YGS-LYS Fizik Fasikülleri-12 2017-18


106 downloads 2K Views 88MB Size

Recommend Stories

Empty story

Idea Transcript


MANYETİZMA Evrende Bulunan Cisimler

mıknatısın yerin kuzey kutbuna bakan ucu N, güney kutbuna

Demir, nikel, kobalt ve bunların alaşımlarını çekme özelliği gösteren maddelere "mıknatıs", bu özelliğe "mıknatıslık" denir. Manyetizma ise mıknatısların veya mıknatıslanmış mad-

bakan ucu S harfleri ile gösterilir. Mıknatıslar birbirlerine yaklaştırıldığında mıknatısların aynı cins kutupları birbirlerini iterken;

delerin özelliklerini inceleyen fizik dalıdır. Mıknatıs taşı ya

S

da magnetit olarak bilinen madde, doğal bir mıknatıstır (De-

N

S

N

miroksit – Fe3O4). Demir, çelik gibi kimi maddelere, mıknatıs olmamalarına rağmen yapay yollarla (bir mıknatısa sürülerek, dokundurularak veya yaklaştırılarak) mıknatıslık özelliği ka-

farklı cins kutupları yaklaştırıldığında birbirlerini çekerler.

zandırılabilir. Mıknatıslardan kuvvetli şekilde etkilenen madS

delere "ferromanteyik maddeler", az etkilenen maddelere ise

N

S

N

"diyamanyetik maddeler" ve "paramanyetik maddeler" denir. Buna göre, mıknatıslardan etkilenebilen ve mıknatıs haline getirilebilen maddelere "manyetik maddeler", etkilenmeyen maddelere ise "manyetik olmayan maddeler" denir.

devam edilirse hiçbir şekilde tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.

Çubuk mıknatıs

S

N

N

S N

N

S N

İğne mıknatıs

ayrılırsa, elde edilen yeni parçalar yine iki kutuplu bir mıknatıs olur ve mıknatısların ortadan ikiye bölünerek çoğaltılma işlemi

Manyetik Kutuplar

S

Bir mıknatıs hep ortadan ikiye bölünecek şekilde iki parçaya

S

N

S

U mıknatıs N S

N S

N S

N S

Kullanım alanlarına göre, yapay mıknatıslara şekillerdeki gibi çubuk, iğne ve U gibi düzgün şekiller verilebilir.

Manyetik Alan, Alan Şiddeti ve Alan Çizgileri

Bir mıknatıs, demir tozlarının içine batırılıp çıkarıldığında;

Bir mıknatısın manyetik alanını belirlemek üzere küçük bir mıknatıs veya bir pusula kullanılabilir. Bir mıknatıs, çok çok uzakta bulunan başka bir mıknatısa veya pusula iğnesine etki etmez. Buna göre, mıknatısın manyetik etkisini gösterebildiği bir bölge vardır ve bu bölgeye "manyetik alan" denir. Cam bir levhanın üzerine demir tozları serpilip cam levhanın altına mıknatıs konulduğunda, demir tozları mıknatısın bir kutbundan diğer kutbuna doğru kırık çizgiler oluşturacak şekilde toplanır.

şekillerdeki gibi mıknatısların uç bölümlerinde daha çok demir tozunun toplandığı görülür. Bu deneysel sonuç, mıknatıs kutupları olarak adlandırılan uç noktaların daha fazla çekme özelliğine sahip olduğunu göstermektedir.

N

S

Şekilde oluşan bu görünümü açıklamak üzere manyetik alan çizgilerini ifade eden bir gösterim kullanılır. Bu çizgilere manyetik alan kuvvet çizgileri denir. Alan çizgileri, manyetik alanı

Bir mıknatıs şekildeki gibi ağırlık merkezinden asıldığında belli

göstermek için kullanılır. Manyetik alan çizgileri hiçbir zaman

bir doğrultuda durur. Bu doğrultu yerin kuzey-güney kutuparını

birbirlerini kesemez ve çizgilerin doğrultuları manyetik kuvvet-

birleştiren doğrultuya paraleldir. Burada pusula görevi yapan

lerin etkisi doğrultusundadır.

Mıknatısın bir kutbundan diğer kutbuna uzanan alan çizgileri-

Kuzey

nin, mıknatısın N kutbundan S kutbuna doğru oldukları kabul edilmiştir.

i

S

S

Doğu

Batı

N

N Güney

S

N

N

S

Pusula iğnesinin belli bir doğrultuda durmasını sağlayan neden, yerin manyetik alanının etkisidir. Yerküre büyük bir mıknatıs gibi kabul edilebilir ve manyetik alan deseni bir çubuk mıknatısın manyetik alan desenine benzetilebilir. Pusula iğnesinin N kutbu, yerin güney kutbuna yönelir. Dolayısıyla dün-

S

N

S

N

yanın manyetik kuzey-güney kutupları ile coğrafi kutupları birbirinden farklıdır. Şekilden de görüldüğü gibi pusula iğnesinin gösterdiği kuzey kutbu, coğrafi kuzey kutbundan bir miktar (i açısı kadar) sapmış durumdadır. Buna göre, pusula iğnesinin

N

coğrafi kuzeyden sapma miktarına "sapma açısı" denir. Manyetik Geçirgenlik

S

U mıknatısının N ve S kolları arasında birbirine paralel oluşan her noktada aynı olduğu düzgün alanlara "manyetik alan" denir ve B sembolü ile gösterilir.

B2 = B0

B1 < B0

manyetik alan kuvvet çizgilerinin eşit aralıklı ve alan şiddetinin

B3 > B0

Bir ortamdaki manyetik alan şiddeti, manyetik kutuplardan oluşan mıknatıslayıcı alana ve ortamın cinsine bağlıdır. Şekilde görüldüğü gibi düzgün bir Bo manyetik alanı içine bırakılan

Yerin Manyetik Alanı Düz bir yüzeye konulan pusula iğnesi bir süre sonra dengeye ulaşır ve belli bir doğrultuda durur. Bu deney yeryüzeyinin hangi bölgesinde yapılırsa yapılsın aynı sonuç alınır. Pusula iğnesinin farklı bölgelerde, aynı sonucu vermesinin nedeni bir manyetik alan etkisinde kaldığını gösterir. Yerin dönme ekseni Coğrafi kuzey (NC)

bazı maddeler alan çizgilerini sıklaştırırken, bazı maddeler

alan çizgilerinin birbirlerinden uzaklaşmasına sebep olur. Manyetik geçirgenlik, manyetik alan yoğunluğunda oluşturduğu değişmedir. Boşluktaki manyetik alan şiddeti B0 büyüklüğünde

iken maddelerin bulunduğu bir noktada alan şiddeti B büyüklüğünde ise bağıl geçirgenlik;

Manyetik güney (SM)

nb =

B B0

bağıntısı ile bulunur. Boşluğun bağıl manyetik geçirgenliği 1

S

e eşittir. 1. Diyamanyetik Maddeler

N



Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1'den biraz küçük olan mad-

delerdir. Bizmut, gümüş, azot, bakır gibi maddeler diyamanyeManyetik kuzey (SN) 2

tik maddelere örnek olarak verilebilir. Diyamanyetik maddeler Coğrafi güney (SC)

içine konuldukları ortamda manyetik alan kuvvet çizgilerini seyrekleştirir ve manyetik akıyı azaltırlar.

S

N

Bir mıknatısın N kutbundan çıkan manyetik alan kuvvet çizgileri diğer mıknatısın S kubunda sonlanır ve bu manyetik alan içine konulan özdeş X, Y, Z pusula iğneleri N kutupları mıknatısın S kutbuna, S kutupları mıknatısın N kutbuna bakacak

Bakır

şekilde manyetik alan çizgilerine paralel dengede

2. Paramanyetik Maddeler

kalırlar.

Bağır geçirgenlikleri 1'den biraz büyük olan maddelerdir.

Hava, sıvı, oksijen, platin, alüminyum gibi maddeler paraman-

S

N

S

N

S

N

yetik maddelere örnek olarak verilebilir. Paramanyetik maddeler manyetik alan içine konulduklarında alan yönünde zayıf

N

olarak mıknatıslanırlar ve alanın şiddetli olduğu yöne çekilirler.

X

Y

S

Paramanyetik maddeler içine konuldukları manyetik alanda akı artışı meydana getirirler. → B

S

N

Z

Buna göre, X, Y, Z pusula iğnelerinden sadece Z bırakıldığı konumda dengede kalır.

Demir

3. Ferromanyetik Maddeler

Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1'den çok büyük olan mad-

delerdir. Demir, nikel, kobalt gibi maddeler ferromanyetik maddelere örnek olarak verilebilir. Mıknatıs yapımında kullanılan ferromanyetik maddeler, içine konuldukları manyetik alan kuvvet çizgilerini sıkıştırırlar. K S

N

M

L Y

X

Z

Karşılıklı konulan X, Y, Z çubuk mıknatısları arasında oluşan manyetik alan kuvvet çizgileri şekil-

Demir halka

deki gibidir. Buna göre, X, Y, Z mıknatıslarının K, L, M uçlarının kutup işaretleri nedir?

N

S

N

N

X

Y

S

S S

N

Bir mıknatısın N kutbundan çıkan manyetik alan kuvvet çizgileri diğer mıknatısın S kutbunda son-

Z

Sabit konumlu N, S mıknatıs kutupları arasına özdeş X, Y, Z pusula iğneleri konulmuştur. Buna göre, pusulalardan hangileri şekildeki

lanır. Buna göre, X, Y, Z mıknatıslarının K, L, M uçlarının kutup işaretleri;

K N

L N

M S

şeklinde olur.

gibi dengede kalır? 3

S

N III

S N

IV

N II S

S N

I

O

K N

N

L Y

S

X

S M N

Z

S V Bir çubuk mıknatısın yatay düzlemde oluşturdu-

Sürtünmesiz yatay düzlemde, sabitlendiği O nok-

ğu manyetik alan çizgilerinden bir kısmı şekildeki

tasından geçen düşey eksen etrafında dönebilen

çizgilerle gösterilmiştir.

pusula iğnesine, eşit uzaklıkta özdeş X, Y, Z mık-

Bu çizgiler üzerine şekildeki gibi konularak

natısları konuluyor.

serbest bırakılan I, II, III, IV ve V pusula iğnele-

Pusula iğnesi şekildeki gibi dengede kaldığı-

rinden hangileri bırakıldığı konumda dengede

na göre, X, Y, Z mıknatıslarının K, L, M uçları-

kalabilir?

nın kutup işaretleri ne olabilir?

Bir mıknatısın N kutbundan çıkan manyetik alan kuvvet çizgileri aynı mıknatısın S kutbunda sonlanır ve bu şekilde oluşan manyetik alan içine pusula iğneleri konulduğunda pusula iğnelerinin S kutupları mıknatısın N kutbundan gelen çizgilere paralel olacak şekilde dengede kalırlar. III S I

sını gösterebilmesi için X mıknatısının K ucunun pusula iğnesini itmesi, Y mıknatısının pusula iğnesine yakın olan ucunu çekmesi, aynı şekilde Z mıknatısının M kutbunun pusula iğnesini itmesi gerekir. FZ

N

S

N

Pusula iğnesinin N kutbunun kuzey ile doğu ara-

IV

S N

N II S N

N F X

N

S

FY

S

X

N

S Y

S N

S N

Z

V

S

Buna göre, verilen pusula iğnelerinden II. ve III. sü bırakıldığı konumda dengede kalır.

Ancak bu koşulla şekildeki konumda dengede kalabilen pusula iğnesi için X, Y, Z mıknatıslarının K, L, M uçlarının kutup işaretleri K N şeklinde olur.

4

L N

M N

N

S

Bir mıknatısın S kutbu, mıknatıslanma özelliği gösteren çubuğa yaklaştırıldığında mıknatısın S kutbu çubuğun kendisine yakın olan bölgedeki

I O

V

(–) yükleri iter. Buna göre, KM çubuğunun üzerin-

II

IV

deki yük dağılımı ve çubuğun K, L ve M bölgelerinin kutuplanması şekildeki gibi olur. S –– K

III

Mıknatısın N ve S kutuplarının O noktasında oluşturduğu bileşke manyetik alan yönü ve-

N

S

N

++ ++

L

––

M

rilenlerden hangisidir? S

Mıknatısın kutuplarının bir noktada oluşturduğu bileşke manyetik alanın yönünü bulmak için o noktaya +1 birimlik yük konulur. Mıknatısın N kutbu +1 birimlik yükü iterken, S kutbu +1 birimlik yükü çeker. N

S

→ B

S +1 O

V

II

I

BS

X

K

N

Y

Z

N

III

V

BN

S

N

IV

S Buna göre, O noktasındaki bileşke manyetik alan V yönünde oluşur.

Sürtünmesiz yatay düzlemde şekildeki gibi yerleştirilen özdeş mıknatıs sisteminde nötr demir bilye K noktasına konuluyor. Buna göre, demir bilye serbest bırakıldığında hangi doğrultuda harekete geçer?

Mıknatıslanma özelliği gösteren ve yükçe nötr olan demir bilye, mıknatısların hem N hem de S kutupları tarafından eşit şiddetteki kuvvetlerle K

çekilirler. Buna göre, K noktasına bırakılan demir bilye, üç mınkatısın etkisi ile

N

S

L

K

FZ

FX M Bir çubuk mıknatıs, mıknatıslanma özelliği

(FX=FZ)

FY V

gösteren KM çubuğuna şekildeki gibi yaklaştırıldığında KM çubuğunun K, L ve M ile belirtilen bölgelerinin kutuplanması nasıl olur?

V yönünde harekete başlar.

5

K

X

Z

Y

L

U

T

Özdeş K ve M mıknatıslarının arasına konulan L

M V

mıknatısının ok yönünde hareket edebilmesi için; I. K mıknatısının L mıknatısını itmesi, M

Sürtünmesiz yatay düzlemde K ve M mıknatısları sabit, L mıknatısı hareketlidir.

mıknatısının L mıknatısını çekmesi gerekir. II. M mıknatısı L mıknatısına daha yakın olduğu

L mıknatısı serbest bırakıldığında hareket et-

için M mıknatısının L mıknatısını itme veya

mediğine göre, K, L, M mıknatıslarının X, T ve

çekme kuvveti, K mıknatısının L mıknatısını

U uçlarının kutupları neler olabilir?

itme veya çekme kuvvetinden daha büyük olur. Buna göre, L mıknatısının ok yönünde hareket edebilmesi için iki mıknatısında L

L mıknatısının dengede kalabilmesi için aynı

mıknatısını çekmesi gerekir.

anda ya K ve M mıknatısları tarafından itilmesi ya da K ve M mıknatısları tarafından çekilmesi gerekir. Bu koşulları sağlayan mıknatıs kutupları

I

ise şekildeki gibi olabilir. K

X

Z

Y

L T

U

M V

II III IV

Buna göre, cevap:

I

S

N

S

N

S

N

II III IV

S N

N S

N

S

S

N

N

S

N S

S N

N S N S

Buna göre, cevap: X I

T

U

S

N

K Y N S S N

X S N N S

Z N S N S

X

L T S N S N

U N S N S

M V

T

S N S N U

I

S

S

N

II

N

N

S

III

N

S

N

IV

S

N

S

şeklinde olur.

S

II

S

S

S

III

N

S

N

IV

N

N

N

şeklinde olur.

T1

T3

S

S

N d N S X

K

Y

Z 2d

L

M U V

T d

N

T2 T4

2d N

S

Şekil–I

Şekil–II

Sürtünmesiz yatay düzlemde özdeş K, L, M mık-

6

natıslarından K ve M mıknatısları sabit, L mıkna-

Özdeş mıknatıslardan oluşan sistemler şekildeki

tısı hareketlidir.

gibi dengede olup iplerde oluşan gerilme kuvvet-

L mıknatısı serbest bırakıldığında ok yönünde

leri T1, T2, T3 ve T4 tür.

hareket edebilmesi için K, L, M mıknatıslarının

Buna göre, T1 ve T3 ile T2 ve T4 gerilme kuv-

X, T ve U uçlarının kutupları ne olabilir?

vetleri arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

Karşılıklı konulan iki mıknatısın birbirlerini itme veya çekme kuvvetleri eşittir. Mıknatıs ağırlığı P,

F

P

T2 = P + F tir.

İki mıknatıs arasındaki uzaklık artırıldıkça mıknatısların birbirlerine uygulayacakları itme kuvveti azalır. Buna bağlı olarak T2 geril-

T1

N

alındığında, II nolu ipte oluşan

T1 S

itme kuvveti F olacak şekilde gerilme kuvveti

Mıknatıslardan oluşan sistemin

I

N S PF

me kuvveti azalır. I nolu ipte oluşan gerilme kuvveti, mıknatısa etki eden net kuvvet ile;

T1 + F = T2 + P



T1 + F = P + F + P



T1

tıslara etki eden kuvvetlerin şekil-

N

deki gibi olması gerekir. Buna S

göre, mıknatıslara etki eden kuv-

T2

II

dengede kalabilmesi için mıkna-

(T2 = P + F)

P

vetlerin eşitliğinden;

_ b b T1 = P +F` bb a _ b b F =P +T2` bb a

F F N

T1 > P

S

T1 > F

P

T2

F> P F > T2

sonuçlarına ulaşılır. Bu sonuçlara göre; T1 > P T1 > T2

T1 = 2P

olarak bulunur. Yani duvara bağlı ipte oluşan gerilme kuvvetine, mıknatısların birbirlerine uygula-

iken T2 gerilme kuvveti ile mıknatısın P ağırlığı karşılaştırılamaz. Cevap I ve III'tür.

dıkları kuvvetin etkisi olmaz. Dolayısıyla T1 ve T3 ip gerilmeleri arasında;

T1 = T3

T2 ve T4 ip gerilmeleri arasında;

Bir pusula iğnesinin dünya yüzeyindeki manyetik alanına göre yönelimiyle ilgili olarak; I. Pusulanın S kutbu, dünyanın coğrafi kuzeyini gösterir. II. Ekvatordan kutuplara gidildikçe eğilme açısı artar. III. Pusulanın sapma açısı, dünya üzerinde bulunulan boylama göre değişmez.

T2 > T4

büyüklük ilişkisi vardır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Dünya üzerinde ve ek-

N

vator çizgisine dik olarak konulan pusula iğnesinin

T1

mıknatıs şekildeki gibi dengede-

vetleri sıfırdan farklı olduğuna T1 > P

II. T2 > P III. T1 > T2 karşılaştırmalarından hangileri kesinlikle doğrudur?

güney kutbunu göstere-

S

olacak şekilde dengeye ulaşır. Ekvatordan kutup-

S

lara doğru gidildikçe pusulanın eğilme açısı artar. I. ve II. ifade doğrudur.

göre, I.

N

cek ve eğilme açısı sıfır

N

İplerde oluşan gerilme kuv-

S

kuzey kutbunu, pusula iğnesinin N kutbu coğrafi

Ağırlıkları eşit ve P olan özdeş iki dir.

S kutbu dünyanın coğrafi

Pusulanın bulunduğu boylama ve bu boylamdaki

N

manyetik alan şiddetine bağlı olarak sapma açısı değişkenlik gösterir. III. ifade yanlış olup cevap I

S T2

ve II dir.

7

Manyetik sapma açısının doğuya doğru i olduğu bir yerde uçak, pusulasının gösterdiği yönde 600 km hareket ederek coğrafi kuzey yönünden 15 km uzaklaşmaktadır. Buna göre, sini kaçtır?

15 km

çekilen maddelere "diyamanyetik maddeler" denir. alanla ve

aynı alan

yönde

çok

tarafından

zayıf çekilen

maddelere "paramanyetik maddeler" denir. III. Manyetik alanda çok kuvvetli mıknatıslanan ve alan tarafından çekilen maddelere "ferromanyetik

i K

çok kuvvetli mıknatıslanan ve alan tarafından

mıknatıslanan

M

600 km

Batı

I. Manyetik alanda, manyetik alan ile aynı yönde

II. Manyetik

Coğrafi kuzey L

Maddelerin manyetik özellikleri

maddeler" denir. Doğu

ifadelerinden hangileri doğrudur?

K noktasından L noktasına yönelen uçak, pusulanın sapmasına bağlı olarak L noktasından yatayda 15 km uzaklıktaki M noktasına ulaşıyor. Buna göre, uçağın gitmesi gereken doğrultudan sapma açısının sinüsü; sin i =

15 1 = = 0, 025 olarak bulunur. 600 40

Diyamanyetik maddeler; manyetik alanla zıt yönde çok zayıf mıknatıslanır ve alan tarafından itilirler. I. ifade yanlıştır. Paramanyetik maddeler, manyetik alanla aynı yönde çok zayıf mıknatıslanır ve alan tarafından çekilirler. II. ifade yanlıştır. Ferromanyetik maddeler, manyetik alan çizgileri ile aynı yönde çok kuvvetli mıknatıslanırlar ve alan tarafından çekilirler. III. ifade doğrudur. Buna göre; cevap yalnız III'tür.

Paramanyetik maddeler

1’den çok büyük

Ferromanyetik maddeler

1’den biraz büyük

Diyamanyetik maddeler

1’den biraz küçük

Şekildeki gibi tasarlanan soruda maddelerin geçirgenlik özellikleri ile manyetik geçirgenlikleri eşleştirilmek isteniyor. Buna göre, doğru bir eşleştirme nasıl olur?

Ferromanyetik maddeler; I. Manyetik alan çizgileri ile aynı yönde mıknatıslanmaya uğrayabilirler. II. İçinden geçen manyetik alan akısını artırırlar. III. Kendilerini mıknatıslaştıran cisim tarafından çekilirler. ifadelerinden hangileri doğrudur?

