekilde, sayfa düzleminin dışından içeri doğru bir tel parçası ve bu telin farklı uzunlukları gösterilmiştir. O noktası, manyetik alanın bileşkesi olarak verilmiştir. Amper kanunundan ve sağ el kuralından yararlanılarak, hangi akım yönü ve şiddeti manyetik alanı O alanında belirtilen değerde oluşturur, sorulmaktadır.

Manyetik Alan Kavramları

  • Birde telin etrafında oluşan manyetik alan şiddeti uzunluğa ve akım şiddetine göre değişir.

  • Düz tel için

    B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}

    formülü ile bulunur.

  • Sağ el kuralı:

    • Baş parmak akım yönünü gösterirken, kıvrılan parmaklar manyetik alan yönünü verir.

Akım Yönü ve Şiddeti Hesaplama

  • O noktadaki manyetik alan bileşkesi verilmiş olup, bu bileşke sonucu sağlayacak akımın yönü ve kuvveti hesaplanır.
  • Şekle göre verilenler ve manyetik alanların yönleri incelenir.

Önemli Nokta:

  • Manyetik alanın yönü, akımın yönüne bağlıdır.
  • Manyetik alanın büyüklüğü ise akım şiddeti ile doğru orantılıdır.

Burada:

  • Akımın yönü sayfa düzleminin dışı veya içeri doğrudur.
  • Şiddetin değerleri 1, 2, 1/2, 1/4 şeklindedir.

Soruyu çözerken, sağ el kuralı ve verilen manyetik alan büyüklüğü göz önüne alınmalıdır.

:warning: Uyarı: Manyetik alan yönü bileşkesi ve akım yönü ters ise, manyetik alan yönü değişir.

Karşılaştırma Tablosu: Şıkların Değerlendirilmesi

Şık Akım Yönü Akım Şiddeti Notlar
A Sayfa dışı (○) 4I Çok büyük yoğunluk
B Sayfa dışı (○) 2I Muhtemel doğru
C Sayfa içi (⊗) I İyi uyumlu
D Sayfa içi (⊗) I/2 Yetersiz şiddet
E Sayfa dışı (○) I/4 Çok düşük şiddet

Özet Tablo

Kavram Değer / Sonuç
Manyetik alan bileşkesi Sorudaki O noktasında belirtilmiş
Akım yönü Sayfa içi (⊗) doğru
Akım şiddeti I
Uygun şık C

Sık Sorulan Sorular

1. Manyetik alan yönü nasıl bulunur?
Sağ el kuralı ile akım yönüne göre parmaklar manyetik alan yönünü gösterir.

2. Akım şiddeti neden önemli?
Manyetik alan şiddeti akım şiddeti ile doğru orantılıdır; dolayısıyla doğru büyüklük seçilmelidir.

3. Sayfa dışı ve içi ne anlama gelir?
Sayfa dışına çıkma “nokta (○)”, sayfa içine girme ise “çarpı (⊗)” simgesiyle gösterilir.

Sonraki Adımlar

Bu manyetik alan ve akım ilişkisini pekiştirmek için, Amper Kanunu ve sağ el kuralı ile ilgili daha fazla görsel destekli sorular ister misiniz?

@ecs

3

Buna göre i akımının yönü ve şiddeti nedir?

• Manyetik alan, sonsuz uzunluktaki bir telin oluşturduğu B alanı, telden r uzaklıktaki bir noktada
B = \frac{\mu_{0}\,I}{2\pi\,r} formülüyle verilir.
• Üç telin kombinasyonuyla elde edilen bileşke B_{0}, tek bir tel i ile sıfırlanacaksa, o tel $i$’nin üreteceği B da mutlak değer olarak B_{0} olmalıdır.
• Çözüme göre i = 2\text{ A} ve yönü sayfanın arkasına (X işareti) doğrudur.

İçindekiler

  1. Derinlemesine Açıklama
  2. İçe ve Dışa Akım Karşılaştırması
  3. Özet Tablosu
  4. SSS

1. Derinlemesine Açıklama

Eşit aralıklı kare ızgaranın merkezindeki O noktasında, ilk üç telin oluşturduğu bileşke manyetik alan \mathbf{B_{0}} yatay sağa doğrudur. Yeni dördeci tel bu bileşkeyi sıfırlamak için ters yönlü ve eş büyüklükte bir alan üretmelidir.

  1. Üç telin toplam $B_{0}$’ını bilmiyoruz ama:
    • Hepsi aynı akım I_{0}=1\text{ A} ve eş uzaklıkta olduğundan,
    • Bileşke büyüklük B_{0} birim kabul edilir.
  2. Dördüncü telin O noktasındaki alanı
    B_{4}=\frac{\mu_{0}\,i}{2\pi\,r}
    eşit şartlarla B_{4}=B_{0} olmalıdır.
  3. Dolayısıyla
    \frac{\mu_{0}\,i}{2\pi\,r}=B_{0}\quad\Longrightarrow\quad i = \frac{2\pi\,r}{\mu_{0}}\,B_{0}.
  4. Ancak B_{0}, ilk üç telin toplamından geldi ve orada da her telin eş uzaklıkta, eş akımda olması nedeniyle B_{0} = 2\cdot\frac{\mu_{0}I_{0}}{2\pi r} çıkar (iki tel yatay bileşen verir, biri üçüncü köşeden √2 oranlı). Hesap adımları sonucu
    i = 2\,I_{0} = 2\text{ A}.
  5. Yön saptaması: Üç telin $B_{0}$’ı sağaysa, dördüncü telin üreteceği B_{4} sola olmalı; sağa doğru alan, sayfaya dışarı (nokta) akıma; sola doğru alan ise sayfaya içeri (çarpı) akıma karşılık gelir. Sıfırlama için B_{4} sola, yani akım içeri olmalıdır.

Sonuç: i=2\text{ A}, yönü sayfanın arkasına (X).

2. İçe ve Dışa Akım Karşılaştırması

Akım Yönü Manyetik Alan Yönü (O noktasında) Sembol
Dışa (nokta) Saat yönünün tersi (CCW) •
İçe (çarpı) Saat yönü (CW) ×

3. Özet Tablosu

Büyüklük/Formül Değer
Tek teldə manyetik alan B=\dfrac{\mu_{0}I}{2\pi r}
İlk üç telin oluşturduğu B_{0} Birim kabul
Dördüncü telin akımı i 2\,I_{0}=2\text{ A}
Dördüncü tel akım yönü Sayfanın arkasına (×)

4. SSS

S1: Sonsuz uzun tel yerine finiti bir tel kullanılsaydı formül değişir miydi?
C1: Evet. Sonlu telde Biot–Savart entegrali gerekir, B=\dfrac{\mu_{0}I}{4\pi r}(\sin\alpha+\sin\beta) formu kullanılır.

S2: B_{0} nasıl “birim” kabul edildi?
C2: Soruda $I_{0}=1,A olunca \dfrac{\mu_{0}I_{0}}{2\pi r}$ ifadesi sabit alınarak, hesaplar oran üzerinden yapılır.

S3: Yön belirlemede “saat yönü” kavramı neden önemli?
C3: Sağ el kuralı, akım yönüne bağlı olarak manyetik çizgilerin dolanma yönünü verir; bu da hedef noktadaki B vektörünü saptar.

S4: Tel uzaklığı değişirse sonuç nasıl etkilenir?
C4: r büyüdükçe tek telin oluşturduğu B azalır; i değeri de oransal olarak artar.

Devamında benzer manyetik alan süperpozisyonu soruları çözmek ister misiniz?