th Isil dengy
doñerlerinin aritmetik ortalamasına esi
S olur
caklik
de
s dengeye ulaşıldiğında ISI transferi du..
railarından hangileri kesinlikle yanlıstır?
yargıla
niz I
B)TVe I1
C) ll ve l
Ethve J|
DITve
St
üretilmiş nicelikler
üzerinde sekit-
Yarnçapları r ve r, olan iletken K ve L küreleri eşit niktarda
negatif elektrik yüküyle yüklüdür.
iletken S
masa
Kuvvet-
r?
tabın
, olduğuna göre şekildeki S anahtarıi kapatıldığında
I. K küresinin yük miktarı artar.
II. K küresinden L küresine yük geçişi olu.
I. L küresi nötrlenir.
olaylarından hangileri gerçekleşir?
A)
B) I ve I|
D) II ve ll
C) I ve ll
E) I, Il ve lll
dan
n-
Yüklü İletken Kürelerin Dokundurulması ve Yük Paylaşımı
KULLANILAN FORMÜL VE KURAL:
İletken küreler birbirine dokundurulduğunda (veya bir tel ile bağlandığında), toplam yükü yarıçapları oranında paylaşırlar. Bir kürenin son yükü şu formülle bulunur:
q_{son} = \frac{q_{toplam}}{r_{toplam}} \times r_{küre}
Bu süreçte yük akışı, kürelerin elektriksel potansiyelleri eşitlenene kadar devam eder. İletken bir kürenin potansiyeli V = k \cdot \frac{q}{r} formülü ile ifade edilir.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Başlangıç Durumunun Analizi
Soruda K ve L kürelerinin başlangıçta eşit miktarda negatif yükle yüklü olduğu belirtilmiştir.
- q_K = -q
- q_L = -q
Yarıçaplar arasında r_K > r_L ilişkisi vardır.
Adım 2 — Elektriksel Potansiyellerin Karşılaştırılması
Kürelerin başlangıç potansiyellerine bakalım:
- V_K = k \cdot \frac{-q}{r_K}
- V_L = k \cdot \frac{-q}{r_L}
r_K > r_L olduğu için, payda büyüdükçe mutlak değer küçülür. Negatif sayılarda mutlak değeri küçük olan daha büyüktür. Dolayısıyla başlangıçta V_K > V_L olur. (K küresinin potansiyeli daha az negatiftir).
Adım 3 — Yük Akış Yönünün Belirlenmesi
S anahtarı kapatıldığında yük akışı yüksek potansiyelden düşük potansiyele doğru gerçekleşir. Negatif yüklerin (elektronların) hareketi ise potansiyeli düşük olandan (daha negatif) yüksek olana doğrudur.
- Bu durumda elektronlar, potansiyeli daha düşük olan L küresinden, potansiyeli daha yüksek olan K küresine geçer.
Adım 4 — Yargıların Değerlendirilmesi
- I. K küresinin yük miktarı artar: L’den K’ye negatif yük geçtiği için K küresinin yük miktarı artar. (Doğru)
- II. K küresinden L küresine yük geçişi olur: Elektronlar L’den K’ye geçer. (Yanlış)
- III. L küresi nötrlenir: Küreler toplam negatif yükü paylaşırlar, sistemde pozitif yük veya topraklama olmadığı için kürelerin nötrlenmesi mümkün değildir. (Yanlış)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: A) Yalnız I
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Elektriksel Potansiyel
- Tanım: Birim yük başına düşen elektriksel potansiyel enerjidir.
- Bu problemde: Yük geçişinin yönünü belirleyen temel faktördür. Yükler potansiyeller eşitlenene kadar hareket eder.
2. Yük Korunumu
- Tanım: Kapalı bir sistemde toplam yük miktarı değişmez.
- Bu problemde: K ve L’nin toplam yükü başlangıçta -2q ise, dokunma sonrası da toplam -2q olur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Potansiyeli İhmal Etmek
- Yanlış: Kürelerin yükleri eşit olduğu için anahtar kapatıldığında yük geçişi olmaz diye düşünmek.
- Doğru: Yük geçişini belirleyen yük miktarı değil, potansiyel (q/r) farkıdır.
- Neden: Aynı miktar yükü daha küçük bir hacme (r_L) sığdırmak, o bölgedeki elektriksel itmeyi (potansiyeli) artırır.
Kürelerin yarıçapları farklı olsaydı ama potansiyelleri eşit olsaydı yük geçişi olur muydu? Bu durumu tartışmak ister misin?