Maddeler, manyetik geçirgenliklerine göre diyamanyetik, paramanyetik ve ferromanyetik maddeler olmak üzere üç grupta toplanır. Diyamanyetik maddelerin manyetik geçirgenlikleri 1'den biraz

→ B

Demir

küçük iken paramanyetik maddelerin manyetik geçirgenlikleri 1'den biraz büyük, ferromanyetik maddelerin manyetik geçirgenlikleri ise 1'den çok büyüktür. Buna göre, verilen tablodaki eşleştirme;

şeklinde yapılır.

8

Demir, nikel, kobalt gibi maddeler ferromanyetik maddeler olup içlerinden geçen manyetik alan çizgilerini şekildeki gibi birbirlerine yaklaştırarak manyetik akıyı artırırlar. Manyetik alan çizgileri ile aynı yönde mıknatıslaşmaya uğrayan ferromanyetik maddeler, etkisinde bulundukları mıknatıslar veya mıknatıslandırılmış cisimler tarafından çekilirler. Verilen ifadelerden üçü de doğrudur.

NOT

Sayfa düzlemine dik olan vektörlerin yönleri şekildeki simgelerle gösterilir.

7 : Sayfa düzlemine dik, içe doğru. K

L

9 : Sayfa düzlemine dik, dışa doğru.

M

Düzgün bir manyetik alana konulan K, L, M cisimleri, manyetik alan çizgilerinin şekillerdeki

Sayfa düzlemi üzerinde bulunan düz telin etrafında oluştur-

görünümleri almalarını sağlıyorlar.

duğu manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin

Bu cisimlerden hangileri geçici mıknatıslık

başparmağı akımın yönünü gösterecek şekilde alındığında

özelliği kazanamazlar?

düz teli saran dört parmağın parmak uçlarının dolanım yönü, manyetik alanın yönünü verir.

I

Bağıl geçirgenlikleri 1'den çok büyük olan maddeler (ferromanyetik maddeler) sadece geçici mıknatıslık özelliği kazanabilirler. Bu tür maddeler ise içinde bulundukları düzgün manyetik alan çizgilerini birbirlerine yaklaştırırlar. Buna göre, K

→ B

cismi geçici mıknatıslık özelliği kazanabilirken, L ve M maddeleri böyle bir özellik kazanamazlar. Cevap L ve M'dir.

Buna göre, sayfa düzlemine paralel iletken tellerden geçen

Akımın Manyetik Etkisi

akımların yönlerine göre etraflarında oluşturdukları manyetik alan yönleri;

I. Düz bir Telden Geçen Akımın Manyetik Alanı: Üzerinden akım geçen düz bir

I

tel, çevresinde manyetik alan oluşturur. Düz telin çevresinde

I

I

O

oluşan manyetik alan çizgileri şekildeki gibi, teli merkez kabul eden çember biçimindedir. Buna göre, sonsuz uzunluk-

taki bir telden I akımı geçirildiğinde bu telden d uzaklığında bulunan bir noktada oluşan manyetik alan şiddeti; B=

sayfa düzlemine dik konulan tellerden sayfa içine veya sayfa dışına doğru geçen akım yönlerine bağlı olarak manyetik alan

n0.I

yönleri şekildeki gibi olur.

2 πd

bağıntısı ile hesaplanır. → B

I : akım (amper)

I

I

→ B

d: uzaklık (metre) B: manyetik alan şiddeti (tesla, weber/m2) n0: boşluğun manyetik geçirgenlik katsayısı c4r.10

–7

weber metre.Amper

m

9

Sayfa düzlemindeki çembersel tellerden geçen akım yönlerine

NOT

göre, çembersel tellerin merkezlerinde oluşan manyetik alan yönleri şekildeki gibi olur.

Sayfa düzlemine dik konulan ve üzerinden sayfa

I

I

içine veya sayfa dışına doğru akım geçen düz telin bir noktada oluşturduğu manyetik alan yönünü bulabilmek için tel ile manyetik alan yönü bulun-

r

r

→ B

ması istenen nokta birleştirilir ve manyetik alan

→ B

bu doğrultuya dik olarak çizilir. a)

I

→ B

I K

K

Şekil–I

NOT

Şekil–II

I

b)

I

I

Yarıçapları r ve üzerlerinden I akımı geçen telle-

I

L

L → B

K

rin merkezlerinde oluşan manyetik alan şiddetleri

→ B

çembersel tellerin uzunlukları ile doğru orantılıdır.

K

Şekil–I

Şekil–II r

r

→ B

B

Düz bir telden geçen akım şiddeti artırıldıkça bir noktada oluşan manyetik alan şiddeti artar.



B=

3 n .I B= . 0 4 2r

n0.I 2r

I → B

B

Akım geçen düz telden uzaklaşıldık-

r 120°

ça manyetik alan şiddeti azalır. I

2 n .I B= . 0 3 2r

d II. Çembersel Bir Telin Oluşturduğu Manyetik Alan: Merkezi O noktası ve yarıçapı r olan

I

çembersel bir telin üzerinden I akımı ger

çirildiğinde, çember şeklindeki telin mer-

O

kezinde bir manyetik alan oluşur. Oluşan bu manyetik alanın şiddeti;

I

III. Akım Makarasında (Selenoid) Oluşan Manyetik Alan: Üzerinden akım geçirilen bir

x

akım makarasının içinde düzB=

n0.I 2r

den geçirilen akıma, telin sarım I

deki telin merkezinde oluşan man-

sayısına ve makaranın tel ile

yetik alanın yönü ise sağ el kuralı ile akımın geçtiği yönde çember

sarılarak B

r

kullanılan

kısmının

berin merkezinde oluşan manyetik alan yönünü verir. 10

I

uzunluğuna bağlıdır. Buna göre, akım makarası içinde oluşan manyetik alan şiddeti;

şeklindeki tel kavranırsa, dört parmağa dik açılan baş parmak çem-

r

Bu manyetik alanın şiddeti tel-

bağıntısı ile bulunur. Çember şeklin-

ile bulunur. Sağ elin dört parmağı

L

gün bir manyetik alan oluşur.

I

bağıntısı ile bulunur.

B = n0 $ I $

N L

Toroid Bir metal halkanın üzerine iletken

N

S

S

N

tel sarılması ile elde edilen sisteme "toroid" denir. Doğru akımı alternatif

O

akıma çevirmeye yarayan toroidin S

N

N

r

içinde oluşan manyetik alan şiddeti, S

B= Akım makaralarında manyetik alanın yönü bulunurken sağ el kuralı kullanılır. Sağ elin dört parmağı akımın yönünü göste-

n0 $ I 2π$r

$N

I

I

bağıntısı ile bulunur.

recek şekilde akım makarası kavranırsa, bu dört parmağa dik açılan baş parmağın gösterdiği yön, manyetik alan yönünü verir. Bobinlerden geçen akım yönleri ve tellerin makaralara sarılma şekilleri önemlidir. Tellerin sarılma şekline ve bobinlerden geçen akım yönlerine bağlı olarak akım makaralarında oluşan manyetik alan yönleri sağ el kuralına göre şekillerdeki gibi olur. → B

→ B

K I

I

I

L

M d

→ B

→ B

Sayfa düzleminde bulunan sonsuz uzunluktaki

I

I

d

telden I akımı geçmektedir. Buna göre, telden geçen I akımının K, L ve M noktalarında oluşturduğu manyetik alanların

Elektromıknatıs Elektrik akımı kullanılarak demirden yapılmış bobin, çivi, vb. cisimlerden elde edilen mıknatısa "elektromıknatıs" denir. Tüm

büyüklükleri BK, BL ve BM arasındaki ilişki nedir?

mıknatıslarda olduğu gibi elektromıknatısında N ve S olmak üzere iki kutbu vardır. Elektrik akımının geçmesi ile mıknatıslık özelliği kazanan elektromıknatıslarda manyetik alan yönü, sağ el kuralı ile bulunur. Dört parmağın yönü akım yönünü gösterecek şekilde elektromıknatıs kavranırsa dört parmağa dik açı-

Düz tellerde baş parmak akım yönünü, baş parmağa dik açılan ve teli saran dört parmağın yö-

lan başparmağın gösterdiği yön elektromıknatısın N kutbunu,

nüne göre K ve L noktalarında sayfa dışına, M

tersi yön ise S kutbunu verir.

noktasında sayfa içine doğru olacak şekilde manN

yetik alan yönleri oluşur. Bu noktalarda oluşan manyetik alanların büyüklükleri ise 9 BK =

2r.2d



9 BL =

2r.d



7 BM =

S

I +



Pil ters çevrilirse elektromıknatısın her iki ucu da aynı şekilde demir, bakır gibi cisimleri çekme özelliğini korurken sadece elektromıknatısın kutupları yer değiştirir. Devreye anahtar bağlanır ve anahtar açılırsa devreden akım geçmeyeceğinden manyetik alan oluşmaz ve bobin, mıknatıslık özelliğini kaybe-

n0 I



n0 I

n0 I

2r.2d

olup aralarındaki ilişki; BL > BK = BM şeklinde olur.

der. 11

X

Y I

3I

K

I

d

L

d

K

d d

d

2I

Y

X Üzerlerinden I ve 2I lık akımlar geçen birbirlerine paralel X ve Y tellerinin K ve L noktalarında oluşturdukları bileşke manyetik alanların büyüklükleri BK ve BL dir. Buna göre, BK ve BL manye-

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmağın teli sarış yönü, manyetik alanın yönünü verecek şekilde alındığında X telinden geçen I akımı K ve L noktalarında sayfa içine doğru, Y telinden geçen 2I akımı ise bu noktalarda sayfa dışına doğru manyetik alan oluşturmaktadır. X Y BX d K BY BX = BlX =

n0.I

2r.d

d

L d B'Y



BlY =

lanır, zıt yönlü olanlarda ise büyük olandan küçük olan çıkarılır ve bileşke manyetik alan yönü büyük olanın yönünde seçilir. Buna göre; 7 BK = BX – BY



BK =

n0.I

2r.d



n0.2I

2r.2d

BK = 0

BL =

n0.2I 2r.d

doğru, Y telinden geçen I akımı K noktasında sayfa dışına ve L noktasında sayfa içine doğru manyetik alanlar oluşturmaktadır.

K BY

BX = BY =

n0.3I 2r.d n0.I

2r.d

B'X

I d

d

L B'Y

Y

X

n0.3I



BlX =

2r.3d



BlY =

2r.d

n0.I

7 BK = BX – BY

BK =



BK =

-

n0.I

2r.2d

⇒ BL =

3n0.I

2r.2d

dir.

n0.3I 2r.d

-

n0.I

2r.d

n0.I r.d

BL =

n0.3I

2r.3d

+

n0.I

2r.d

⇒ BL =

n0.I r.d

Bulunan bileşke manyetik alanların oranı ise



12

BX

7 BL = BlX +BlY

9 BL = BlY – BlX

geçen 3I akımı K ve L noktalarında sayfa içine

n0.2I

bulabilmeki için aynı yönlü manyetik alanlar top-

oranı kaçtır?

yönünü verecek şekilde alındığında X telinden

2r.2d 2r.d

BL

lan dört parmağın teli sarış yönü, manyetik alanın

d

n0.2I

BK

Baş parmak akım yönünü, başparmağa dik açı-

2I

Bir noktadaki bileşke manyetik alan büyüklüğünü



turdukları bileşke manyetik alanların büyüklükleri

3I

BY =

2r.2d

paralel X ve Y tellerinin K ve L noktalarında oluş-

B'X



n0.I

Üzerlerinden 3I ve I lık akımlar geçen birbirlerine

BK ve BL dir. Buna göre,

tik alan şiddetleri nedir?

I

L

d

BK BL

n0.I

= r.d = 1 dir. n0.I r.d

X

Y

K

O d

d

K

L

d

d

M

d

d

I

I L

d

Üzerlerinden zıt yönde akım geçen paralel X ve Y tellerinin M noktasında oluşturdukları bileşke

M

I

manyetik alan şiddeti sıfırdır. Buna göre, K ve L noktalarında oluşan bileşke manyetik alanların oranı

BK

fa düzlemine şekildeki gibi yerleştirilmiştir.

kaçtır?

BL

Üzerleri yalıtılmış sonsuz uzunluktaki üç tel sayL telinden geçen I akımının O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti B ise O noktasında oluşan bileşke manyetik alanın şiddeti

Baş parmak akım yönünü, başparmağa dik açılan ve teli saran dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, X telinden geçen akım K, L ve M noktalarında sayfa içine doğru, Y telinden geçen akım ise K ve L noktalarında sayfa içine, M noktasında ise sayfa dışına doğru manyetik alanlar oluşturur. X telinden geçen IX akımı ile Y telinden geçen IY akımının M noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın sıfır olabilmesi için IX ve IY akımları arasındaki ilişkinin; X

Y

d K

BY



d L

B'Y

IY d

d

B''X M

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmağın yönü, manyetik alanın yönünü gösterecek şekilde alındığında K ve M tellerinden geçen akımlar O noktasında sayfa içine doğru, L telinden geçen akım ise aynı noktada sayfa dışına doğru manyetik alanlar oluşturur. K BK d BL BM I d I L d

B''Y

n0.IX n .I = 0 Y 2r.4d 2r.d IX = 4IY



olması gerekir. IY = I alınırsa IX = 4I 'ya eşit olur.

L telinin O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti;

9

Buna göre, K ve L noktalarındaki bileşke manye7 BK = BX + BY BK =

n0.4I 2r.d

+

n0.I

2r.2d

⇒ BK =

9n0.I

BL =

n0.4I

2r.2d

+

n0.I

2r.d

⇒ BL =

nin oranı; B 3 K = 2r.2d = olarak bulunur. BL 6n0.I 2



7

=B

B0 = BK +BM -BL n0.I



B0 =

2r.d



B0 =

2r.2d

6n0.I

2r.2d

olup bu noktalardaki manyetik alan büyüklükleri-

9n0.I

n0.I

2r.d

2r.2d

7 BL = BlX +BlY

BL =

ise üç telin O noktasında oluşturduğu bileşke manyetik alan şiddeti;

tik alanlar;



M

I

B''X = B''Y



B'X

BX

IX

kaç B dir?

n0.I

+

n0.I

2r.2d

=

-

n0.I

2r.d

B 2

olarak bulunur. Manyetik alan yönlerine göre;

BL = B ise B0 =-

B dir. 2

2r.2d

13

K Y

X

d d

I

I

d

d

3I

d

I

K

L

O

Z

I L

M

3I

Sayfa düzlemine dik konulan ve üzerlerinden I,

M

3I ve 3I lık akımlar geçen K, L, M düz tellerinden K telinin O noktasında oluşturduğu manyetik ala-

Yatay düzlemde bulunan sonsuz uzunluktaki X,

nın büyüklüğü B dir.

Y, Z tellerinden eşit büyüklükte akımlar, göste-

Buna göre, O noktasında K, L, M tellerinden

rilen yönlerde geçmektedir. Buna göre, X, Y, Z tellerinden geçen akımların K, L, M noktalarında oluşturdukları bileşke manyetik alan-

geçen akımların oluşturduğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B'dir?

ların büyüklükleri arasındaki ilişki nasıldır?

Baş parmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmağın yönü, manyetik alanın yönünü gösterecek şekilde alındığında X telinden geçen akım K, L, M noktalarında sayfa içine doğru, Y teli K ve M noktalarında sayfa dışına, L noktasında sayfa içine doğru ve Z teli K noktasında sayfa içi-

Sayfa düzlemine dik konulan teller için başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, telleri O noktasına birleştiren doğrultuya dik yönlerde manyetik alanlar oluşur.

ne, L ve M noktalarında sayfa dışına doğru manyetik alanlar oluştururlar.

d

BX BY

I

I

d

B''X

B'Z

B'Y

3I

Z

L

M

Buna göre, K, L, M noktalarında oluşan bileşke

n0.I



BK =



BL =



BM =

manyetik alanların büyüklükleri;

2r.d n0.3I

7 BK = BX + Bz – BY BK =

2r.d

+

2r.d

-

n0.I

2r.d

⇒ BK =

n0.I

BL =

n0.I

2r.3d

+

n0.I

2r.d

B 3B -

n0.I

2r.d

⇒ BL =

n0.I

2r.3d

9 BM = BmY +BmZ -BmX

BM =

n0.I

2r.d

+

n0.I

2r.2d

n0.3I 2r.d

=B

= 3B

= 3B

O

⇒ 3B

4B O

Bb=5B

3B

Buna göre, O noktasında oluşan bileşke manye-

n0.I

2r.d

& BM =

ve aralarındaki büyüklük sıralaması BK > BM > BL şeklinde olur. 14

2r.d

M

2r.d

7 BL = BlX +BlY -BlZ

3I

d

B'X

B''Y

B''Z



L

d

O

I

I

n0.I

BM

K

BZ

n0.I

BL

K

Y

X

d

BK

n0.I

2r.2d

tik alanın büyüklüğü 5B'dir.

K

I

O d d

d

120°

I d

O

I

d

K

L

I

L

Sayfa düzlemine dik konulan ve üzerlerinden eşit şiddette akım geçirilen K ve L tellerinden K

Sayfa düzlemine dik konulan ve üzerlerinden

telinin O noktasında oluşturduğu manyetik ala-

eşit şiddette akım geçirilen K ve L tellerinden K

nın büyüklüğü B'dir. Buna göre, K ve L telle-

telinin O noktasında oluşturduğu manyetik ala-

rinden geçen akımların O noktasında oluş-

nın büyüklüğü B'dir.

turduğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü

Buna göre, O noktasında K ve L tellerinden

kaç B'dir?

geçen akımların oluşturduğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B'dir? Sayfa düzlemine dik konulan teller için başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilSayfa düzlemine dik konulan teller için başpar-

de alındığında, telleri O noktasına birleştiren doğ-

mak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört

rultulara dik yönlerde manyetik alanlar oluşur. K

parmak manyetik alan yönünü gösterecek şe-

telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu

kilde alındığında, telleri O noktasına birleştiren

manyetik alanın büyüklüğü B ise; K

doğrultuya dik yönlerde manyetik alanlar oluşur.

BK=B

I

Buna göre, eşkenar üçgenin bir köşesinde bulunan O noktasındaki manyetik alan yönleri; BK

d

BL

120°

I

30°

d

O

L

60°

d

d

BK =

I

K

d

L



BK =

2r.d

=B

BL =

n0.I

2r.d

ğu manyetik alanın büyüklüğü, K

BL

I d

30° 60°

30°

yüklüğü,

O BB=B



⇒ BK=B

BK=B

=B

olup O noktasındaki bileşke manyetik alan bü-

120°

BL=B

B

=B

L telinden geçen akımın O noktasında oluşturdu-

I

ve şiddetleri; n0.I

n0.I

2r.d

120°

BL =

B

n0.I

2r.d

I d

L

=B

olarak bulunur. Buna göre, O noktasındaki bileşke manyetik alanın büyüklüğü 3 B dir. BB= 3 B

B olarak bulunur. BL=B

BK=B 60°

15

d K

6I

d

d

K

B

d

6I

O O

L

M

I L

Sayfa düzlemine dik konulan K ve L tellerinin

Sayfa düzlemine dik konulan ve üzerlerinden

üzerinden geçen akımların O noktasında oluş-

6I, I ve 6I akımları geçirilen tellerden L telinin

turdukları bileşke manyetik alanın büyüklüğü B

O noktasında oluşturduğu manyetik alanın bü-

dir.

yüklüğü B'dir.

L telinden geçen akımın yönü ve şiddeti 7 4I

Buna göre, O noktasında K, L, M tellerinden

olduğuna göre, K telinden geçen akımın yönü

geçen akımların oluşturduğu bileşke manye-

ve şiddeti nedir?

tik alanın büyüklüğü kaç B'dir?

K ve L tellerinden geçen akımların O noktasında oluşturdukları manyetik alanların bileşkesinin B

Sayfa düzlemine dik konulan teller için başpar-

olabilmesi için bu tellerin O noktasında oluştu-

mak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört

racakları manyetik alanların yönleri ve şiddetleri

parmak manyetik alan yönünü gösterecek şe-

şekildeki gibi olmalıdır.

kilde alındığında, telleri O noktasına birleştiren doğrultuya dik yönlerde manyetik alanlar oluşur.

d

K

BL=2B'

6I

B

BK=B'

L





n0.IK Bl 2 = r.3d 2Bl n0.4I 2r.2d

1 IK.2 = 2 I.12

Buna göre, K telinden geçen akımın yönü sayfa

n0.I



BL =

2r.d



BK =

2r.2d



BM =

2r.3d

M

=B

n0.6I

n0.6I

= 3B

= 2B

Buna göre, O noktasına oluşan bileşke manyetik alanın büyüklüğü;

dışına doğru 3I dır.

2B B

⇒ 3B

2 2 B olarak bulunur.

