Elektronun ok yönünde hızlanması için V_K ve V_L nasıl olmalıdır?
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Elektrik alan, yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğrudur.
Elektron ise negatif yüklü olduğu için,
kuvvetin yönü elektrik alanın yönüne ters olur.
Elektronun sola, yani ok yönünde hızlanması için elektrik alanın sağa olması gerekir.
Bu da:
olmasını gerektirir.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Elektronun hareket yönünü belirle
Elektron ok yönünde, yani sola hızlanıyor.
Bu durumda elektron üzerine etki eden kuvvet sola olmalıdır.
Adım 2 — Elektrik alanın yönünü bul
Elektron negatif yüklü olduğu için kuvvetin yönü elektrik alanın yönüne terstir.
Bu yüzden elektrik alan sağa olmalıdır.
Adım 3 — Potansiyel ilişkisini kur
Elektrik alan her zaman:
doğru yönelir.
Sağa doğru alan olması için:
olmalıdır.
Adım 4 — Şıkları kontrol et
A şıkkı:
Burada:
olduğu için uygundur.
B şıkkı:
Burada:
olduğu için yanlıştır.
C şıkkı:
Burada:
olduğu için yanlıştır.
D şıkkı:
Potansiyeller eşit olduğu için elektrik alan oluşmaz.
Bu yüzden yanlıştır.
E şıkkı:
Burada:
olduğu için yanlıştır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: A) +50 volt, +10 volt
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Elektrik alan yönü
- Tanım: Elektrik alan yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğrudur.
- Bu problemde: Alanın sağa olması gerekir.
2. Elektronun kuvvet yönü
- Tanım: Negatif yükler, elektrik alanın ters yönünde hareket eder.
- Bu problemde: Elektron sola hızlanmalıdır.
SIK YAPILAN HATALAR:
Yük işaretini karıştırmak
- Yanlış: Elektronun alan yönünde hızlanacağını düşünmek
- Doğru: Elektron alanın ters yönünde hızlanır
- Neden yanlış: Elektron negatif yüklüdür
- Düzeltme: Önce alan yönünü, sonra elektronun ters yönde hareket edeceğini belirle
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Paralel Levhalar Arasındaki Elektronun Potansiyel Farkı Sorusu
Çözüm Adımları:
Adım 1 — Elektronun Yükü ve Kuvvet Yönü
Elektron, negatif yüklü bir parçacık olduğundan elektrik alan yönünün tersine doğru hareket eder. Yani elektrik alan doğrultusunda pozitiften negatife doğru hareket ederken, elektron zıt yönde hareket edecektir.
Adım 2 — Şekildeki Ok Yönü ve Elektronun Hızlanması
Şekilde elektronun ok yönünde hızlandığı gözlemleniyor. Elektron, bir kuvvet etkisiyle ok yönünde hızlanıyorsa, bu kuvvetin yönü ok yönündedir.
Adım 3 — Elektrik Alan ve Potansiyel İlişkisi
Elektrik alan, potansiyeli yüksek olandan düşük olana doğrudur. Elektron zıt yönde hareket ettiğinden, elektron ok yönünde hızlanıyorsa ok yönü potansiyeli yüksek olan levhadan potansiyeli düşük olan levhaya doğrudur.
Adım 4 — Potansiyel Değerlerinin Belirlenmesi
K ve L levhaları arasında potansiyeller V_K ve V_L olarak verilmiştir. Elektronun ok yönünde hızlanması, okun K levhasından L levhasına doğru olduğunu gösteriyor ve elektron negatif yüklü olduğu için potansiyel L tarafı K tarafından daha yüksek olmalıdır. Çünkü elektron potansiyeli yüksekten alçağa doğru hareket ettiğinde hızlanır (elektronun enerjisi artar).
Yani:
Adım 5 — Seçeneklerin İncelenmesi
Verilen seçeneklere bakıldığında, sadece B seçeneğinde V_L = +50\,V ve V_K = +10\,V şeklinde bir ifade var. Bu durumda V_L > V_K koşulu sağlanmış olur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Cevap: B) V_K = +10\,volt, V_L = +50\,volt
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Temel Kavramlar:
1. Elektrik Alan ve Potansiyel İlişkisi
- Potansiyel yüksekten düşüğe doğru elektrik alan yönlendirilir.
- Elektron negatif yüklü olduğu için elektrik alanın ters yönünde hareket eder.
2. Elektronun Hareket Yönü
- Elektron, potansiyeli yüksek olan levhadan düşük olan levhaya doğru hızlanır.
Sık Yapılan Hata:
Yanlış: Elektronun hızlandığı yönde potansiyelin düşük olduğunu düşünmek.
Doğru: Elektron, potansiyeli yüksek olandan düşük olana hareket ettiğinde hızlanır, çünkü elektrik kuvveti -eE formundadır ve elektron negatif yüklüdür.
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!