16

6I

BK

I L

_ n .I b BK = Bl = 0 K b 2r.3d ` n0.4I b BL = 2Bl = b 2r.2d a

d

BM BL O

O

d

K

d

2B

2 2B

2B

X

IY=I d

IX=2I

d

Y

IX=I

K

2d

IY=I

2d

d

K

Z

IZ=I

Sonsuz uzunluktaki sayfa düzlemine dik X ve Y

X

telleri ile sayfa düzlemine paralel Z tellerinden

Şekilde görüldüğü gibi sayfa düzlemine paralel

gösterilen yönlerde ve eşit şiddette akımlar geç-

sonsuz uzunlukta iletken X telinden I X = 2I akı-

mektedir.

mı, sayfa düzlemine dik ve sonsuz uzunluktaki

X telinden geçen akımın K noktasında oluş-

iletken Y telinden ise safya dışına doğru IY = I

turduğu manyetik alanın büyüklüğü B ise K

akımı geçmektedir. Y telinden geçen akımın K

noktasında oluşan bileşke manyetik alanın

noktasında oluşturduğu manyetik alanın büyük-

büyüklüğü kaç B dir?

lüğü B dir. Buna göre, iki telden geçen akımların K noktasında oluşturdukları manyetik alanların bi-

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan

leşkesi kaç B'dir?

dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında Z telinden geçen akım K noktasında sayfa dışına doğru, X ve Y tellerinden geçen akımlar ise bu telleri K noktasına birleştiren

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan

doğrultuya dik ve sayfa düzlemine paralel olacak

dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek

şekilde manyetik alanlar oluştururlar.

şekilde alındığında, IX akımı K noktasına sayfa içine doğru, IY akımı ise Y telini K noktasına bir-

X

leştiren doğrultuya dik ve sayfa düzlemine paralel

2d K d

Z

IY=I d

IX=2I

Y

d

K

BX

X



BY =



BX =



n0.I

2r.d

= B ise

n0.2I

2r.2d

manyetik

BY=B K

bileşkesi; 2 BB 2

n0.I

BX =

2r.2d



BY =

2r.2d



BZ =

2r.d

n0.I

n0.I

= B ise;

=B

olarak bulunur.

= 2B

BX=B

BY+BY=2B

BY=B

K K

–z

BX=B

BZ=2B

–z +x

BZ=2B +z

+x

Şekle göre, aralarında 90° lik açı bulunan 2B +z

2 2 = BX + B Y 2

IZ=I



+y

alanların

BZ

+y

= B olarak bulunur.

Aralarında 90° lik açı bulunan BX ve BY

IY=I

2d

olacak şekilde manyetik alanlar oluştururlar. BY=B

BY

BX=B

IX=I

2

BB = B +B = 2B BB = 2 B dir.

şiddetindeki manyetik alanların bileşkesi;

BB =^BX +BYh2 +BZ



BB =^2Bh +^2Bh = 8B



BB = 2 2 B dir.

2

2

2

2

2

2

2

17

X

IX=4I IY=I

d d

Z

IZ=4I

IY=4I

Y

K

d

120°

d

K

d X Y

Sayfa düzlemine paralel sonsuz uzunluktaki X ve Y telleri ile sayfa düzlemine dik Z telinden gösterilen yönlerde akımlar geçmektedir. Y telinden geçen I akımının K noktasında oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü B ise K noktasında oluşan bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B olur?

IX=3I

Sonsuz uzunluktaki sayfa düzlemine dik X teli ile sayfa düzlemine paralel Y tellerinden sırasıyla 3I ve 4I akımları geçmektedir. X telinden geçen akımın K noktasında oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü B ise K noktasında oluşan bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B'dir?

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmağın yönü manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, X ve Y tellerinden geçen akımların K noktasında oluşturdukları manyetik alanların yönü X teli için sayfa dışına doğru Y teli için sayfa içine doğru ve Z teli için bu teli K noktasına birleştiren doğrultuya dik ve sayfa düzlemine paralel doğrultuda olur. X

d d

Z





BY =

IZ=4I

n0.I

2r.d

BX K

gösterecek şekilde alındığında, Y telinden geçen akım K noktasında sayfa dışına doğru, X telinden geçen akım ise X teli ile K noktasını birleştiren doğrultuya dik ve sayfa yüzeyine paralel olacak

IY=4I

Y

120°

X

BZ n0.4I 2r.d

Y

IX=3I

= 4B BX =

r0.4I

n0.3I 2r.d

= B ise; BY =

n0.4I

+y K

+y

=

4B 3

BX=B

–z

–z

BY=4B 3

+x

BX–BY=3B

K

+x

+z

BZ=4B

XY düzleminde bulunan BX manyetik alanı ile bu

Aralarında 90° lik açı bulunan 3B ve 4B şiddetle-

düzleme dik +z yönündeki BY manyetik alanının

rindeki manyetik alanların bileşkesi

bileşkesi;



BB =^BX -BYh2 +BZ 2

2 BB

18

2r.d

olarak bulunur.

Z

+z

K d

BY=B

= B ⇒ BX =

BX=B

BY

d

d

= 4B olarak bulunur. 2r.d BX – BY=3B BX=4B K ⇒ K BY=B BZ=4B B =4B

BZ =

lan dört parmağın yönü manyetik alan yönünü

şekilde manyetik alanlar oluştururlar.

IX=4I IY=I

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açı-

2

2 2 2 =^3Bh +^4Bh = 25B ⇒ BB = 5B dir.

2

2

2

B B = BX + B Y BB = B +c 2

2

2

5B 4B 2 25B m = ⇒ BB = tür. 3 3 9

L

4B

r K

K

O merkezli r ve 2r yarıçaplı

L

çember şeklindeki iletken K

I

r

Sayfa düzleminde bulunan

M

r

O

ve L tellerinden şekilde belir-

3I 2I

O r

r

tilen yönlerde 3I ve 2I büyüklüğünde akımlar geçtiğinde K telinin O noktasında oluşturduğu manyetik alan B oluyor.

Sayfa düzlemine paralel 4B şiddetinde manyetik

Buna göre, K ve L tellerinin O noktasında

alan içinde bulunan sayfa düzlemine dik O nokta-

oluşturduğu bileşke manyetik alan nedir?

sındaki telden I akımı geçmektedir. Telden geçen akımın r kadar uzaklıkta oluşturduğu manyetik alan şiddeti 3B'dir. Buna göre, K, L ve M noktalarında oluşan bi-

Dört parmak akım yönünü

leşke manyetik alanların büyükleri arasındaki

gösterecek şekilde çem-

ilişki nedir?

bersel tel kavranırsa dört parmağa dik açılan başpar- 3I

K

2I

mak manyetik alan yönünü

L BL r O BK

r

verir. Buna göre, K telinden Başparmak akım yönünü, başparmağa dik dört

geçen akım O noktasında

parmağın dolanım yönü manyetik alan yönünü

sayfa içine doğru, L telin-

gösterecek şekilde alındığında, sayfa düzlemine

den geçen akım sayfa dışına doğru manyetik

dik konulan telden geçen akım K, L ve M nok-

alanlar oluştururlar.

talarında şekillerdeki yönlerde manyetik alanlar

Üzerinden I akımı geçilen r yarıçaplı çemberin

oluşturur.

merkezinde oluşturduğu manyetik alan şiddeti; L

4B

3B

3B

r K

r

O

M

Buna göre, O noktasındaki telden geçen akımın K, L, M noktasında oluşturduğu sayfa düzlemine paralel 3B büyüklüğündeki manyetik alanlar ile sayfa düzlemine paralel 4B büyüklüğündeki manyetik alanın bileşkeleri sırasıyla BK = 4B – 3B ⇒ BK = B



BL =^3Bh +^4Bh = 25B & BL = 5B



BM = 4B + 3B ⇒ BM = 7B

2

bağıntısı ile bulunur.

2r

7

BK =

n0.3I 2.2r

=B

L teli için;

3B



n0.I

K teli için;

I

r

B =

2

2

2

9

BL =

n0.2I 2r

=

4B 3

olacak şekilde alındığında O noktasında oluşan bileşke manyetik alan; 9

BB = B L – B K

9 BB =

4B B B – B= veya - tür. 3 3 3

olarak bulunur. Buna göre, K, L, M noktalarında oluşan bileşke manyetik alanların büyüklükleri arasında

BM > BL > BK

ilişkisi vardır.

19

Sağ el kuralına göre, dört parmak akım yönünü r r

IX

gösterecek şekilde çembersel tel sarıldığında,

r

K

X

dört parmağa dik açılan baş parmak manyetik alan yönünü verir. Başparmak akım yönünü gös-

r Y

IY=4I

Sayfa düzlemine paralel olan X ve Y tellerinden Y telinin üzerinden geçen akım şiddeti I dır. K noktasındaki bileşke manyetik alanın sıfır olması için X telinden geçen akımın kaç I olması gerekir? (r = 3)

terecek şekilde dört parmağa dik şekilde dört parmağın düz tel etrafında dolanım yönü manyetik alan yönünü verir. Buna göre, X telinden geçen akım K noktasında sayfa içine Y teli ise aynı noktada sayfa dışına doğru manyetik alanlar oluştururlar.

7

BX =



9

BY =

Sağ el kuralına göre, K noktasında zıt yönlerde

n0.4I 3 3 n0.I $ = $ 2r 4 2 r n0.3I 2r.r

=

n0.3I

1 n .I = . 0 2.3r 2 r

manyetik alanlar oluşturan X ve Y tellerinin bu

BX > BY olduğu için K noktasındaki bileşke man-

noktada oluşturdukları bileşke manyetik alanın

yetik alan;

sıfır olabilmesi için her iki telden geçen akımların



bu noktadaki manyetik alan şiddetlerinin eşit olması gerekir. (BX= BY) Düz tel için; B =

n0.I

2r.r

7 B B = BX – B Y



3 n .I 1 n .I BB = . 0 - . 0 2 r 2 r



BB =

n0.I r

dir.

Çember şeklindeki tel için; B =

n0.I



2r

bağıntıları kullanılır.

olan selenoid üzerin-

BX = BY

den 24 amperlik akım

n0.I 1 n0.I . = 2r 2 2r.r



15 cm

Sarım uzunluğu 15 cm

geçtiğinde ekseni bo-

IX

I 2I ⇒ IX = olarak bulunur. = 4 2.3 3

yunca oluşan manye- I=24 A tik alanın büyüklüğü 1,92 weber/m2 oluyor.

+ –

V

Buna göre, selenoid üzerindeki sarım sayısı kaçtır? Y

(r = 3, n0 = 12.10–7 T.m/A)

X

r IX=4I

r

K

Sarım sayısı N, sarım uzunluğu L ve üzerinden

r

geçen akım şiddeti I olan bir selenoidin içinde

r IY=3I

oluşan manyetik alan şiddeti; N B = n0.I. L bağıntısı ile bulunur. Buna göre, soruda verilen

Sayfa düzlemine paralel olan X ve Y tellerinden

değerler bağıntıda yerlerine yazılırsa, bobin üze-

sırasıyla 4I ve 3I akımları geçmektedir.

rindeki sarım sayısı;

Buna göre, X ve Y tellerinden geçen akımların K noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç

20

n0.I r

dir?



–7

1, 92 = 12.10 .24.

N = 10.000 olarak bulunur.

N –2

15.10

L

2L

Elektromıknatısın anahtarı kapatıldıktan sonra

r

2r N

IX

devreden akım geçer ve akım yönüne bağlı olaY

4N

X

rak elektromıknatısta şekildeki gibi bir manyetik alan oluşur. S

IY

X ve Y akım mıknatıslarının yarıçapları, sarım sa-

N L

K

yıları ve sarım uzunlukları şekildeki gibidir. Akım makaralarından geçen akımlar sırasıyla

+–

IX ve IY olup makaraların eksenleri boyunca oluşan manyetik alan şiddetleri eşit olduğuna göre,

IX IY

oranı kaçtır?

pil Şekildeki gibi kutuplanan elektromıknatısın hem N kutbu hem de S kutbu, nötr demir çubukları kendisine doğru çeker.

Bir akım makarasının merkez ekseni boyunca oluşan manyetik alan şiddeti; B = n0.I.



N

2N

N L

3N

3I

2I

I

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, X ve Y akım makaralarının merkez eksenleri boyunca oluşan I manyetik alanlar eşit olduğuna göre, X oranı; IY BX = BY N 4N n0.IX $ = n0.IY $ L 2L



IX



IY

= 2 dir.

2L

L

2L

L K M Elektromıknatıs ve ataşlarla deney yapacak bir öğrenci, elektromıknatısın sarım sayısı ve akım şiddetini değiştirerek elektromıknatısın çektiği ataş sayısını bulmak istiyor. Buna göre, K, L ve M elektromıknatıslarının çekeceği ataş sayıları nK, nL ve nM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

Bir elektromıknatısın çekeceği ataş sayısı, elektromıknatısın merkez ekseni boyunca oluşturduğu manyetik alan şiddeti ile doğru orantılıdır. Elektromıknatıslarda manyetik alan şiddeti;

L

K

+– pil Bir elektromıknatısın etkileme uzaklığına, nötr K ve L demir çubuklar konuluyor. Elektromıknatısın anahtarı kapatıldığında K ve L demir çubuklarının davranışı ne olur?

B = n0.I.

N L

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, elektromıknatısların manyetik alan şiddetleri ve aralarındaki ilişki; 2N _ b BK = n0.2I. L b b N b BL = n0.3I. ` B > BL =BM 2L b K 3N b b BM = n0.I. 2L a olup elektromıknatıslarının çekecekleri ataş sayıları arasında da nK > nL = nM ilişkisi vardır. 21

K

I

L

M Çubuk mıknatıs

+ –

O

X

r

+ –

V

V

İplerle asılı M çubuk mıknatısı, elektromıknatısların etkisi ile şekildeki gibi dengededir. Buna göre, X anahtarı açıldığı anda M çubuk

Üzerinden 6 amperlik akım geçen toroidin sarım

mıknatısı;

sayısı 6000 dir.

I. K'ye doğru harekete başlar.

r uzunluğu 40 cm olduğuna göre, toroidde oluşan manyetik alanın büyüklüğü ve yönü

II. Hareket etmez.

nedir?

III. L'ye doğru harekete başlar.

(n0 = 12.10–7 T.m/A, r = 3)

ifadelerinden hangileri doğru olabilir?

Sağ el kuralına göre, dört parmak akım yönünü Sağ el kuralına göre, dört parmak akım yönünü

gösterecek şekilde toroid sarıldığında dört par-

gösterecek şekilde bobin sarıldığında, dört par-

mağa dik açılan baş parmağın gösterdiği yön,

mağa dik açılan başparmağın gösterdiği yön,

manyetik alan yönünü verir. Manyetik alan şiddeti

manyetik alan yönünü verir.

ise toroidde;

Buna göre, elektromıknatıslarda oluşan manyetik alan yönleri ile birlikte elektromıknatısların kutup işaretleri şekildeki gibi olur. N

S

K



B=

n0.I

2r.r

.N

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, toroidde oluşan N

M

L

S

hem manyetik alan yönü hem de büyüklüğü aşağıdaki gibidir.

Çubuk mıknatıs

I + – X

I

I

+ –

V

V

O

Elektromıknatıslarda oluşan kutup işaretlerine

r

bağlı olarak dengedeki M çubuk mıknatısın kutup işaretleri de aşağıdaki gibi olur. M

K

L

I

N

S

S

N

N

S

II

N

S

N

S

N

S

K ve L elektromıknatısları M çubuk mıknatısını ya iterler ya da çekerler. X anahtarı açıldığında K elektroskobunun itme veya çekme kuvveti sıfır olacağı için M çubuk mıknatısı ya K'ye ya da L'ye doğru harekete başlar. Buna göre, II. ifade yanlış iken I. ve III. ifadeler doğru olabilir.

22

–7

12.10 .6



B=



B = 18.10

–1

2.3.4.10 –3

$ 6000

weber 2

m

MANYETİK KUVVETLER

.

I. Manyetik Alan İçinde Üzerinden Akım Geçen Düz Tele



→ B



F=0

Etki Eden Manyetik Kuvvet → B N

I

II. Üzerlerinden Akım Geçen Düz Tellerin Birbirlerine Uygula-

S



I

dıkları Manyetik Kuvvetler Sayfa düzlemindeki birbirlerine paralel iki telden I1 ve I2 akımları geçirildiğinde iki te-

I Üzerinden I akımı geçen düz bir tel, şekildeki gibi manyetik alana dik olacak şekilde konulduğunda akım geçen tele hem manyetik alana hem de tele dik olacak şekilde bir kuvvet etki eder. Bu kuvvete "manyetik alan kuvveti" denir ve F =I.ℓ.B bağıntısı ile hesaplanır. Birbirlerine dik olan akım, manyetik alan ve manyetik kuvvet yönleri ise şekildeki gibi çizilir. → F

lin, akım yönlerine göre birbirlerini ittikleri veya çektikleri görülür. Bunun sebebi üze-

I1

I

I2

rinden I1 veya I2 akımları geçen telin diğer teli etkilemesidir. Üzerinden I1 akımı geçen düz tel, sağ el kuralına göre diğer tel üzerinde sayfa içine doğru bir manyetik alan oluşturur. Oluşan bu manyetik alan, üzerinden I2 akımı geçen tele bir manyetik kuvvetin etki etmesine neden olur. Baş parmak I2 akım yönünü, baş parmağa dik açılan dört parmak sayfa içine doğru

→ B

oluşan manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, avuç içinin baktığı yön, tele etki eden manyetik kuvvet yönünü verir. → B1

I Akım geçen tele etki eden manyetik alan kuvveti sağ el kuralı



F2 = I2.,.B1



F2 = I2.,.



F2 =

ile bulunur. Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmak manyetik alan yönünü ve avuç içinden çıkan dik

I1

F2

doğrultu manyetik kuvvet yönünü gösterir (veya işaret parmağı

I2

manyetik alan yönünü, işaret parmağına dik açılan başparmak ve orta parmak sırasıyla akım yönünü ve manyetik kuvvet yönünü gösterir.) Akım yönü

n0.I1 2r.d

n0.I1.I2 2r.d

.,

d Üzerinden I2 akımı geçen düz tel, sağ el kuralına göre, diğer tel üzerinde sayfa dışına doğru bir manyetik alan oluşturur.

Manyetik alan yönü

Oluşan bu manyetik alan, üzerinden I1 akımı geçen tele bir manyetik kuvvetin etki etmesine neden olur. Başparmak I1 akım yönünü, başparmağa dik açılan dört parmak sayfa dışına doğru oluşan manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, avuç içinin baktığı yön, tele etki eden manyetik kuvvet yönünü verir.

Manyetik kuvvet yönü

→ B2

F1 = I1.,.B2

Akım geçen düz tel, manyetik alanla a açısı yapacak şekilde konulursa, tele etki eden manyetik kuvvet;

F1 = I1.,.

I

a

→ B



F =I.ℓ.B.sina



bağıntısı ile bulunur.

F1 I2

I1

F1 =

n0.I2 2π.d

n0.I1.I2 2π.d

.,

d I

Akım taşıyan düz tel, manyetik alan içine manyetik alana paralel duracak şekilde konulursa tele manyetik kuvvet etki etmez.

Buna göre, bu kuvvetlerin şiddetleri eşit fakat yönleri zıttır.

F1 =- F2 23



IV. Manyetik Alan İçinde Hareket Eden Yüklü Parçacıklara

NOT

Etki Eden Manyetik Kuvvet

Aynı yönlü akım taşı-

Sabit j hızıyla hareket eden +q yüklü bir parçacık düzgün

yan teller birbirlerini çe-

bir manyetik alan içine, manyetik alana dik olarak girdiğinde

kerler.

F1

parçacık üzerinde bir manyetik kuvvet oluşur. Bu kuvvetin

F2

etkisiyle parçacık bir merkez etrafında şekildeki gibi düzgün

I2

I1

çembersel hareket yapmaya başlar. → B

F

Zıt yönlü akım taşı-

r

yan teller birbirlerini iterler.

O

F2

F1

r

I2

I1



Akım geçen düz bir tele etki eden kuvvet;

I. F = I.ℓ.B dır.

III. Manyetik Alan İçindeki Akım Makarasına Etki Eden Tork Üzerinden I akımı geçirilen dikdörtgen şeklindeki bir tel çer-

Bir telden t sürede geçen yük miktarına akım denir.

çeve düzgün manyetik alan içine konulduğunda tel çerçeve,

q t Yolun zamana oranı hızı verir.

manyetik kuvvetlerin etkisi ile dönmeye başlar. Elektrik motorlarının da temelini oluşturan bu sistemler şu şekilde çalışmaktadır.

II. I =

III. j =

Y FLM

K

N

N

yüklü parçacığın O merkezli, r yarıçaplı çember etrafında çemS

a

, t

II. ve III. bağıntılar sırasıyla I. bağıntıda yerlerine yazılırsa +q

→ B

I

bersel hareket yapmasını sağlayan manyetik kuvvet;

I

M

b 2

b 2

X

L

FKL

XY ekseni etrafında dönebilen ve kenar uzunlukları a ve b



F = I.ℓ.B

q cI = m t



q F = ·,.B t

, cj = m t

F = q.j.B

olan iletken KLMN dikdörtgen tel çerçeve şekildeki gibi düzgün bir manyetik alan içine konuluyor. Tel çerçeveden I akımı geçirildiğinde tel çerçevenin manyetik alana dik olan KL ve MN kenarlarına düzgün bir manyetik kuvvet etki eder. F = I.a.B bağıntısına göre, tel çerçeve FKL ve FMN kuvvetlerinin etkisi ile XY dönme ekseni etrafında oluşan tork ile dönmeye başlar. b b +FMN. 2 2



x = FKL.



x = I.a.B.



x = I.a.b.B



x = I.A.B

b b +I.a.B. 2 2 (a.b = A = Telin yüzey alanı)

Manyetik alanın doğrultusu ile KN ve LM tellerinin doğrultusu arasındaki açı i ise tel çerçeveye etki eden tork

x = I.A.B.sini

bağıntısı ile bulunur. 24

+q

j

bağıntısı ile bulunur. +q yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin başparmağı yüklü parçacığın hız vektörünü, dört parmak manyetik alan yönünü göstererek şekilde birbirlerine dik açılırsa, avuç içinin baktığı yön +q yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönünü, avuç içinin tersi yönü ise –q yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönünü verir.

NOT

Sabit j hızıyla hereket eden +q yüklü bir parçacık, manyetik alan yönü ile hız vektörleri arasında a açısı olacak şekilde manyetik alan içine girerse, parçacığa etki eden manyetik kuvvet; F = q.j.B.sina bağıntısı ile bulunur.

Yüklü bir parçacık düzgün bir B manyetik alanına dik doğrultuda sabit j hızıyla girdiğinde, yönü sürekli hız vektörüne dik

L

K

olan bir manyetik kuvvetin etkisinde kalır. Bu kuvvetin etkisin-



B

de parçacığın hızının büyüklüğü değişmezken hareket yönü



3B

sürekli değişir. Bu durum, parçacığın yarıçapı r olan bir çember üzerinde düzgün çembersel hareket yapmasını sağlar. Ha-

2I

4I

reketi sırasında cisme etki eden manyetik kuvvet ile merkezcil kuvvet birbirine eşit olur. → B

Şekil–II

Şekil–I Manyetik alan şiddetinin B

O r

j Fmer Fman

olduğu şekil–I'deki

ortamda, üzerinden 2I lık akım geçen K teline etki +q

eden manyetik kuvvet F'tir. Şekil–II'de manyetik alan şiddeti 3 B olduğuna göre, üzerinden 4I akım geçen L teline etki eden manyetik kuvvet kaç F tir? (Tellerin manyetik alanlar içindeki uzunlukları eşittir.)

Fman = Fmer 2

q.j.B = m·

j r



Bu bağıntı düzenlendiğinde çembersel hareket yapan parçacı-

Başparmak akım yönünü, başparmağa dik açı-

ğın dolanım yarıçapı;

lan dört parmak manyetik alan yönünü göstere-



r=

rek şekilde alındığında avuç içinin gördüğü yön-

m.j P = q.B q.B

(P: momentum)

ve aynı bağıntı düzenlendiğinde dolanım frekansı

r=

m.j q.B



r=

m.2rr.f q.B



f=

ler, K ve L tellerine etki eden manyetik kuvvetlerin yönlerini verir. K B

^j = 2r.r.fh

parçacığın hızına bağlı iken parçacığın dolanım frekansı dolanım yarıçapına bağlı değildir.



3B

2I

q.B 2r.m

olarak bulunur. Bağıntıya göre, parçacığın dolanım yarıçapı

L



FK=F

Şekil–I

4I

FL

Şekil–II

Buna göre, aynı yönlü kuvvetlerden FK kuvveti F ise;

FK = F = 2I.ℓ.B

L teline etki eden FL kuvveti

FL = 4I.ℓ.3B



FL = 12I.ℓ.B



FL = 6F

olarak bulunur.

25

B

I

I

B

K

L

M



I



I

I

L I

I

N I

i

M

K Sayfa düzleminde bulunan şekildeki üç telin boy-

Üzerinden I akımı geçen KN teli sayfa düzlemin-

ları eşit olup üzerlerinden eşit şiddette akımlar

de olup manyetik alan yönü sayfa düzlemine dik

geçmektedir.

ve sayfa dışına doğrudur.

Buna göre, bu tellere etki eden manyetik kuv-

Telin KL, LM ve MN kısımlarına etki eden man-

vetler FK, FL ve FM arasındaki büyüklük ilişkisi

yetik kuvvetler sırasıyla F1, F2 ve F3 olduğuna

nedir?

göre, bu kuvvetler arasındaki büyüklük sıralaması nedir?

Manyetik alanın sayfa düzlemine dik ve dışa doğru olduğu bir ortamda, sayfa düzlemine paralel

Manyetik alanın sayfa düzlemine dik ve dışa doğ-

konulan eşit uzunluktaki K, L, M tellerinin manye-

ru olduğu bir ortamda, sayfa düzlemine paralel

tik alanla aralarındaki açı diktir. Bu durumda tel-

konulan KN telinin manyetik alanla arasındaki

lere etki eden kuvvetler en büyük değerini alırlar.

açı 90°dir. KN telinin KL, LM ve MN kısımlarının

Dolayısıyla tellere etki eden manyetik kuvvetler

uzunlukları arasındaki ilişki;

arasında,



B I

M FL I

I

FK

i

K

FK = I.,.B _b b FL = I.,.B ` b FM = I.,.Bb a

FK = FL = FM

büyüklük ilişkisi vardır.

26

FM

L

ℓMN > ℓLM > ℓKL

olup telin bu kısımlarına etki eden manyetik kuvvetler arasında; F1 = I.,KL.B _b b F2 = I.,LM.B ` b F3 = I.,MN.Bb a

F3 > F2 > F1

büyüklük ilişkisi vardır.

I



K

B

I I

K

N

L

I

M

I

a

I L

M

i

N



B

Üzerinden I akımı geçen KN teli sayfa düzlemin-

Üzerinden I akımı geçen KN teli sayfa düzlemin-

de olup manyetik alan yönü sayfa düzlemine pa-

de olup manyetik alan yönü sayfa düzlemine pa-

raleldir.

raleldir.

Telin KL, LM ve MN kısımlarına etki eden man-

Telin eşit uzunluktaki KL, LM ve MN kısımla-

yetik kuvvetler sırasıyla F1, F2 ve F3 olduğuna

rına etki eden manyetik kuvvetler sırasıyla F1,

göre, bu kuvvetler arasındaki büyüklük sıralaması nedir?

F2 ve F3 olduğuna göre, bu kuvvetler arasındaki büyüklük sıralaması nedir? (i > a)





Manyetik alanın sayfa düzlemine paralel olduğu

Bir tele etki eden manyetik kuvveti bulabilmek

ortamda, sayfa düzlemine paralel konulan KN te-

için telin manyetik alan içinde dik kalan kısmına

linin KL, LM ve MN kısımlarının manyetik alana dik olan uzunlukları şekildeki gibidir.

etki eden kuvvetler;

I I

N

L

L'

I

3br

I

M

N' 3br

M'



B

etki eden manyetik kuvvetler arasında;





F1 = I.ℓ.B



F2 = I.ℓ.B.sini



F3 = I.ℓ.B.sina dır.

i > a olup sini > sina dır. Buna göre, tellere etki eden manyetik kuvvetler arasında;

Buna göre, KN telinin KL, LM ve MN kısımlarına F1 = I.2.B_b b F2 = I.3.B` b F3 = I.3.Bb a

F = I.ℓ.B.sina

bağıntısına göre uzunlukları eşit ve ℓ olan tellere

K

2br

M'



I

K'

bakılır.



F1 > F2 > F3

büyüklük ilişkisi vardır.

F2 = F3 > F1

büyüklük ilişkisi vardır.

27

d

K

2d

L

d

K

M

d

L

M

a IK=2I

b

2I

IM=I

I

I

Sayfa düzlemine şekildeki gibi yerleştirilen K ve M tellerinden 2I ve I akımları geçmektedir.

Şekildeki gibi birbirlerine paralel K, L, M tellerin-

M teline etki eden bileşke manyetik kuvvet sı-

den aynı yönde sırasıyla 2I, I ve I akımları geçi-

fır olduğuna göre, L telinden geçen akım yönü

yor.

ve büyüklüğü nedir?

Tellere etki eden bileşke manyetik kuvvetlerin büyükleri F1, F2 ve F3 olduğuna göre, bunlar



arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? Aynı yönde akım geçirilen paralel teller birbirlerini



çekerken, zıt yönde geçirilen paralel teller birbirlerini iterler. Buna göre, K ve M telleri birbirlerini

Aynı yönde akım geçirilen paralel teller birbirlerini

çekerken, M teline etki eden bileşke kuvvetin sı-

çekerler. Buna göre, tellere etki eden kuvvetler;

fır olabilmesi için L ve M tellerinin birbirini itmesi yani iki telden geçen akımların zıt yönlü olması



K

F1 = FL + FM

gerekir. Dolayısıyla K telinin M teline uyguladığı

FL

çekme kuvveti, L telinden b yönünde akım geçen tele uyguladığı itme kuvvetine eşit olup;

F1 =

FM

FK = FL







n0.IK.IM 2r.dK

n0.2I.I 2r.3d

$, =

$, =

2r.dL

2r.2d

L

n0.I ., 2r.d

F2 = FK – FM FM

FK

$,

F2 =

n0.2I.I., 2r.d



F2 =



4I 3

M

2r.d

$,

n0.I ., 2r.d

F3 = FK + FL

FK FL

F3 =

n0.2I.I 2r.2d

$,+

2

F3 = 2.

n0.I .,

2r.d olup bu kuvvetler arasında;

F1 > F3 > F2

büyüklük ilişkisi vardır.



28

n0.I.I

2

olarak bulunur.



2r.2d

$,

2I IL = 3 2 IL =

n0.2I.I.,

2

n0.IL.IM

n0.IL.I

+

2r.d

F1 = 3.

bağıntısından L telinden geçen akım;

n0.2I.I.,

n0.I.I., 2r.d

IL=5I

IK=I



B

d

d

L

K

P I

+ –

d

I

d

Kütlesi m olan KL teli, düşey düzlemdeki düzgün bir manyetik alan içinde şekildeki gibi dengededir.

IM=3I

IN=2I

KL telinin uzunluğu ℓ, üzerinden geçen akım şiddeti I olduğuna göre, manyetik alanın yönü

Üzerinden I akımı geçen K telinin şekildeki ka-

ve şiddeti nedir? (g = yerçekim ivmesi)

renin köşegenlerinin kesiştiği noktadaki P teline



uyguladığı manyetik kuvvetin büyüklüğü F'tir. Buna göre, P teline etki eden bileşke manyetik

Kütlesi m, ağırlığı m.g olan KL telinin düşey düz-

kuvvet kaç F'tir?

lemde dengede kalabilmesi için tele düşey yukarı yönde bir F manyetik kuvvetinin etki etmesi gere-



kir. Başparmak KL telinden geçen akım yönünü, başparmağa dik olan avuç içinin baktığı yön, tele

K telinin P teline uyguladığı F kuvveti;

etki eden manyetik kuvvet yönünü gösterecek şekilde alındığında, başparmağa ve avuç içinin bak-



tığı yöne dik olan dört parmağın gösterdiği yön,

F=

n0.I.I., 2r.d

manyetik alan yönünü verir. Buna göre, manyetik

olup P teline aynı uzaklıkta bulunan L, M ve N

alan yönünün sayfa içine doğru olduğu ortamda

tellerinin uyguladıkları kuvvetler;

manyetik alan şiddeti; → Fman K

I



mg

+ –

B

L

Fman = m.g



FL =



FM =



FN =

n0.5I.I., 2r.d

I.ℓ.B = m.g m.g I., olarak bulunur. B=

I

n0.3I.I., 2r.d

n0.2I.I., 2r.d

= 5F

= 3F

= 2F

olur. Aynı yönlü akım geçiren teller birbirlerini



çekerken, zıt yönlü akım geçiren teller birbirlerini iterler. Buna göre, P teline etki eden bileşke kuv-



vet şekildeki gibi 5F tir. IL=5I

IK=I

P P FL=5F

FN=2F FK=F

4F

3F

FM=3F FB=5F

IN=2I



IM=3I

29



K 12 cm L



30 cm

N

N

S

2ℓ

2ℓ I

I

I

K N

L

I

S M

Kenar uzunlukları 12 cm ve 30 cm olan dikdört-

Kenar uzunlukları şekildeki gibi verilen K, L, M tel

gen şeklindeki tel çerçeve, kutupları N ve S olan

çerçeveleri düzgün bir manyetik alan içine konu-

mıknatısların arasına şekildeki gibi konuluyor.

luyor.

Mıknatısların oluşturduğu düzgün manyetik

Buna göre, manyetik alanın, üzerlerinden eşit

şiddeti 2 A olduğuna göre, manyetik alanın

şiddette akımlar geçen tellere uyguladığı torklar xK, xL ve xM arasındaki büyüklük ilişkisi ne-

çerçeveye uyguladığı torkun büyüklüğü kaç

dir?

N.m'dir?





Düzgün bir manyetik alan içinde, akım geçen tel

Ortamda oluşan manyetik alanın yönü N kutbundan S kutbuna doğrudur. Başparmak akım yönünü , dört parmak manyetik alan yönünü ve avuç içinin baktığı yön manyetik kuvvet yönünü verir. Buna göre, telin KN ve LM kısmınlarına sırasıyla sayfa içine ve sayfa dışına doğru kuvvetler etki eder. KL ve MN tellerinin tam orta noktasından geçen eksen etrafında dönmeye başlayan tel çerçevenin torku; K N

6 cm 6 cm

L FLM

FKN

N

S

I

I

M

x = FKN.6.10–2 + FLM.6.10–2 x = I.ℓ.B.6.10–2 + I.ℓ.B.6.10–2 x =

2.30.10–2.5.6.10–2 + 2.30.10–2.5.6.10–2

x = 0,36 N.m olarak bulunur.

30



M

alan şiddeti 5 Tesla olup telden geçen akım







çerçevelere etki eden tork;

x = I.A.B

(A: Yüzey alanı)

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, tel çerçevelere etki eden torklar arasında;



xK = I.2,.,.B_b b xL = I.,.2,.B ` b xM = I.,.,.B b a

büyüklük ilişkisi vardır.

xK = xL > xM

L

K +q



j

B j

K

q

L –q

j O

N M

M

P

KLMN ile sınırlandırılmış düzgün B manyetik +q

→ B

j

alanına j hızıyla O noktasından giren +q yüklü parçacık, şekildeki yörüngeyi izleyip P noktasından ortama terkediyor. Parçacığın hızı 2j olsaydı;

Manyetik alan yönünün sayfa düzlemine dik olduğu ortama K, L, M yüklü parçacıkları gönderiliyor. Hangi parçacıkların izledikleri yollar doğru çizilmiştir?

I. Yörünge yarıçapı artardı. II. Parçacığa etki eden manyetik kuvvet artardı. III. Parçacık, sistemi P ve M noktaları arasından terk ederdi. yargılarından hangileri doğru olur?

Sağ el kuralına göre, başparmak parçacığın hareket yönünü, başparmağa dik açılan dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, avuç içinin gösterdiği yön +q yüküne,

Bir parçacığın manyetik alan içinde izleyeceği yörüngenin yarıçapı

avuç içinin gösterdiği yönün tersi yön –q yüküne etki eden manyetik kuvvetin yönünü verir. +q K

ise;

j F

m.j q.B

bağıntısı ile, parçacığa etki eden manyetik kuvvet

j

F

r=

L



F = q.j.B

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, parçacığın hızı

–q

2j yapılırsa parçacığın hem izleyeceği yörüngenin yarıçapı, hem de parçacığa etki eden manyetik kuvvet artar. I. ve II. ifadeler doğrudur. Hızı

M +q

F j

iki katına çıkan parçacığın yörünge yarıçapı da → B

iki katına çıkar ve şekildeki yolu izleyen parçacık sistemi M ve P noktaları arasından terk eder. III. ifade de doğru olup cevap I, II ve III tür. L

K

Buna göre, verilen parçacıklardan K ve L parçacıklarının izledikleri yollar doğrudur.



B q

N

j O

P

M

31



Buna göre, K parçacığı (+) yüklü olsaydı şekildeki gibi hareket etmesi gerekirdi. Tersi yönde hareket

→ B

qK

ettiği için parçacığın yük işareti (–) dir. Dolayısıyla parçacıkların yüklerinin oranı;

jK jL

qL

qK



qL

=-2 dir.

Momentumlarının büyüklükleri arasında PK = 3PL ilişkisi bulunan yüklü K ve L parçacıkları, düzgün B manyetik alanı içine jK ve jL büyüklüğündeki hızlarla girip şekildeki yörüngeleri izliyor. Buna göre, parçacıkların yüklerinin kaçtır?

qK qL

2r

r

oranı m +q K



m +q L

j

j

Manyetik alan şiddeti B olan bir ortama j hızıyla

Sayfa düzlemine dik manyetik alan içine şekildeki

giren yüklü bir parçacığın izlediği yolun yarıçapı r;

gibi gönderilen ve kütleleri ile yükleri eşit K ve L



r=

m.j q.B

(m.j: momentum)

bağıntısı ile bulunur. K parçacığının izlediği yolun yarıçapı 3r alındığında L parçacığının izlediği yolun yarıçapı 2r olur. Momentumları arasında PK = 3PL ilişkisi olan parçacıkların yüklerinin oranı; _ PK = 3PL b mK.jk = 3mL.jLbb mK.jK q .B mK.jK bb 3r = K ` 3r = qK.B b 2r mL.jL b qL.B m .j b 2r = L L bb qL.B a 3mL.jL q .B 3 = K 2 mL.jL



qL.B

qK



qL

yüklü parçacıkları, r ve 2r yarıçaplı çembersel yörüngelerde dolanmaya başlıyorlar. Parçacıkların periyotları TK ve TL olduğuna göre,

TK TL

oranı kaçtır?

Çembersel hareket yapan bir parçacığın çizgisel hızı; 2r.r T dolanım yarıçapı ise;

j=



r=

bağıntıları ile bulunur. I. bağıntı II. bağıntıda yerine yazılırsa;

=2

olarak bulunur. Sağ el kuralına göre, başparmak hız vektörünü, başparmağa dik açılan dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde

m.j q.B

2r r T qB

m.



r=



T=

m.2r q.B

alındığında avuç içinin gösterdiği yön, parçacığa

eşitliktende görüldüğü gibi parçacığın periyo-

etki eden kuvvetin yönünü verir.

dunun kütleye, yüke ve ortamın manyetik alan

FK qK

şiddetine bağlı olduğu bulunur. Buna göre, aynı manyetik alan içinde yükleri ve kütleleri eşit olan

qL FL

32

jL

jK

parçacıkların periyotları eşittir. T1 T2

=1



B

1.

MANYETİZMA Mıknatıslarla ilgili olarak,

TEST - 1

4.

/////////////////////////////////////////////

I. Mıknatıslarda manyetik alan çizgileri N kutbundan S

(I)

(II)

X

Y

kutbuna doğrudur. K

II. Bir ortamdaki manyetik alan şiddeti, ortamın cinsine

(I)

(II)

X

Y

K

L

L

M

bağlıdır. III. Aynı isimli kutuplar birbirini iterken zıt isimli kutuplar birbirini çeker.

Şekil - I

IV. Tek kutupla mıknatıs elde edilemez. V. Kutuplar arası uzaklık azaldıkça itme-çekme kuvve-



Birbirini etkilemeyecek uzaklıkta bulunan X ve Y mıknatıslarına U mıknatısı şekil–I'deki gibi yaklaştırıldığında I ve II nolu iplerdeki gerilme kuvvetleri eşit oluyor. U mıknatısı sistemden alındığında I nolu ipteki gerilme kuvveti azalıyor, II nolu ipteki gerilme kuvveti artıyor.



Buna göre,

ti artar.

verilen yargılardan kaç tanesi doğrudur? A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

I. Y mıknatısı, X mıknatısından ağırdır.

2.

S

II. K, N kutbu ise M ve L, S kutbudur.

N

III. X mıknatısının U mıknatısı ile etkileşimi, Y mıknatısının U mıknatısı ile etkileşiminden fazladır.

d



V

Demir bilye

A) Yalnız I

II

5.

S

I



Sürtünmesiz yatay düzlem üzerine özdeş mıknatıslar ve demir bilye şekildeki gibi yerleştirilerek tutuluyorlar.





Buna göre, demir bilye serbest bırakıldığında hangi

3.

B) II

C) III

D) IV

Düşey düzlemde K mıknatısını duvara

K

6. 1

B) I ve II

meli,

2

Özdeş mıknatıslar düşey

S

değiştirilmeli, işlemlerinden hangileri yapılırsa T gerilme kuvveti

//////////////////

T1

T2

şekillerdeki



S

B) I ve III D) II ve III

C) Yalnız II E) I, II ve III

N

Buna göre, iplerde olume kuvvetleri arasındaki büyüklük sıralaması nedir?

artar? A) I ve II

C) I ve III

//////////////////

şan T1, T2 ve T3 geril- d

L

III. K mıknatısının kutuplarının yerleri

S

E) I, II ve III

gibi dengededirler. N

M

N

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

düzlemde

meli, II. L mıknatısı 2 yönünde hareket ettiril-

T2

N

D) II ve III

K

N

L

İplerdeki gerilme kuvvetleri T1 ve T2 birbirine eşit olduğuna göre,

A) Yalnız I

T

I. L mıknatısı 1 yönünde hareket ettiril-

S

d 2d Sürtünmesiz yatay masa üzerinde L mıknatısı zemine sabitlenmiştir.

S

Buna göre,

T1

S

III. L mıknatısnın kutup şiddeti M'ninkinden fazladır.

//////////////////

T'dir.



N

E) I, II ve III

II. L mıknatısının kutup şiddeti K'ninkinden fazladır.

E) V

bağlayan ipte oluşan gerilme kuvveti

C) I ve III

I. M mıknatısının kutup şiddeti K 'ninkinden fazladır.

yönde harekete başlar? A) I

B) I ve II D) II ve III

III

d N

N S

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

IV

d 45° 45°



E) 5

Şekil - II

A) T2 > T3 > T1 C) T2 > T1 = T3

//////////////////

T3

N

N

S

S

d N

N

S

S

Şekil–I

Şekil–II

2d S N Şekil–III

B) T2 > T1 > T3

D) T1 > T3 > T2

E) T1 = T2 = T3

33

/////////////////////////////////////////////////

7.

10. O noktası etrafında

(I) K Y L Z

M



(II)

/////////////////////////////////////////////////////////////////



K

L

M

S

S

S

B)

N

N

N

C)

S

N

N

D)

N

S

S

E)

S

S

N

K

d1

L

M

X





A)

d2

N

R Z

laştırır.

d1 = d2 olduğuna göre,



III. K, M ve P kutupları aynı tür olursa d1 ve d2 uzaklıkları değişmez.

C)

E)

D)

B) I ve III C) II ve III D) Yalnız III E) I, II ve III 1

12.

9.

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

K

T2

T1 S

N

S

K



N L

İplerle duvara asılmış K ve L mıknatısları şekildeki gibi dengede olup i > a dır. Buna göre,



yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

D) II ve III 1.

2.1. E

2.3.A

yargılarından hangileri kesinlikle doğru olur? B) I ve III D) II ve III

E) I, II ve III 4. A 5. 5. A

Sürtünmesiz yatay masa üzerinde K ve M mıknatısları sabit, L mıknatısı serbest konumda olup L mıknatısı dengededir. Buna göre,

A) I ve II

C) I ve III

3. D4.

M

III. M mıknatısı serbest bırakılırsa L mıknatısı 2 yönünde harekete başlar.

III. İplerde oluşan gerilme kuvvetleri arasında T1 > T2 ilişkisi vardır. B) I ve II

Y

L

II. K ve M mıknatısları serbest bırakılırsa K, 1; M, 2 yönünde harekete başlar.

I. L mıknatısı K mıknatısından daha ağırdır.

A) Yalnız I

X

2

I. K ve M mıknatıslarının X ve Y kutupları zıt işaretlidir.

II. K mıknatısının kutup şiddeti L'ninkinden fazladır.

34

B)

yargılarından hangileri doğru olur? A) I ve II



Buna göre, aşağıda verilenlerden hangisi diyamanyetik madde gibi davranır?

A)

II. L, N ve P kutupları aynı tür olursa d1 uzaklığı azalır, d2 uzaklığı artar.



I. Diyamanyetik maddeler bağıl geçirgenlikleri 1'den biraz küçük olan maddelerdir. İçine konuldukları manyetik alan kuvvet çizgilerini seyrekleştirir, manyetik akıyı azaltırlar.

III. Ferromanyetik maddeler bağıl geçirgenlikleri 1'den çok büyük olan maddelerdir. Manyetik alan içine konulan ferromanyetik maddeler kuvvet çizgilerini sık-

Sürtünmesiz yatay düzlem üzerinde özdeş X ve Z mık-

I. K, N ve P kutupları aynı tür olursa d1 uzaklığı artar, d2 uzaklığı azalır.



E) I, II ve III

II. Paramanyetik maddeler, bağıl geçirgenlikleri 1'den biraz büyük olan maddelerdir. Paramanyetik maddelerin konulduğu alanda akı artışı meydana gelir.

natısları sabit, Y mıknatısı ise hareketlidir.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) Yalnız III

11.

P

Y

K mıknatısının 1 nolu ucu X ile, L mıknatısının 3 nolu ucu Y ile etkileşmekte olduğuna göre,

III. K ve L mıknatıslarının kutup şiddetleri eşit ise çubuk ağırlıklıdır.

Buna göre, mıknatıslardaki K, L, M bölgelerinin kutup türleri aşağıdakilerden hangisi olabilir?

d 3 L 4

II. Mıknatısların 1 ve 3 nolu uçları aynı işaretlidir.

sıfır iken I nolu ipteki gerilme kuvveti sıfırdan farklıdır.

8.

O

I. K mıknatısının kutup şiddeti L mıknatısının kutup şiddetinden fazladır.

X, Y ve Z mıknatısları sürtünmesiz eğik düzlem üzerinde şekildeki gibi dengede olup II nolu ipteki gerilme kuvveti



Y

X

dönebilen 3 eşit böl- d meli çubuk mıknatı1 K sın X ve Y uçları K 2 ve L mıknatısları ile etkileşim içinde olup çubuk dengededir.

X

6. E

7. 7. E

8. C 8. 9. A

9. 10. D

C) Yalnız II E) I, II ve III

11. 10.B

12. 11. B

12.

1.

MANYETİZMA I. Mıkatıslık etkisinin en şiddetli görüldüğü bölgelere

TEST – 2

4.

////



////

kutup denilir.

T

II. Bir mıknatısın üzerine demir tozları dökülürse, de-

S K N

d S L N

mir tozları daha çok uçlarda toplanır.

2d

III. Kutup şiddetleri farklı iki çubuk mıknatıs karşılıklı

S M N

konulduklarında birbirine eşit büyüklükte kuvvet uygularlar. Yukarıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

2. 2

K

d



Buna göre, eşit ağırlıklı K ve L mıknatıslarından K



mıknatısına bağlı ipteki T gerilme kuvveti kaç G'dir? (sin30° = 0,5)

4

A) 1

M

d

Özdeş mıknatıslar sürtünmesiz yatay masa üzerinde bı-

5.

rakıldığında mıknatıs ok yönünde harekete geçiyor.

B)

4 3

T1

C) 2

S

K

d

A)

N

S

N

S

B)

S

N

S

N

C)

N

N

S

S

D)

S

S

N

S

E)

N

N

S

N

////////////

4

T2

////////////

3



N

Şekil–I

N

L

T3

S

2d S

M

Şekil–II d

K

S

N

M

N

S

////////////

2

S

E) 5

////////////

1

L

N

Buna göre, K, L, M mıknatıslarının 1, 2, 3 ve 4 numaralı kutupları aşağıdakilerden hangisi olabilir?

7 2

D)

////////////



3 L

Şekildeki sistem dengede olup ağırlığı G olan M mıknatısı ile diğer mıknatısların kutup şiddetleri eşittir.

E) I, II ve III

1



////////////



30°

N

Şekil–III

Sürtünmesiz yatay düzlemde K, L, M mıknatısları şekillerdeki gibi dengede olup iplerde oluşan gerilme kuvvetleri arasında T1 = T2 > T3 ilişkisi vardır.

S

N

d

N

d

S

Demir çubuk

N

d

O

Demir çubuk



arasındaki büyüklük sıralaması nedir? A) K > L > M

O S

d Şekil–II

d

Demir çubuk

N

D) M > L > K

6.

S



N

d





E) L > M > K

K N

L S

N

S

T2

Sürtünmesiz ortamda K ve L mıknatısları şekildeki gibi İpler aynı anda koparılıp cisimlerin çarpıştıkları ana kadar geçen sürede,

Şekil–III



T1

C) K > M > L

dengede olup iplerde oluşan gerilme kuvvetleri eşittir.

O S

B) K = L > M

////////////

Şekil–I

Buna göre, K, L, M mıknatıslarının kutup şiddetleri

////////////

3.

I. Cisimlerin ivmelerinin büyüklükleri,

O noktası etrafında dönebilecek biçimde sabitlenen demir çubuklara mıknatıslar şekil–I, şekil–II ve şekil–III'teki

II. Cisimlerin hızlarının büyüklükleri,

gibi yaklaştırılıyor.

III. Cisimlerin birbirlerine uyguladıkları kuvvetlerin büyüklükleri

Buna göre, demir çubuklardan hangileri saat yönünde dönmeye başlar? A) Yalnız I

B) I ve II D) Yalnız III

C) I ve III E) I, II ve III

her an birbirine kesinlikle eşit olur? A) I ve II

B) I ve III D) II ve III

C) Yalnız II E) Yalnız III 35

7.

///////////

///////////

///////////

T1

T2

T3

N

S

N

S

N

S

10. T1

T3

N K S

d N

Demir çubuk

N S

N

a

////////////////////////////////////////////////////////////////



Özdeş mıknatıslar ve demir çubuktan oluşan şekildeki sistemler dengede olup iplerde oluşan gerilme kuvvetleri T1, T2 ve T3 tür.



Sürtünmesiz eğik düzlemler üzerinde kutup şiddetleri eşit K, L, M, P mıknatısları şekildeki gibi dengededir.



a > i olduğuna göre, I. T1 > T2 dir. II. T1 > T3 tür.

vetleri arasındaki büyüklük sıralaması nedir? C) T1 > T3 > T2

8.



III. M mıknatısı, L mıknatısından daha ağırdır.

B) T1 = T2 > T3





D) T2 > T1 > T3

D) II ve III

Şekildeki sistem dengede olup yayı geren

yay S

K



N

III. L mıknatısının kutupları ters çerilirse ya-

D) II ve III

L

N



Buna göre,

yargılarından hangileri doğru olur? B) I ve II D) II ve III

12.

mir bilyeye gösterdiği T tepki Yatay zemin

N

S

T

Şekil-II M S

N

simler arasındaki uzaklığa bağlıdır.

Şekil-III

III. Mıknatıs ile demir bilye arasındaki etkileşim diğer maddelere göre daha fazladır.

B) I ve II D) II ve III

36



2. C

Şekillerde verilen K, L, M maddelerinden hangileri ferromanyetik maddelerdir?

sonuçlarından hangileri çıkarılabilir?

1. E

S

N

Şekil-I

II. Bir mıknatısın başka cisimlere etkisi, mıknatıs ile ci-

A) Yalnız I

E) I, II ve III L

da gözlenebilir.



C) I ve III

K

Demir bilye

kuvveti azalıyor.

I. Mıknatıslık etkisi boşlukta

Sürtünmesiz yatay düzlem üzerinde özdeş K, L, M mık-

A) Yalnız I

S

yaklaştırıldığında, zeminin de-

Bu olaydan,

Z

III. d2 > d1 ve X, Y aynı cins, Z ise farklı cins kutup ise L, 2 yönünde harekete başlar. N

bilyeye, mıknatıs şekildeki gibi

M

d2

Y

II. d1 > d2 ve X, Y, Z aynı cins kutup ise L, 1 yönünde harekete başlar.

E) I, II ve III

Havası tamamen alınmış bir

d1

I. d1 = d2 ve X, Y, Z aynı cins kutup ise L dengede kalır.

C) Yalnız II

odada bulunan zemindeki çelik





S

yargılarından hangileri doğru olur?

X

2 L

natıslarından K ve M sabit, L ise hareketlidir. ip

yı geren kuvvet azalır.

B) I ve III

C) I ve III E) I, II ve III

1 K

II. İpteki gerilme kuvveti azalır.

9.

11.

İpin boyu kısaltılırsa,

A) I ve II

B) I ve II

///////////////

I. Yayı geren F kuvveti değişmez.



yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I

E) T3 > T1> T2

kuvvet F, ipte oluşan gerilme kuvveti T'dir.

i



Buna göre, iplerde oluşan T1, T2 ve T3 gerilme kuvA) T1 > T2 > T3

S N M

S T 2

L

S

S N P

d

A) Yalnız K

C) I ve III

D) L ve M

E) Yalnız II 3. D

4. D

B) K ve L

5. E

6. E

7. A

8. A

9. B

10. C

C) K ve M E) K, L ve M

11. A

12. C



MANYETİZMA

1.

TEST – 3

4.

d

d



Ütü

Hızlı tren

Elektrik motoru

(I)

(II)

(III)

I2

I1

Yukarıda verilenlerden hangileri manyetik alan şid-

K

I3

L

M

detinin uygulama alanlarındandır? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

2.

C) I ve III



taki K, L, M tellerinden sırasıyla I1, I2 ve I3 akımları ge-

E) I, II ve III

çiriliyor.

K

IK

Sürtünmesiz yatay düzlemde bulunan sonsuz uzunluk-

M teli dengede kaldığına göre, A)

L O

1 4

B)

1 2

5.

I1 I2

C) 1

oranı kaçtır? D) 2

E) 6

d

d

IL

Birbirlerinden yalıtılmış K ve L tellerinden geçen akımların L telinin merkezinde oluşturdukları bileşke manyetik



K

Buna göre, K ve L tellerinden geçen akımların oranı IK IL



kaçtır? (r = 3)

1 A) 6

L

M

Aynı düzlem içinde bulunan yeterince uzun K, L, M iletdır.

1 B) 2

C) 2

D) 3

E) 6



Buna göre, tellere etki eden bileşke manyetik kuvvetler FK, FL ve FM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

I L

A) FK = FL = FM

M

B) FK > FL > FM

D) FM > FK > FL

I K

C) FL > FK = FM

E) FL > FM > FK

d d



2I

ken tellerinden geçen akım şiddetleri sırasıyla I, I ve 2I

3.



I

I

alanlarının bileşkesi sıfırdır.

6.

Yarıçapları r ve 2r olan O merkezli ya-

Yatay düzlemdeki iletken tellerden geçen akım şiddetle-

rım

ri eşit ve I dır.

üzerinden

Buna göre, K, L ve M noktalarında oluşan bileşke

akım şiddeti I dır.

manyetik alanlar BK , BL ve BM nin büyüklükleri arasındaki ilişki nedir? A) BK > BL > BM

B) BL > BK = BM

C) BL > BM > BK

D) BK = BM > BL E) BK = BL = BM



r

I

O

çemberlerin geçen

2r

Buna göre, O noktasında oluşan bileşke manyetik alan şiddeti kaç A) 0

B)

3 4

C)

3 2

n0.I r

dir?

D) 2

E) 3 37

7.

L

K

10. Sayfa düzleminde bulunan

I

düzgün bir B manyetik alanı K

N

içindeki K ve L düz tellerin-

+x

–x

Düzgün manyetik alan içindeki sayfa düzleminde bulu-



oranı

mektedir. Çerçevenin +x, –x ekseni etrafında NM kenarının sayfa düzleminden içeri doğru dönerek harekete başlayabilmesi için manyetik alanın yönü ne ol-

→ sağa doğru

FK FL

aşağıdakilerden hangisine eşittir?

A) 1

malıdır?

B)

B)

11.

X

Pil



X

+

tel sarılı demir çubuk, çivi-

Merkezi O noktası olan r yarıçaplı çember şeklindeki tel, yor. Telden geçen akım şiddeti I olduğuna göre, tel

Pilin kutupları ters çevri-

çerçeveye etki eden bileşke manyetik kuvvet aşağı-

lip anahtar tekrar kapatı-

dakilerden hangisine eşit olur?

lırsa; I. Demir çubuk daha az

A)

Çiviler

çivi çeker.

B.I.r 2

II. Elektromıknatısın kutupları değişir. III. Elektromıknatısın oluşturduğu manyetik alan şiddeti artar.

B) B.I.r D) 5.B.I.r

12.

B) I ve III D) II ve III

L

M N

C) Yalnız II

P

E) I, II ve III

2j

oranı

A)

4 9

~K ~L



kildeki yolu izleyerek P noktasından geçiyor.

1. D

Sayfa düzlemine dik B manyetik alanına giren özdeş +q yüklü X ve Y parçacıklarından hızı j olan Y parçacığı şe-

nedir?

B) 1

+q Y

X

Düzgün bir manyetik alan içinde çembersel hareket

j

+q

Eşit kütleli K ve L yüklü parçacıklarının yükleri arasında

yapan bu parçacıkların açısal hızları ~K ve ~L nin

38

E) 7.B.I.r

K

2qK = 3qL ilişkisi vardır.

C) 0

ifadelerinden hangileri doğru olur? A) I ve II

9.

X

sayfa düzlemine dik B manyetik alanı içerisine konulu-

leri çekmektedir.



r

r

7 sayfa düzleminden içeri doğru

tar kapatıldığında etrafına



1 cos a X B

O

r

Şekildeki sistemde anah-

C) cosa E)

I

D) ↑ yukarı doğru

8.

1 sin a

D) sina

C) ← sola doğru

E)

B

Buna göre, tellere etki eden manyetik kuvvetlerin

nan KLMN dikdörtgen tel çerçevesinden I akımı geç-

9 sayfa düzleminden dışarı doğru

I a

geçiriliyor.

M

A)

L

den eşit şiddette I akımları

C) 2. D

4 3 3. B

D)

3 2

4. D

A) K

E) 6 5.D

Hızı 2j olan X parçacığı hangi noktadan geçer?

6. B

7. D

8. C

B) L

9. D

10. A

C) M

11. C

D) N

12. C

E) P



MANYETİZMA S

////////////

K S

d N

S

T3

N

S

L N

T2

S

N

S

L

N



Üzerlerinden I akımı geçen sayfa düzlemine pa-

gibi dengededir.

ralel düz tellerin yanlarına konulan K ve L tel çer-

Buna göre, iplerde oluşan gerilme kuvvetleri T1,

çevelerinden şekilde belirtilen yönlerde I akımları

B) T2 > T1 > T3

D) T3 > T1 = T2

geçirilirse, çerçevelerin düz tellere göre hareketleri için ne söylenebilir?

C) T3 > T2 > T1

K

E) T1 = T2 = T3

Aynı düzlemde bulunan K ve L tellerinden sıra-

X

sıyla I ve 4I şiddetlerin-

Y

de akımlar geçmektedir.

5.

4I

Buna göre, X ve Y noktasındaki

bileş-

oranı

BX BY

Uzaklaşır

Yaklaşır

B)

Hareketsiz

Hareketsiz

C)

Yaklaşır

Uzaklaşır

D)

Uzaklaşır

Uzaklaşır

E)

Yaklaşır

Yaklaşır

Sonsuz uzunluktaki akımları



B)

1 3

C)

1 2

3I d

Buna göre, O nok-

5I

X 4I

leşke manyetik alan D) 1

E) 3 şiddeti kaç

II

no. I

2r.d

dir?

A) 2

L

d

geçmekte-

tasında oluşan bi-

2 A) 5

O

d

dir.

K

kaçtır?

L

A)

üç telden 3I, 4I ve 5I

L

I

ke manyetik alanların

3.

I K

Sürtünmesiz ortamlarda özdeş mıknatıslar şekildeki

A) T1 = T2 > T3



I

I

T2 ve T3 arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

2.

I

d

////////////



T2

L

T1

/// /// //

K N



4.

d

1.

TEST – 4

C) 5 2

B) 2

E) 10 2

D) 10 I

I

6. F

K

j K

j

B j

L

B

M X

F

F



Sayfa düzlemine paralel düz telden geçen I akımının K ve L noktalarında oluşturduğu manyetik alanların büyüklükleri BK ve BL dir.



Düz tel I konumundan II konumuna getirildiğinde BK ve BL nasıl değişir? A) BK artar, BL azalır.

B) BK azalır, BL artar.

C) BK değişmez, BL artar. D) İkisi de değişmez. E) BK ve BL artar.



B

+q yüklü K, L, M cisimleri düzgün B manyetik alanlarına dik j hızlarıyla giriyorlar.



Şekildeki K, L, M yüklü cisimlerine etki eden manyetik kuvvet, hız ve manyetik alan yönleri hangi cisimler için doğru verilmiştir? A) K ve L

B) Yalnız L D) L ve M

C) K ve M

E) Yalnız M

39

7.

Kenar uzunlukları L1 ve

B

I

L2 iç yüzey alanı A

10. Merkezi O noktası olan

olan dikdörtgen tel çer-

L2

çeveden I akımı geçmektedir. Tel çerçeveye

sayfa

düzlemine

paralel şekildeki gibi bir B manyetik alanı

B

L1

uygulandığında tel çer-

Y çeve Y ekseni etrafında x torku ile dönüyor.



Buna göre, L1, L2, I, A ve B niceliklerinden kaç ta-

8.

C) 3

D) 4

E) 5



Sabit büyüklükteki j hızı ile düzgün bir manyetik alan

yargılarından hangilerinin kesinlikle doğru olması gerekir? A) Yalnız III

D) II ve III

I K



D) II ve III

d

K noktasında oluşan bileşke manyetik alan şid-

niceliklerinden hangileri bulunabilir? B) Yalnız II

d

akımlar geçiriliyor.

III. Kinetik enerjisi

deti B olduğuna göre; I. Tellerden geçen akımlardan birinin şiddeti artırılırsa,

C) I ve III

E) I, II ve III

II. Tellerden geçen akımlardan birinin yönü değiştirilirse, III. Tellerden birinin K noktasına olan uzaklığı azaltılırsa

ip Demir bilye

işlemlerinden hangileri yapılırsa B nin büyüklüğü artar? A) Yalnız I

+ –

12.

B) I ve II D) I ve III



f

E) I, II ve III

eşit şiddette ve zıt yönlü

II. Çizgisel momentumunun büyüklüğü,

i

C) I ve III

lerine paralel düz telleren I

Buna göre, cismin; I. Dolanma yarıçapı,

9.

B) I ve II

11. Sonsuz uzunluktaki birbir-

tik kuvvet bilinmektedir.

A) I ve II

L

K ve L noktalarında oluşan bileşke manyetik alanların eşit şiddette ve zıt yönlü olabilmesi için,

zı, merkezcil ivmesi ve yüklü cisme etki eden manye-



r

I3

I2

III. I1 = I3

içerisinde çembersel hareket yapan cismin açısal hı-



X

II. I 2 > I3

ku artar? B) 2

O

I. I 2 > I1

nesi tek başına artırılırsa çerçeveye etki eden x tor-

A) 1

K

r yarıçaplı çemberin merkezine ve üzerine, sayfa düzlemine dik I 1 olacak şekilde eşit uzunlukta düz teller yerleştiriliyor. Tellerden geçen akımlar I1, I 2 ve I3 olup yönleri şekildeki gibidir.







– B

+q

Elektromıknatısın etkisinde olan demir bir bilye şekilde-



C) Yalnız III E) I, II ve III

j

ki gibi dengededir.

Buna göre, i açısını artırabilmek için;

+



I. Bilyenin kütlesi azaltılmalı, II. Üretecin emk'sı (f) artırılmalı, III. Bobindeki sarım sayısı artırılmalı,

B) I ve II D) Yalnız III

1. D 40

2. E

A)

C) I ve III

4. C

+

+

+

Çekim alanının önemsenmediği bir ortamda elektrik alan ile manyetik alanda yatay olarak ilerleyen +q yüklü parçacığın hızı aşağıdakilerden hangisiE B

B)

B E

D) E.B

E) I, II ve III

3. B

+

ne eşittir?

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız I

+

5. C

6. D

7. E

8. E

9. E

10. A

C) E)

11. D

q E.B

12. A

1 E.B



MANYETİZMA

1.

TEST – 5

4.

K

L

I

3I

(III)

M K



(II)

(I)

(IV)

O

Üzerlerinden I ve 3I akımları geçen paralel iletken

X L

düz iki telin hangi bölgelerde oluşturabileceği man-

(V)

yetik alan sıfır olabilir? A) Yalnız K

B) K ve L

D) L ve M

C) Yalnız L E) Yalnız M



Sayfa düzlemine dik konulan K ve L tellerinden eşit şiddette akımlar geçiriliyor.



Buna göre, bu iki telin O noktasında oluşturacakları manyetik alanların bileşkesi verilen yönlerden han-

2. d

I1 = 2I L

A) I

d

5.

I2 = I

M

gisi olur?

X



B) II

C) III



I

d

I3 = 3I

III

O

Sayfa düzleminde bulunan ve üzerlerinden 2I, I ve 3I

X

akımları geçen iletken K, L, M telleri şekildeki gibi yerÜzerinden 2I lik akım geçen telin X noktasında oluş-

V

B) –1

1 C) - 2

1 D) - 4

E)

Buna göre, bu üç telin O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın yönü şekilde verilenlerden

ğu bileşke manyetik alanın şiddeti kaç B olur? 3 A) - 2

Sayfa düzlemine dik ve yeterince uzun iletken üç telden eşit şiddette I akımları geçiriliyor.

turduğu manyetik alanın şiddeti B olduğuna göre, X noktasında tüm tellerden geçen akımların oluşturdu-

hangisi olur?

5 2

A) I

B) II

C) III

6. 3.

E) V

X K

d

2I

d

d L Y

d

d

d

O

L X

6I





D) IV

K X



I

IV

I

leştirilmiştir.

E) V II

K

D) IV

I

M

Eşkenar üçgenin köşelerine, üzerlerinden I akımları ge-

Sayfa düzleminde bulunan paralel X ve Y iletken tellerin-

çen ve sayfa düzlemine dik olan yeterince uzun iletken

den 2I ve 6I şiddetinde akımlar geçmektedir.

teller konuluyor.

İki telden geçen akımın K noktasında oluşturdukla-



K telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu

rı bileşke manyetik alan şiddeti B olduğuna göre, L

manyetik alanın büyüklüğü B ise bu üç telin O nokta-

noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alan şid-

sında oluşturdukları bileşke manyetik alanın büyük-

deti kaç B olur?

lüğü kaç B dir?

A) –3

B) –2

C) –1

D) 1

E) 3

A) 1

B)

2

C)

3

D) 2

E) 2 3 41

10. Merkezi O noktası olan

L

7.

3I

r yarıçaplı çembersel

4I

K

O d

r

tellerden sırasıyla 6I ve

O

2I lık akımlar geçiriliyor.

d



Buna göre, O noktasında oluşan bileşke



manyetik alan kaç

Üzerinden 3I lık akım geçen ve sayfa düzlemine dik konulan K teli ile sayfa yüzeyine paralel ve üzerinden 4I lık

I2 = 2I

n0.I 2r

dir?

akım geçen L teli şekilde görüldüğü gibi yerleştirilmiştir.

I1 = 6I

K telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu

A) 5

B) 10

C) 25

D) 24

E) 30

manyetik alanın büyüklüğü B ise K ve L tellerinden geçen akımların aynı noktada oluşturduğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B dir? A)

1 3

B)

4 3

C) 2

D)

5 3

11.

I1

E) 2 3

8.

r

3I

I O

d



d

K

İletken düz teller, yarıçapları r, ortak merkezleri O noktası olacak şekilde bükülüyor ve üzerlerinden I1 ve I2

d



O

I2

akımları geçiriliyor. L

M X 3I



Sayfa düzleminde bulunan K ve L iletken telleri ile sayfa düzlemine dik M iletken telinden gösterilen yönlerde sırasıyla I, 3I ve 3I şiddetinde elektrik akımları geçirili-

O noktasında oluşan bileşke manyetik alanın sıfır I olabilmesi için tellerden geçen akımların oranı 1 I2 kaç olmalıdır? A)

yor. K telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu

1 12

B)

1 6

C)

2 3

D)

5 2

E) 3

manyetik alanın büyüklüğü B dir.

Buna göre, O noktasında oluşan bileşke manyetik

12.

A)

9.

3

C) 2 3

B) 2

D) 3 2

Uzun bir düz tel ile O merkezli yarım halka şeklindeki çembersel bir tel bir-

E) 5 + – I

2I

birlerine teğet olacak şekilde yerleştir

riliyorlar.

O

Tellerden sırasıyla 2I ve I lık akım-



A)

2 3

B) 1 1. A

42

r

2. C

3 2 3. C

r yarıçaplı şekillerdeki bobinlere eşit uzunlukta özdeş iki Bobinlere V ve 2V potansiyeller uygulandığında bobinlerin merkezlerinden oluşan manyetik alanların büyüklüklerinin oranı

dir? (r = 3)

C)

2V Şekil–II

tel sarılıyor.

lerin oluşturduğu bileşke manyetik n0.I

+ –

V Şekil–I



lar geçtiğine göre, O noktasında tel-

alan şiddeti kaç

3L

L

alanın büyüklüğü kaç B olur?

D) 2 4. C

A)

E) 3 5. D

6. D

7. D

9 2

8. E

B)

9. A

B1 B2

kaçtır?

1 4

C)

1 3

10. A

11. E

D)

12. A

1 2

E) 6



MANYETİZMA

1.

TEST – 6

4.

IV

K

V

III

M

L

IM = I

IL = I

IK

O

II

3d

K

S

d

2d

I

N

rinden IK, I ve I akımları geçmektedir.

Şekildeki mıknatısın K noktasında oluşturduğu man-



mın kaç I olması gerekir?

lir? B) II

C) III

D) IV

Tellerin O noktasında oluşturdukları belişke manyetik alanın sıfır olabilmesi için K telinden geçen akı-

yetik alanın yönü, verilen yönlerden hangileri olabi-

A) I

Uzunlukları eşit ve birbirlerine paralel olan K, L, M telle-

A)

E) V

1 3

B)

4 3

C) 2

D) 3

3I

M

E) 4

5. 2.

2I K d

I

L

2d

d

I

d

I

L

2d

K

M

Üzerlerinden I ve 2I akımlar geçen düz tellerin K, L ve



büyüklükleri BK, BL ve BM dir.

tasında oluşturdukları bileşke manyetik alan şiddeti

ması nedir?

C) BL > BM > BK

3.

A) –2

D) BM > BK > BL

E) BL > BK > BM

6.

I

geçirilen tellerin K, L ve M oluşturdukları

ve BM dir.

ralel olduğuna göre, BK, BL

E) 2

I

d

K d

d

120° O 120°

d

d M

ve BM arasındaki büyüklük sıralaması aşağıdakilerden hangisidir? C) BL > BK > BM

D) 2

C) 1

K

I 3I

Teller sayfa düzlemine pa-

A) BK> BL > BM

B) –1

d

bileşke manyetik alanların L büyüklükleri sırasıyla BK, BL

kaç B dir?

B) BK = BM > BL

Üzerlerinden I ve 3I akımları noktalarında

K telinin O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti B ise bu üç telden geçen akımın O nok-

Buna göre, BK, BL ve BM arasındaki büyüklük sıralaA) BK > BL > BM

Sonsuz uzunluktaki K, L ve M telleri şekildeki gibi sayfa düzlemine paralel yerleştirilmiştir.

M noktalarında oluşturdukları bileşke manyetik alanların

d d O d



120°

d M

L

I

K teli sayfa yüzeyine paralel, L ve M telleri ise sayfa düzlemine dik konulup üzerlerinden I akımı geçiriliyor.



K telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü B olduğuna göre, bu üç

B) BK = BM > BL

D) BL > BK > BM

E) BL > BK = BM

telden geçen akımların O noktasında oluşturduğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B dir? A) 1

B) 2

C) 3

D) 2

E) 2 3 43

7.

I

I X

10.

II

K

L

IK = I

III 3I

r

O

O

r

IV

r

V

IL = 4 I 3

X 2I



Sayfa düzlemine dik ve yeterince uzun iletken üç telden

4I ve 4I şiddetinde elektrik akı3 ları geçmektedir. K telinden geçen akımın O noktasında kilde verilen yönlerde I,

Buna göre, üç telin O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın yönü şekilde verilenlerden hangisi olur? A) I

B) II

oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü B dir.

C) III

D) IV

Birbirine teğet ve sayfa düzlemine dik K düz teli ve çember şeklindeki L teli ile sayfa yüzeyine dik M telinden şe-

sırasıyla 3I, I, 2I akımları geçiriliyor.

E) V

Buna göre, O noktasında oluşan bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B olur? (r = 3) B) 2 2

A) 1

8.

Sayfa düzlemine dik olarak

I

yerleştirilen iletken, düz

I 2

1 O

lüğünde akımlar geçmek

kildeki tellerin yarıçapları

4

C) 3

9.

L

A)

K

O

olur?

B) 5

C)

7 8

D)

26 3

E)

29 4

K

B

5 Şekil–II

Şekil–I

I

4

L

X

O



Düzgün bir B manyetik alan içine, manyetik alana dik olarak yerleştirilen telin üzerinden geçen akım şiddeti I dir. O noktasında oluşan bileşke manyetik alan şid-

nulmuştur.

detinin büyüklüğü sıfır olduğuna göre, K ve L noktalarında oluşan bileşke manyetik alan şiddetlerinin

Buna göre, tellerden geçen akımların O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın yönü şekil–

büyüklükleri oranı

II'de verilenlerden hangisi olur? B) 2 1. C 44

2r

3

Üzerlerinden eşit şiddette akım geçirilen K ve L telleri

A) 1

n0.I

2

şekil–I'de görüldüğü gibi sayfa düzlemine dik olarak ko

14 3

12.

1

O

I X

şiddeti kaç

E) 5

I



D) 4

I

Tellerden I akımı geçioluşan manyetik alan

manyetik alanın yönü verilenlerden hangisidir? B) 2

O

rildiğinde O noktasında

I

çen akımların O noktasında oluşturdukları bileşke

A) 1

r

I

r ve 2r dir.

Buna göre, tellerden ge- 3I

E) 10 r

aynı merkezli çember şe-

5

tedir.

D) 3 3

C) 5

11. İletken telden yapılmış

3

tellerden şekilde belirtilen yönlerde I, I, I ve 3I büyük-

M X IM = 4I

2r

C) 3 2. E

3. B

D) 4 4. E

A)

E) 5 5. B

6. D

7. A

8. B

2

B) 2 9. B

10. B

BK BL

kaçtır? C) 2 2

11. C

D) 3 2

12. A

E) 6



MANYETİZMA

1.

K X I

O

d

6I

I

rinden şeklide belirti-

N

len yönlerde ve eşit

3I

II

şiddette elektrik akımı

III

geçirilmektedir.

Sayfa düzlemine dik olacak şekilde yerleştirilen K, L ve M iletken tellerinden şekildeki yönlerde sırasıyla I, 3I ve



Sayfa düzlemine dik K olarak yerleştirilen K, X L, M ve N iletken telle-

d

L

4.

M

2d

TEST – 7



X L

Buna göre, K, L ve M

M

IV

6I büyüklüğünde akımlar geçirildiğinde, K telinden ge-

tellerinin N telinin ay-

çen akımın O noktasında oluşturduğu manyetik alanın

nı uzunluktaki bölü-

büyüklüğü B oluyor.

müne uyguladığı bileşke manyetik kuvvetin yönü,

Buna göre, K, L ve M tellerinin O noktasında oluştur-

verilen yönlerden hangisidir?

duğu bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B olur?

A) I

A) 2

B) 2 2

C) 2 3

D) 4

E) 5

5.

V

B) II

C) III

D) IV

B

E) V

M K

2.

Üzerlerinden sırasıyla

I3 = I

M

I, I ve 2I akımları geçirilen yeterince uzun K, L, M iletken teller şekil-

I

deki gibi sayfa düzle-

I1 = 2I

2I

K X

mine dik konulduğunda, L telinden geçen

I

akımın O noktasında

X

L

L

Sayfa düzleminde bulunan şekildeki K, L, M tellerinin boyları eşit olup tellerden sırasıyla 2I, I ve I akımları geçmektedir.

oluşturduğu manyetik

alanın büyüklüğü B dir.

I2 = I

30° O

Bu tellere etki eden manyetik kuvvetler sırasıyla F1,

Buna göre, K, L ve M tellerinin O noktasında oluş-

F2 ve F3 olduğuna göre, bu kuvvetler arasındaki bü-

turdukları bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç B

yüklük sıralaması nedir? (sin30° =

olur? A)

1 2

B)

2 2

A) F1 > F2 = F3 D) 2

C) 1

C) F3 > F1 > F2

E) 2

3.

6.

4I

r

D) F2 > F1 > F3

E) F2 > F3 > F1

V – +

Kütlesi m, uzunluğu ℓ

I

üzerinden I akımı geçirildiğinde, XY teli, düz-

r

X

gün bir B manyetik alan

O

5I

B) F1 = F2 = F3

olan iletken XY telinin

r r

1 ) 2



Y

içinde şekildeki gibi düşey düzlemde dengede kalmaktadır.



Yarıçapları ve üzerlerinden geçen akım şiddetleri şekildeki gibi verilmiş halkaların O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alan şiddeti kaç

A) 1

B)

5 3

C) 2

D) 6

n0.I 2r

dir?

E) 13



Sürtünmeler önemsenmediğine göre, manyetik alanın büyüklüğü aşağıdakilerden hangisine eşit olur? A)

m.g I.,

B) D)

m., I.g

m.g., I

C) E)

I., m.g

,.g m.I 45

7.

Sürtünmesiz yatay

X B

düzlemde aralarınbulunan ve birbirle-

X

X

10.

X

X

X

I2

K ve L tellerinden I1



Şekil–II

Şekil–III

Hızlarının büyüklüğü j olan +q yüklü parçacıklar, şekillerde yönleri verilen B manyetik alanlarının içine fırla-

K teli, düzgün bir B manyetik alanı içinde şekildeki

tılıyorlar.

Buna göre, hangi parçacıklar dairesel hareket ya-

I. d artırılırsa,

par?

II. I1 azaltılırsa,

A) Yalnız I

III. I 2 artırılırsa

B) I ve II D) Yalnız III

C) I ve III E) I, II ve III

işlemlerinden hangileri tek başına yapıldığında K telinin dengesi bozulmaz? A) Yalnız I

11. Kütlesi m, yükü q olan bir tanecik, j hızıyla düzgün bir

B) I ve II

B manyetik alanın içine giriyor ve r yarıçaplı bir yörün-

C) I ve III

D) Yalnız II

gede f frekansı ile dolanıyor.

E) II ve III

II. q, taneciğin yükü, III. r, taneciğin dolanım yarıçapı,

j 2 olan parçacıklar, eşit büyüklükteki mo-

mentumlar ile bir B

IV. m, taneciğin kütlesi

q1

j

1



manyetik alanına girdiklerinde

şeklideki

2

Buna göre, parçacıkların yüklerinin oranı dir?

4 B) - 3

2 C) - 3

2 3

D)

q1 q2 E)

niceliklerinden hangilerine bağlıdır? A) I ve II

q2

j

yörüngeleri izliyorlar.

3 A) - 2

Buna göre, taneciğin dolanım frekansı f; I. B manyetik alanı,

Yükleri q1 ve q2, hızla-

rının büyüklüğü j1 ve



j

ve I 2 akımları geçirilmektedir. gibi dengede olduğuna göre,

8.

+q X

+q

Şekil–I

şekilde yerleştirilen L



→ B

+q j

d

rine teğet olacak



→ B

→ B

I1

K

da d kadar uzaklık

X

B) I ve III D) I, II ve IV

ne-

12.

→ B

+q

C) II, III ve IV E) I, II, III ve IV

j1

3 2 r1

r2 j2

–q

9.

Manyetik alan yönünün sayfa içine ve şiddeti B

X

j

+q

X B



olduğu ortamda, yükü +q olan tanecik şekildeki gibi r yarıçaplı yörüngede

dolanmakta-

dır.

r1 ve r2 yarıçaplı çembersel yörüngelerde dolanıyorlar. r

X



X

O X

I. Parçacıkların açısal hızları eşittir.

X

X

ğıdakilerden hangisine eşittir?

q.B m

B) q.B.m

q.B D) m. r 1. E 46

C)

Parçacıkların yüklerinin büyüklükleri eşit olduğuna göre,

II. Parçacıklarının r1 ve r 2 dolanım yarıçapları eşittir.

Buna göre, kütlesi m olan taneciğin açısal hızı aşa-

A)

Düzgün bir B manyetik alan içinde eşit kütleli iki parçacık

III. Parçacıkların kinetik enerjileri eşittir.

m q.B

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I

q.r E) m.B 2. D

3. A

4. D

B) I ve II D) II ve III

5. A

6. A

7. D

8. C

9. A

10. E

C) I ve III E) I, II ve III

11. D 12. A

1.

MANYETİZMA K

Sayfa düzlemine dik ve üzer-

4.

lerinden eşit şiddette akım ge-

d

çen K ve L tellerinin X ve Y noktalarında oluşturdukları biyüklükleri BX ve BY dir. Buna göre,

A)

1 2

BX

BY

2 2

B)

d

Y

akımı geçirildiğinde telin KL,

I

LM ve MN bölümlerine etki

K

eden manyetik kuvvetlerin

ve F3oluyor. Buna göre, F1, F2 ve F3 manyetik kuvvetler arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

E) 2 2

D) 2

A) F1 = F2 > F3

B) F1 > F2 = F3

D) F1 > F2 > F3

2. O1 2r

I

I O2

Şekil–I

N

M

büyüklükleri sırasıyla F1 F2

L

C) 2

L

iletken KN teli üzerinden I

d

oranı nedir?

Düzgün bir manyetik alanın içine şekildeki gibi konulan

X

leşke manyetik alanların bü-



TEST – 8

r

E) F2 > F1 > F3

2F

5.

r

C) F1 = F3 > F2

I



X

Şekil–II

B

d 7F 2I Y

120°

I

O3



Şekil–III



Y telleri üzerinden I ve 2I akımları geçmekte olup telle-

Özdeş iletken teller şekillerdeki gibi bükülerek O1, O2 ve O3 merkezli çember halkaları haline getiriliyor.



Buna göre, halkalardan I akımları geçirildiğinde hal-

re etki eden bileşke kuvvetler 2F ve 7F tir.

A)

tik alan sıfır olur? B) I ve II

D) Yalnız III

3.

Buna göre, B manyetik alanın büyüklüğü kaç dir?

kaların hangilerinin merkezlerindeki bileşke manye-

A) Yalnız II

Düzgün B manyetik alanı içinde, eşit uzunluktaki X ve

1 2

B) 2

C) 3

E) I, II ve III

6.

Momentum büyüklüklerinin oranı

+y

P1 P2

=

q1 m 1

q2 m2

j1

j2

4 olan m1 ve 3



Buna göre, –z yönünde akım taşıyan iletken tele uygulanan manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden

ve r2 yarıçaplı yörüngeler izleyerek hareket ediyorlar.

Yüklerin büyüklükleri sırasıyla 2q ve 6q olduğuna göre,

hangisi olur? A) +x

B) +y

C) –x

D) +z

E) –y

Şekil–II

şiddetleri 2 B ve B olan ortamlara gönderildiklerinde r1

Birbirine dik x, y ve z eksenleri üzerinde +y yönünde düzgün bir manyetik alan oluşturuluyor.

B

Şekil–I

cık, manyetik alan +z





2B

m2 kütleli iki parça-

+x



E) 9

C) I ve III





D) 6

n0.I

2r.d

A)

2 3

r1 r2

oranı nedir?

B)

5 4

C)

3 2

D) 2

E) 3

47

7.

10. Yükleri q1 ve q2 olan iki

Yükü q, kütlesi m olan bir parçacık düzgün bir

B

r

manyetik alanı içine j hı- O zıyla fırlatıldığında şekilde- r

j

ki gibi r yarıçaplı bir yörün- m

q

ge izleyerek hareket ediyor.

parçacık sayfa düzlemine dik düzgün B manyetik alanı içine eşit büyüklükteki momentumlarla fırlatıldıklarında r ve 2r yarıçaplı yörüngeler üzerinde şekildeki gibi düzgün

r

Parçacığın daha küçük yarıçaplı bir yörüngede dola-

II. Ortamın manyetik alan şiddeti azaltılmalı,

re, parçacıklara etki eden manyetik kuvvetlerin büyüklükleri oranı

işlemlerinden hangilerinin tek başına yapılması geB) Yalnız II D) II ve III

8.

r

1 A) 4

C) I ve III

E) I, II ve III

B)



2r

D) 1

E) 4

2L

L K

Y

X

K noktasındaki bi-

+ –

leşke manyetik alan

f1

oranı

Parçacıkların yük büyüklükleri eşit olduğuna göre, I. Parçacıkların yükleri zıt işaretlidir.

A)

II. Manyetik alan içinde momentum büyüklükleri eşittir. III. Parçacıkların manyetik alanda dolanım periyotları eşittir.

f2

büyük-

f1 f2

kaç olmalıdır?

1 12

B)

1 4

2 3

D)

1 2

j

q

B) I ve II

C)

E)

C) I ve III

d

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

E) I, II ve III

Şiddeti B olan manyetik alan içinde r yarıçaplı yörüngede dolanan yüklü taneciğe etki eden manyetik kuvvet F tir. Buna göre, r ve F bilinenleriyle; I. Taneciğin kinetik enerjisi (EK)

V potansiyeli altında yüklendikten sonra üreteçle bağlantısı kesilmiş levhanın içine düzgün bir B manyetik alanı uygulanıyor. Yatay düzlemdeki sisteme +q yüklü parçacık şekildeki gibi j hızıyla fırlatılıyor ve parçacık sapmaya uğramadan sistemden ayrılıyor. Buna göre, I. d azaltılırsa,

II. Taneciğin dolanım frekansı (f),

II. +q yerine –q yüklü parçacık gönderilirse,

III. Taneciğin kütlesi (m)

III. Parçacığın hızı j artırılırsa

niceliklerinden hangileri bulunabilir? B) I ve II D) II ve III 1. D

2. D

işlemlerinden hangileri yapıldığında parçacık levhalar arasında sapmaya uğrar? A) I ve II B) I ve III

C) I ve III E) I, II ve III

3. A

9 4

––––––––––––––––––

12.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

3R

şiddetine eşit olabilmesi için, üreteçlerin emk'larının

Eşit kütleli iki parçacık düzgün bir manyetik alanı içine

D) Yalnız III

+ –

lüklüğünün Y bobininin oluşturduğu manyetik alan

girerek şekildeki r ve 2r yarıçaplı yörüngeleri izliyorlar.

48

2 3

R

şiddetinin



C)

yor.

q2

9.

1 2

birbirlerine yapıştırılı-

j2

A) Yalnız I

kaçtır?

noidleri şekildeki gibi

2r



F2

3N olan X ve Y sele-

j1



F1

11. Sarım sayıları 4N ve

q1

r



j2

m2

rın kütleleri arasında m1 = 2m2 ilişkisi olduğuna gö-

III. Parçacığın yükü artırılmalı rekir? A) I ve II

q2

r

Parçacıkla-

maktadırlar.

I. Momentumu azaltılmalı,

r

q 1 m1

çembersel hareket yap-

nabilmesi için;



j1

4. B

D) Yalnız III 5. D

6. D

7. C

8. D

9. A

10. D

C) II ve III E) I, II ve III

11. D

12. D



MANYETİZMA 4.

1.

K, L, M düz telleri sayfa

I1

K

düzlemine dik konulup K

d

d IX

akımları geçiriliyor.

IY



F

I M

telinden I1, L telinden I2

L

K

TEST – 9

L

M teline etki eden bileşke

I2

kuvvetin yönü şekildeki

Aralarında 2d uzaklık bulunan X ve Y düz tellerinden

gibi olduğuna göre, K ve L tellerinden geçen akım-

geçen akım şiddetleri IX ve IY dir.

manyetik alan şiddetlerinin büyüklükleri eşit oldu-

A)

ğuna göre, akımların şiddetleri ve yönleri için aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur? A) I X = IY, aynı yönde

5.

B) I X > IY, zıt yönde

C) IY > I X, aynı yönde

I1

ların oranı

Tellerin K ve L noktalarında oluşturdukları bileşke

I2

1 8

B)

kaçtır?

1 2

C) 1

Yeterince uzun düz telin

D) I X> IY, aynı yönde

lemde bulunan +q, –q



O2

Şekil–I

Şekil–II

geçiriliyor.

miştir? A) F1 ve F2

qK Kr K

D) 0

jK

rL

E) 1

L

jL

qL

3.

I L

1 I



bi çembersel yörüngelerde dolanıyorlar.

O

2

I. K'ye uygulanan manyetik kuvvet, L'ye uygulanan manyetik kuvvetten büyüktür.

gelen I akımı çembersel teli geçip, L noktasında birleşerek gidiyor.

II. L'nin kinetik enerjisi, K'nin kinetik enerjisinden fazladır.

Çembersel telin 1 nolu kısmının O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti B

ise telin tama-

mının O noktasında oluşturduğu bileşke manyetik alan şiddeti kaç B dir? B) –1

Parçacıkların yörünge yarıçapları arasında rL > rK ilişkisi olup, kütleleri eşit olduğuna göre;

O merkezli, r yarıçaplı çembersel tele K noktasından

A) –2

Yük miktarları eşit olan K ve L parçacıkları sayfa düzlemine dik düzgün B manyetik alanında şekildeki gi-

r r

K



E) F1, F2 ve F3



O2 noktasında oluşan manyetik alan şiddeti kaç B

C) –1

C) Yalnız F1

B

olur?



B) F1 ve F3

D) F2 ve F3

6.

O1 noktasında oluşan manyetik alan şiddeti B ise

A) –2

j

kuvvelerden hangilerinin yönleri doğru olarak veril-

O1 ve O2 merkezli, iletken telden yapılmış şekil–I ve şe-

3 B) - 2

+q

j

Buna göre, yüklere etki eden F1, F2 ve F3 manyetik

kil–II'deki çember parçalarından eşit şiddette I akımları

F3

F2

meleri sağlanıyor.

r 40°

O1

I



j hızları ile hareket et-

r

2r

I –q

deki gibi tel çevresinde

I

40°

F1

riliyor ve telle aynı düzve +q yüklerinin şekil-

E) 16

+q

j

üzerinden I akımı geçi-

E) IY > I X, zıt yönde

2.

D) 4

C) 0

III. Parçacıkların dolanım frekansları eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur? A) I ve II

2 D) 3

E) 2

B) I ve III D) Yalnız III

C) II ve III E) I, II ve III

49

7.

10. Yükleri qK ve qL, hızları



B



2ℓ



2ℓ

B



I

rL çembersel yollarını

Şekil–III

Şekil–II



8.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) I ve II

B) I ve III C) II ve III D) Yalnız III E) I, II ve III

11. +2q yüklü bir parçacık j hızıyla

Yükü +q, kütlesi m olan bir ta-

+q

necik düzgün B manyetik

m

N

düzgün B manyetik alanına gir-

M

diğinde şekildeki yolu izleyip K

L

noktasından geçmektedir. j



Aynı ortama yükü +q, hızı 2j olan eşit kütleli başka bir par-

r

yarıçaplı yörüngede dolan

III. Momentumları eşit ise qK > qL dir.

E) F1 = F2 = F3

alanı içinde şekildeki gibi r

rL > rK olduğuna göre, taneciklerin; II. mK = mL ise j L > j K dir.

Buna göre, tellere etki eden F1 F2 ve F3 manyetik

D) F2 > F3 > F1

+qL

I. qK = qL ise frekansları eşittir.

şekillerdeki gibi yerleştirilmişlerdir. kuvvetler arasındaki büyüklük sıralaması nedir? 1 (sin30°= ) 2 A) F1 > F2 = F3 B) F2 > F1 > F3

jL

O2

izliyorlar.

Üzerlerinden 2I, I ve I akımları geçen 2ℓ, 2ℓ ve ℓ uzun-

C) F1 = F2 > F3

rL

deki gibi girerek rK ve

60°

luğundaki teller düzgün bir B manyetik alanının içine



jK

yetik alanı içine şekil-

Şekil–I



O1 rK

cik düzgün bir B man-

I

2I 30°



+qK

j K ve j L olan iki tane-

B

K 2j

+q

j +2q

çacık şekildeki gibi girdiğinde

maktadır.

ortamı hangi nokta veya noktalar arasından geçe-

Taneciğe etki eden manye-

cek şekilde terk eder? A) L noktası B) L–M arası

tik kuvvet F olduğuna gö-

D) M–N arası

re, taneciğin momentumunun büyüklüğü aşağıdakilerden hangisine eşittir? F.r A) m

B

C) F.r.m

F.m D) r

E) N noktası



12.

m.r B) F

C) M noktası

IK

E) F.r.m IL

9.

Kütleleri mK ve mL , yükleri qK, qL olan iki parçacık düz-



yüzeyine dik bir B manyetik alanı içinde şekildeki gibi konulup üzerlerinden IK ve IL akımları geçirildiğinde K teli dengede kalıyor.

gün bir manyetik alan içine j K ve j L hızları ile girerek çembersel bir yörünge izliyorlar.

Parçacıkların kinetik enerjileri ile izledikleri yolların yarıçapları eşit olduğuna göre;



II. mK = mL ise j K = j L dir.

II. L telinden geçen IL akımı artırılırsa K teline etki eden bileşke kuvvet sıfırdan farklı olur.

III. Parçacıkların momentumları eşit ise yükleri de eşittir.

III. d uzaklığı artırılırsa K teline etki eden bileşke kuvvet sıfırdan farklı olur.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

Yerçekim ivmesi ihmal edilip L teli sabitlendiğine göre, I. K telinden geçen IK akımı artırılırsa K teline etki eden bileşke kuvvet yine sıfır olur.

I. qK = qL ise mK = mL dir.



Eşit uzunluktaki birbirlerine paralel K ve L telleri sayfa



C) I ve III

yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

E) I, II ve III

B) I ve II D) II ve III

1. C 50

2. E

3. C

4. D

5. A

6. C

7. C

8. E

9. D

10. D

C) I ve III E) I, II ve III

11. D

12. E



MANYETİZMA

1.

X

Y

4.

X

TEST – 10

Sayfa yüzeyine dik K, L, M,

3d

I1

d

2d Şekil–I



Y



I2

3I

d

P

K telinin P teline uyguladığı

I

manyetik kuvvet F ise P teli-

Şekil–II

I

d

tedir.

L

d

len yönlerde akımlar geçmek-

2d

I1

I2

K

I

N, P tellerinden şekilde veri-

4I d

N

ne etki eden bileşke manye-

M

tik kuvvet kaç F tir?

Eşit uzunlukta X ve Y tellerinden I1 ve I2 akımları geçiriliyor. Şekil–I'de, I2 akımı geçen Y telinin K noktasında

A) 2

oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü B iken her iki te-

B) 2 2

D) 4 2

C) 3

E) 5

lin K de oluşturdukları bileşke manyetik alanın büyüklüğü de B dir.

I

Buna göre, şekil–II'de L noktasında oluşan bileşke

M

manyetik alanın büyüklüğü kaç B dir? A)

2.

3 2

B) 2

C)

5 2

Sayfa düzleminde, yalı-

D) 3

r

gibi yerleştirilmiştir. Tel-

1

lerden verilen yönlerde I büyüklüğünde

L

I



K

III

I IV

Eşkenar üçgen üzerine şekildeki gibi sayfa düzlemine dik yerleştirilen K, L, M ve N tellerinden sırasıyla I, I, 2I

Kr

2

ve I şiddetlerinde akımlar geçmektedir.

r



Buna göre, N teline etki eden bileşke kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

2I

akımlar geçmektedir.

7 2

I

rıçaplı tel halka şekildeki

2I

N

I

V

tılmış uzun iki tel ve r ya-

ve

E)

II

2I

5.

A) I

Halkanın merkezi K noktasında bileşke manyetik

B) II

C) III

D) IV

E) V

alanın sıfır olabilmesi için halkadan geçen akımın yönü ve büyüklüğü nedir? (r = 3 alınacak.) A) 1 yönünde

I 4

B) 2 yönünde

I 2

C) 1 yönünde

2I 3

D) 2 yönünde

8I 9

6.

O

I1

O merkezli çember şeklin-

2R direncinden geçen akı-



duğu manyetik alan şid-

R

oluşan bileşke manyetik alan şiddeti kaç B dir? C) 0

I2

Üzerlerinden I1 ve I2 akımları geçen bobinlerdeki tellerin

D) 1

Bobinlerin O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alanın sıfır olması için

deti B ise O noktasında 1 B) - 2

3N

6N

ları uçlar arasındaki uzaklık ise 3L ve 2L dir.

O

I

mın O noktasında oluştur-

A) –1

d

sarım sayıları 6N ve 3N, bobinlerde tellerin sarılı olduk-

rençleri ekleniyor.



2R

deki iletken tele 2R ve R di-

2L

d

3I E) 2 yönünde 2

3.

3L

E)

3 2

I1 I2

oranının ne olması

gerekir? A)

1 3

B)

1 2

C)

3 4

D) 1

E)

9 2 51

7.

10. Sayfa düzleminde bulunan



B

L

miş Y telinden sırasıyla I1 ve I



I

N

M

K

Buna göre, X teli;



yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

Buna göre, F1, F2 ve F3 manyetik kuvvetleri arasın-

B) I ve II D) II ve III

daki büyüklük ilişkisi nedir?

B) F1 > F2 > F3

M

maz.

oluyor.

C) F2 > F1 = F3

Y

III. Y telinin KL bölümüne manyetik kuvvet uygulan-

geçirildiğinde telin KL, LM ve MN bölümlerine etki eden

A) F1 = F2 > F3

N

X

II. Y telinin LM bölümünü çeker.

Sayfa yüzeyine paralel düzgün bir manyetik alanı içine şekildeki gibi konulan iletken KN teli üzerinden I akımı



I2

I. KLMN telini iter.

manyetik kuvvetlerin büyüklükleri sırasıyla F1, F2 ve F3

L

I1

I2 akımları geçiriliyor.

I



K

X teli ile kare şekline getiril-

C) I ve III E) I, II ve III

11. Düzgün bir B manyetik alan içine jK ve jL hızları ile gi-

D) F3 > F1 > F2

ren taneciklerin kinetik enerjileri eşittir.

E) F1 = F3 > F2



Yüklerin manyetik alanları içinde izledikleri çembersel yolların yarıçapları eşit ve kütleleri arasında

8.

EK

9 olan K ve L tanecik4

I. Taneciklerin dolanım frekansları arasında f K = 4f L

Aynı manyetik alana giren taneciklerin izledikleri

II. Taneciklerin momentumları arasında PL = 2PK iliş-

Kinetik enerjilerinin oranı

EL

lerinin yükleri eşittir.

4mK = mL ilişkisi olduğuna göre, =

ilişkisi vardır. kisi vardır.

çembersel yolların yarıçapları eşit olduğuna göre, taneciklerin kütleleri oranı

4 A) 9

1 B) 3

mK mL

III. Taneciklerin hızları arasında j K = 2j L ilişkisi var-

kaçtır?

2 C) 3

dır.



3 E) 2

D) 1

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

12. 9.

Uzunluğu 50 cm olan iletken KL teli, 1,2.10 –2 tesla-

K

lık düzgün bir B manyetik alanı içinde iken X anahtarı kapatılıyor.

50 cm

I

II

L

R=6 X

K +

X

V

Buna göre, KL teline etki eden manyetik kuvve-



f=30 volt

tin yönü ve büyüklüğü



N

D) II yönünde, 2,5.10

N

52

2. D

işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir? A) Yalnız I

E) I yönünde, 2,5.10 –4 N

1. C

Şekildeki bobinin sarıldığı çubuğun elektromıkna-

III. K ve L anahtarlarını aynı anda açmak

II yönünde, 3.10 –2 N –4

Reosta

II. Reostayı ok yönünde hareket ettirmek,

A) I yönünde, 3.10 –2 N C) I yönünde 3.10

R

I. K anahtarını açmak,

olur?

–3

– V

tıs özelliğini artırmak için;

aşağıdakilerden hangisi

B)

– +

L

R

B) I ve II D) Yalnız III

3. A

4. E

5. E

6. C

7. A

8. A

9. A

10. E

C) I ve III E) I, II ve III

11. B

12. D

İNDÜKSİYON AKIMI I. Manyetik Akı Değişiminin, İndüksiyon Emk'sı ve İndüksi-

2. Çember şeklindeki telden

yon Akımı Oluşturması

+x

–x

mıknatısın S kutbu, sabit hız-

Durmakta olan bir araç aniden hızlanırsa aracın içindeki cisim-

la uzaklaştırılırken tel çerçe-

lere, aracın hareket yönünün tersi yönde; sabit hızla gitmek-

venin içinden +x yönünde

te olan bir araç aniden yavaşlarsa aracın içindeki cisimlere,

N

S

aracın hareket yönü ile aynı yönde bir eylemsizlik kuvveti etki

geçen manyetik alan şiddeti

eder. Araçların hızlarındaki ani değişimlere bağlı olarak oluşan

azalır. Tel çerçeve bu azalışı

bu eylemsizlik kuvveti cisimlerin var olan konumlarını ani deği-

engelleyebilmek için manye-

şimlere karşı korumak için oluşan kuvvettir.

tik alan yönü ile aynı yönde yani +x yönünde bir manye-

Benzer durum, manyetik alan içinde bulunan tel çerçerçeveler

tik alan oluşturur.

içinde geçerlidir. Bir tel çerçevesinin içinden geçen manyetik alan şiddeti değiştirilirse, tel çerçeve bu değişimi engellemek için kendi kendine bir manyetik alan oluşturur. Tel çerçevenin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan ise tel çerçevede bir

–x

+x

→ B

I

akımın oluşmasına neden olur. Oluşan bu akıma "indüksiyon

S

N

r

akımı" denir. Oluşan indüksiyon akımının yönü ise sağ el kuralı

B

ile bulunur. 1.

I

+x

–x



S

N

Sağ el kuralına göre baş parmak tel çerçevenin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında tel çerçeveyi saran dört parmağın yönü indüksiyon akımının yönünü verir.



Çember şeklindeki tele mıknatısın N kutbu sabit hızla yaklaştırılırken tel çerçevenin içinden +x yönünde geçen

–x

3. Çember şeklindeki tele

manyetik alan şiddeti artar. Tel çerçeve bu artışı engel-

mıknatısın S kutbu sabit

leyebilmek için manyetik alan yönü ile zıt yönde yani –x

hızla

yönlerinde bir manyetik alan oluşturur.

çerçevenin içinden –x yönünde

–x

+x

S

I→ B

N

geçen

tel

N

S

manyetik

alan şiddeti artar. Tel çer-

I



yaklaştırılırken

çeve bu artışı engelleyebilmek için manyetik alan yönü B

r

ile zıt yönde yani +x yönünde bir manyetik alan oluşturur. Sağ el kuralına göre, telde gösterilen yönde bir indüksiyon akımı oluşturur. +x

–x I



+x

Sağ el kuralına göre, baş parmak tel çerçevenin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında tel çerçeveyi saran dört parmağın yönü indüksiyon akımının yönünü verir.

N

→ B

r

S

B

→ B I

+x

–x

4. Çember şeklindeki telden,

→ B

N

→ B

→ B

mıknatısın N kutbu sabit hız-

N

la uzaklaştırılırken tel çerçe-

N

i

venin içinden -x yönünde ge-

N

S

çen manyetik alan şiddeti azalır. Tel çerçeve bu azalışı

z = B.A

engelleyebilmek için manyetik alan yönü ile aynı yönde yani –x yönünde bir manyetik alan oluşturur. –x

→ B

z = B.A.cosi

z =0

Bu anlatımlara göre bir tel çerçevede indüksiyon akımının oluşturulması için tel çerçevede elektronları hareket ettirebilecek bir gücün yani üretecin olması gerekir. Bu güç ise tel çer-

+x

çevedeki akı değişimi ile sağlanır. Buna göre, tel çerçevenin içinden geçen akının birim zamandaki değişimine "indüksiyon

I

I

r

S

N

emk'sı" denir ve

B

f=

→ B

^z – z1h Dz =- 2 t2 – t1 Dt

bağıntısı ile bulunur. Burada bulunan indüksiyon elektromotor kuvvetinin (emk) birimi volttur. Bağıntıdaki (–) işaretinin

Sağ el kuralına göre, telde gösterilen yönde bir indüksiyon akımı oluşur.

anlamı, "indüksiyon akımı, kendini meydana getiren sebebe karşı yöndedir" ifadesi ile açıklanır. Bu açıklama Lenz kuralı olarak bilinir. Bu kurala göre, indüksiyon akımının oluşturacağı manyetik alan, tel çerçeve içinden geçen akıyı sabit tutmaya

Manyetik Akı

çalışmalıdır.

A → B S

N

1.

→ B

L

K

j

Yüzey alanı A olan tel çerçeve, tel çerçevinin yüzey alanına dik, düzgün bir manyetik alan içerisine konulduğunda tel çer-

N

M

R

çevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti B olsun. Eğer mıknatısın kutup şiddeti iki katına çıkarılırsa tel çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti de iki katına çıkar ve tel



Şekilde görüldüğü gibi sayfa içine doğru düzgün bir man-

çerçevenin birim yüzeyine düşen manyetik alan şiddeti artar.

yetik alan şiddetinin olduğu ortamda tel çerçeveyi sabit j

Birim yüzeye düşen manyetik alan şiddetindeki bu artış ise

hızıyla hareket ettirilerek manyetik alan içine getirilirken

"manyetik akı değişimi" olarak tanımlanır. Manyetik alandaki değişimi bulabilmek için önce akının tanımının ve bağıntısının bilinmesi gerekir.

tel çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti, buna bağlı olarak manyetik akı artar. Tel çerçeve, bu akı artı-

Bir tel çerçevenin yüzey alanı A ile tel çerçeve içinden çerçe-

şını engelleyebilmek için kendi kendine ve manyetik alan

venin yüzey alanına dik geçen manyetik alan şiddetinin çarpı-

yönüne zıt yönde, sayfa dışına doğru bir manyetik alan

mına akı denir ve

oluşturur. z = B.A

bağıntısı ile hesaplanır. SI birim sisteminde manyetik alanın

→ B

K

L I

birimi weber/m2, yüzey alanının birim m2 olarak alındığında, akının birimi weber olur. Manyetik alan çizgileri ile yüzey alanının normali arasındaki açı büyüdükçe çerçevenin yüzeyinden geçen manyetik akı azalır. 54

N

R

M

j



Sağ el kuralına göre, başparmak tel çerçevenin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü (sayfa dışı) gösterecek şekilde alındığında, tel çerçeveyi saran dört

Tel çerçevenin tamamı manyetik alan içinde ka-

parmağın yönü, indüksiyon akımının yönünü verir. Buna

lacak şekilde tel çerçeve sabit hızla hareket et-

göre, indüksiyon emk'sı;

tirilirse, akı değişimi sıfır olur ve tel çerçevede

f =

indüksiyon akımı oluşmaz.

Dz Dt

Düzgün bir manyetik alanın bulunduğu ortamda tel çerçevenin sabit j hızıyla hareket ettirilmesi

ve tel çerçevede oluşan indüksiyon akımı da;



NOT

sırasında;

f = I.R bağıntısı ile bulunur.

j

j

j

2. → B

K

tel çerçevede oluşan manyetik akının zamana

L

bağlı grafiği;

j

N

Manyetik akı

M

R

z



Şekilde görüldüğü gibi sayfa içine doğru düzgün bir

II

I

manyetik alan şiddetinin olduğu ortamda KLMN tel çer-

III Zaman

çevesi sabit hızla manyetik alanın dışına çıkarılırken tel çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti, buna bağlı olarak manyetik akı azalır. Tel çerçeve bu akı aza-

ve tel çerçevede oluşan indüksiyon emk'sının zamana bağlı grafiği şekillerdeki gibi çizilir.

lışını engelleyebilmek için kendi kendine manyetik alan

emk

yönü ile aynı yönde sayfa içine doğru bir manyetik alan oluşturur.

+f

K

→ B

L

I

N



II

I

R

M

III Zaman

j –f

Sağ el kuralına göre, başparmak tel çerçevenin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü (sayfa içi) gösterecek şekilde alındığında, tel çerçeveyi saran dört parmağın yönü indüksiyon akımının yönünü verir. Buna göre, indüksiyon emk'sı; f =-



Yüklerin Emk Oluşturması Bir tel çerçevede oluşan indüksiyon akımı, manyetik akının

Dz Dt

değişiminin yanısıra, sabit j hızıyla hareket ettirilen bir teldeki güçlere etki eden manyetik kuvvet yardımıyla da bulunabilir. K

ve tel çerçevede oluşan indüksiyon akımı da; f = I.R



II. Manyetik Alan İçinde Hareket Ettirilen Düz Bir Teldeki

→ B j



bağıntısı ile bulunur. L Şekildeki gibi düzgün bir manyetik alan içine, uzunluğu ℓ olan 55

düz bir tel çubuk, manyetik alan çizgilerine dik olacak şekilde sabit j hızıyla girerse, tel çubuk içinde bulunan yüklere man-

NOT

yetik kuvvet etki eder. Bu manyetik kuvvet, tel çubuk içinde

alan içerisinde OO'

işaretli yüklerle yüklenmesini sağlar. Sağ el kuralına göre, baş-

ekseni etrafında sabit

parmak hız vektörünün yönünü, dört parmak manyetik alan

~ açısal hızı ile dön-

yönünü gösterecek şekilde alındığında dört parmağa dik açı-

dürülen bir tel çerçe-

lan avuç içinin gösterdiği yön (+) yüklerin, avuç içinin tersinin

vede oluşan indüksi-

gösterdiği yön ise (–) yüklerin tel çubuğun ucunda toplandığı

yon emk'sı;

yeri gösterir. K

f = N.B.A.~

bağıntısı ile bulunur.

j



L



→ B

++ ++

O

Düzgün bir manyetik

serbest elektronları harekete geçirerek çubuğun uçlarının zıt

(N = Teldeki sarım

O'

sayısı)

–– ––

Eğer bu çubuğun K ve L uçları dışarıdan bir tel yardımı ile birleştirilirse, (+) yüklerin hareket yönünde bir indüksiyon akımı oluşur ve bu akımın oluşmasını sağlayan KL çubuğu ise sanki

İndüksiyon Emk'sı

akım oluşturan bir üreteç gibi davranır. I

I

K

++ ++



I –– ––

N

S

K +

I

– L

L

R

I

I

KL çubuğunda oluşan indüksiyon emk'sı ise

Şekildeki gibi bir akım makarasına mıknatısın N kutbu yaklaştırılırken akım makarasının içinden geçen manyetik alan şiddeti

f = B.j.,

yani manyetik akı artar. Akım makarası, içinden geçen manye-

bağıntısı ile bulunur.

tik alan şiddetindeki bu artışı engelleyebilmek için mıknatısın

Buna göre, bir manyetik alan içine giren veya manyetik alan

manyetik alanına ters yönde bir manyetik alan oluşturur.

içinden çıkan bir tel çerçevede oluşan indüksiyon akımı aşağı-

I

daki yönlerde görüldüğü gibi bulunur. L

K I

L j

L +

I

– N

N

+ f –

I

+

f

M

R

M

L

I

I f

N

f

I

N

K



– M

K

R Sağ el kuralına göre, akım makarasında gösterilen yönde bir akım oluştur. Oluşan bu akıma "indüksiyon akımı" , akım makarasında bu akımı oluşturan potansiyele ise "indüksiyon

+

emk"sı denir ve indüksiyon emk sı R

N f =-

bağıntısı ile bulunur. 56

r B

j

R

M

L

K

S

K

I

R N

R

L j

R M

M

K

→ B

N

Dz Dt

Özindüksiyon Emk'sı Çember şeklindeki telin içinden geçen manyetik alan şiddeti artarsa tel çerçeve manyetik alandaki ID

1

2 +

bu artışı engelleyip azaltmak için, manyetik alan



V

şiddeti azalırsa tel çerçeve manyetik alandaki bu Reosta

azalışı engelleyip artırmak için kendi kendine bir

Şekildeki üreteçli akım makarası devresinden ID şiddetinde bir

manyetik alan oluşturur. Buna bağlı olarak tel

devre akımı geçmekte iken reostanın sağa veya sola hareket

çerçevelerde indüksiyon akımı oluşturur. Sağ

ettirilmesi ile devrenin direnci, dolayısıyla akım makarasından

el kuralına göre, başparmak telin kendi kendine

geçen devre akımı (ID) değişir. Akım makarası ise üzerinden

oluşturduğu manyetik alan yönünü, teli saran dört

geçen devre akımının artış veya azalışını engelleyebilmek için kendi kendine bir akım oluşturur. Akım makarasının kendi kendine oluşturduğu bu akıma özindüksiyon akımı, bu akımı oluşturan potansiyele ise "özindüksiyon emk'sı denir.

parmak akım yönünü verecek şekilde alındığında K telinde I yönünde, L telinde II yönünde indüksiyon akımı oluşur.

Akım makarasında reosta 1 yönünde harerek ettirilirse devrenin direnci artar ve akım makaralır. Akım makarası, devre akımındaki bu azılışı engelleyebilmek için devre akımı ile aynı yönlü bir özin-

i

→ B

sından geçen devre akımı (ID) aza-

→ B

S

N

ID IÖ

+

düksiyon akımı oluşturur.

i



K

Reosta

V

L

Akım makarasında reosta 2 yönünde hareket ettirilirse devrenin direnci azalır ve akım makarasından geçen devre akımı (ID) artar. Akım makarası, devre akımındaki bu artışı engelleyebilmek için devre akımı ile aynı yönlü bir özindük-

ID IÖ

+



V

Reosta

siyon akımı oluşturur. Buna göre, özindüksiyon emk'sı kendisini meydana getiren devre akımının hızı ile orantılı olup; f = –L.

DID Dt

bağıntısı ile bulunur. Bağıntıdaki L, akım makarasının özindüksiyon katsayısıdır ve birimi Henry (H)'dir. → B

I II K

I S

N

II

K

K

L

K j

j

L

j

L

L

K ve L iletken çember teller arasında bulunan

Bir tel çerçeve sayfa düzlemine dik B manye-

mıknatıs ok yönünde hareket ettirilirse K ve

tik alanında şekildeki gibi hareket ettirilirken

L iletken tellerinde hangi yönlerde indüksiyon

tel çerçevenin KL kesiminden geçen akımın

akımı oluşur?

yönü için ne söylenebilir?



57





Tel çerçeve içinden geçen manyetik şiddeti artarsa azaltmak için, manyetik alan şiddeti azalırsa artırmak için tel çerçeve kendi kendine manyetik alan, buna bağlı olarak indüksiyon akımı oluşturur. Manyetik alanın sayfa dışına doğru olduğu ortamda tel çerçeve manyetik alan içine girerken içinden geçen manyetik alan şiddeti artar ve tel çerçeve bu artışı engellemek için sayfa içine doğru bir manyetik alan oluşturur. Tel çerçeve manyetik alan içinde hareket ettirilirken içinden geçen manyetik alan şiddeti değişmez ve tel çerçevede indüksiyon akımı oluşmaz. Tel çerçeve manyetik

Tel çerçeve, manyetik alanın sayfa içine doğru olduğu ortamda j hızıyla hareket ettirilirken tel çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti artar. Tel çerçeve bu artışı engelleyebilmek için sayfa dışına doğru bir manyetik alan oluşturur. Başparmak telin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında teli saran dört parmağın gösterdiği Y yönünde indüksiyon akımı oluşur. f = B.j.ℓ bağıntısına göre, telde oluşan emk; f = 2.30.1,5 = 90 volt ve telde oluşan indüksiyon akımının şiddeti; f = I.R 90 = I.5 I = 18 amperdir.

alanın dışına çıkarılırkan içinden geçen manyetik alan şiddeti azalır. Tel çerçeve bu azalışı engellemek için sayfa dışına doğru bir manyetik alan

X

oluşturur. Sağ el kuralına göre, başparmak telin

X

Y

Y

I

kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü, teli saran dört parmak akım yönünü verercek gösterilen yönlerde akım oluşur.

L

K

şekilde alındığında tel çerçevenin KL kesiminde

Sayfa düzlemi üzerinde bulunan sonsuz uzunluktaki düz telden I akımı geçmektedir. Düz telden

K I

→ B

K

I

K

akım oluşmaz

j

L

j I

geçen akım şiddeti artırılırsa sayfa düzlemine → B

paralel, çember şeklindeki K ve L tellerinden j

L

L

→ B

1,5 m

R=5 X X

hangi yönlerde indüksiyon akımları geçer?

j=30 m/s

Y

Şiddeti 2 weber/m2 olan düzgün manyetik alan içinde, şekildeki gibi 30 m/s lik hızla çekilen dik-

Düz tel için, başparmak akım yönünü gösterecek şekilde alındığında teli saran dört parmağın dolanım yönü, manyetik alan yönünü verir. Buna göre, I akımı L telinin olduğu bölgede sayfa içine doğru, K telinin olduğu bölgede ise sayfa dışına doğru manyetik alan oluşturur. Düz telden geçen akım şiddeti artırıldıkça K ve L tellerinden geçen manyetik alan şiddetleri de artar. Her iki tel, içinden geçen manyetik alan şiddetindeki artışı azaltabilmek için kendi kendilerine sırasıyla safya içine ve sayfa dışına doğru manyetik alanlar oluştururlar. Başparmak manyetik alan yönünü, telleri saran dört parmak akım yönünü gösterecek şekilde alındığında K telinde y yönünde, L telinde x yönünde indüksiyon akımları oluşur.

dörtgen tel çerçevenin üzerindeki direncin değeri

→ B

5 X dur. Çerçevenin hız vektörüne dik olan kenarının uzunluğu 1,5 m olduğuna göre, direnç üzerinden geçen akımın yönü ve şiddeti nedir? 58

X

Y

K

→ B

I

L

K

K

N 2j

düzenekte yeterince 3j

M

M

N

L Şekil–II

Şekil–I

I

Sayfa düzlemindeki

L

uzun

düz

telden

çerçeveler B manyetik alanında 2j ve 3j hızlarıyla hereket ettiriliyorlar.

K

M

L

gösterilen yönde I akımı geçirilmektedir. Kare şeklindeki iletken KLMN telin-

Aynı iletken telden yapılmış özdeş dikdörtgen tel

N

de K'den L'ye doğru bir indüksiyon akımı oluşturabilmek için, I. Düz telden geçen akım azaltılmalı,

II. Düz tel ve KLMN teli birbirinden uzaklaştırıl-

|LM| = 3|KL| olduğuna göre, çerçevelerde olu-

malı,

III. Tel çerçeve, düz tele paralel sağa doğru çe-

şan indüksiyon akımlarının oranı nedir?

kilmeli, işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır?



Hız vektörlerine dik olan tellerden şekil–II'deki KL



telinin uzunluğu ℓ olarak alınırsa, şekil–I'deki LM telinin uzunluğu 3ℓ ye eşit olur.

Düz tel için başparmak akım yönünü gösterecek

f = B.j.ℓ

şekilde alındığında dört parmağın dolanım yönü,

f = I.R

tel çerçeve içinde oluşan manyetik alan yönünü

bağıntıları birleştirildiğinde; I.R = B.j.ℓ eşitliğine ulaşılır. Buna göre, toplam uzunlukları dolayısıyla dirençleri eşit olan KLMN tellerinde oluşan indüksiyon akımlarının oranı;



I1.R = B.2j.3, I2.R = B.3j.,

olarak bulunur.

4

B.2j.3, R = =2 B.3j., I2 R I1

(sayfa içi) verir. Tel çerçeve için, teli saran dört parmak akım yönünü gösterecek şekilde alındığında dört parmağa dik açılan başparmak telin kendi kendine oluşturduğu manyetik alanın yönünü (sayfa içi) verir. Tel

I

çerçevenin

oluşturduğu man-

N

yetik alan yönünün

düz

K → B

telin

oluşturduğu manyetik alan yönü ile

M

L

aynı yöndü olabilmesi için tel çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddetinin azalması gerekir. Bu koşul ise ya düz telin üzerinden geçen akım şiddetinin azalması ile ya da düz tel ile tel çerçevenin birbirinden uzaklaştırılması ile sağlanabilir. Fakat tel çerçevenin, düz tele paralel sağa doğru çekilmesi, içinden geçen manyetik alan şiddetini değiştirmeyeceği için tel çerçevede akım oluşmaz. Cevap I ve II'dir.

59

→ BI

→ BII

L I

2r

r

K

M II

(I)

N

(II)

→ BIII

3r

Düzgün bir manyetik alan içinde kenar uzunlukları 20 cm ve 60 cm olan KLMN tel çerçevesi 0,3 saniyede I konumundan II konumuna getiriliyor. Ortamdaki manyetik alan şiddeti 15 weber/m2

(III)

olduğuna göre, tel çerçevede oluşan indüksi-

Yarıçapları 2r, r ve 3r olan iletken tellerden yapıl-

yon emk sı kaç volt olur?

mış halkalar, manyetik alanlara dik olacak şekilde konulmuşlardır. Halkalardan geçen manyetik



alan şiddetleri 6t, 3t ve 4,5t sürelerde 3.DB, 6.DB ve DB kadar değiştiriliyor.

Bir tel çerçevede manyetik akı;

Buna göre halkalarda oluşan indüksiyon



emk'ları f1, f2 ve f3 arasındaki büyüklük iliş-

bağıntısı ile, tel çerçevede oluşan indüksiyon

kisi nedir?

emk'sı ise;





Yarıçapı r, yüzey alanı r.r2 = A olan iletken bir halkadan geçen manyetik alan şiddeti t sürede DB değişirse halkada oluşan indüksiyon emk sı;

f=

Dz DB.A = Dt Dt

(U = B.A)

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, sırayla yarıçapları 2r, r ve 3r olan halkaların yüzey alanları;

A1 = r.(2r)2 = 4A



A2 = r.r2 = A



A3 = r.(3r)2 = 9A

U = B.A

f =-

bağıntısı ile bulunur. Kenar uzunlukları 20 cm ve 60 cm yani 0,2 m ve 0,6 m olan tel çerçevenin yüzey alanı;

A = 0,2.0,6 = 12.10–2 m2

I. ve II. durumdaki manyetik akısı; –2

z1 = 15.12.10

= 1, 8 weber,

_ 3.DB.4A 2.DB.A b = 6t t b b 6.DB.A 2.DB.A b f2 = = ` f1 = f 2 = f 3 3t t b DB.9A 2.DB.A b şeklinde olur. bb f3 = = 4, 5.t t a f1 =

60

z2 = 0

olup 0,3 saniye de tel çerçevede oluşan indüksiyon emk'sı;

f =-

^z -z1h Dz =- 2 Dt Dt



f =-

^0 – 1, 8h = 6 volt 0, 3

olup bu halkalarda oluşan indüksiyon emk ları ve aralarındaki büyüklük ilişkisi;

Dz Dt

olarak bulunur.

O O w

w L

K → B

0,2 m

0,2 m

b

3m

N

O' a

M

Boyutları a ve b olan dikdörtgen tel çerçeve, düzgün bir manyetik alanı içinde O–O' ekseni etrafınK

L O'

Sayfa düzlemine dik ve dışarıya doğru yönelen ve şiddeti 5 tesla olan düzgün manyetik alan içindeki tel çerçeve, 6 saniyelik periyotla ve sabit açısal hızla O–O' ekseni etrafında döndürülüyor. Buna göre, K ve L noktaları arasında oluşacak potansiyel farkın en büyük değeri kaç volttur?

da sabit w açısal hızıyla döndürülüyor. Buna göre, a ve b uzunlukları ile w açısal hızı niceliklerinden hangileri tek başına artırılırsa tel çerçeve de oluşan indüksiyon emk'sı artar?

Açısal hızın formülü;

w=

2r T

dir. Buna göre, açısal hız artarsa periyot azalır. O–O' ekseni etrafında 6 saniyelik periyotla dönen tel çerçevede, K ve L noktaları arasında oluşa-

Tel çerçevede oluşan indüksiyon emk'sı; Dz B.A =Dt Dt

cak en büyük potansiyel, akı değişiminin en fazla



olduğu durumda gerçekleşir. Buna göre; yüzey

bağıntısı ile bulunur. İndüksiyon emk'sının artabilmesi için ya a ve b uzunluklarının artırılması ya da tel çerçevenin O–O' ekseni etrafında döndürülme süresinin (Dt = T) azaltılması gerekir. Dolayısıyal a, b ve w niceliklerinden üçünün de artırılması tel çerçeve de oluşan indüksiyon emk'sının artmasına neden olur.

alanı;

A = 3.0,4 = 1,2 m2

olan tel çerçeve 90° lik dönme hareketi yaptığında akı değişimi en büyük değerini alır. 360° lik 1 turunu 6 saniyede yapan tel çerçeve 90° lik turunu 1,5 saniye de yapar.



zmax = B.A = 5.1,2 = 6 weber





zmin = 0

f =-

(A = a.b)

Buna göre, tel çerçevede oluşacak en büyük potansiyel değeri;

f =-

^z – zmaxh Dz =- min Dt Dt



f =-

^0 – 6h 1, 5



f = 4 volt



olarak bulunur.

61

2j K

→ B

3j

2ℓ

alana dik konumdaki ℓ uzunluklu bir tel j hızıyla

L



çekilirse tel de oluşan indüksiyon emk'sı;

j

M

Düzgün bir B manyetik alanı içinde, manyetik





f = B.j.ℓ

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, K, L, M tellerinin

3ℓ

uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları arasında; Hızları ve boyları şekildeki gibi verilen K, L, M iletken çubukları düzgün bir manyetik alanı içinde hareket ettiriliyor. K, L, M çubuklarının uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları fK, fL ve fM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

_ b 1 bb fL = B.j. sin 30°., = B.j. ., fK > fM > fL 2 ` b 3 b fM = B.j. sin 37°., = B.j. .,b 5 a fK = B.j.,

büyüklük ilişkisi vardır.



Düzgün bir B manyetik alanı içinde, uzunluğu ℓ olan bir tel j hızıyla çekilirse telin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı;

f = B.j.ℓ



bağıntısı ile bulunur. Buna göre, K, L ve M tel-

K

lerinin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları

j

arasında; fK = B.2j.2,_b b fL = B.3j., ` fK > fL = fM b fM = B.j.3, b a



büyüklük ilişkisi vardır.

→ B

L

j

K ve L iletken çubukları sayfa düzlemine dik manyetik alanda eşit j hızlarıyla şekildeki gibi çekiliyorlar. Buna göre, K ve L tellerinin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'larının oranı

fK fL

ne-

dir? → B



K



j

ℓ L

Bir telde oluşan indüksiyon emk'sı;

j



30°

j



f = B.j.ℓ

bağıntısı ile bulunur. Eşit bölmelerden birinin

37°

M

uzunluğu ℓ olarak alındığında K telinin uzunluğu 2ℓ'ye, L telinin uzunluğu 2 2 , ye eşit olur. Buna göre, manyetik alana dik konulmuş iletken düz tellerde oluşan indüksiyon emk'ları ve oranı;

Düzgün bir B manyetik alanı içindeki ℓ uzunluklu teller, j hızlarıyla şekildeki gibi çekiliyor. Tellerin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları fK, f L ve fM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? (sin30°= 0,5;sin37°= 0,6)

62



fK = B.j.2, fL = B.j.2 2 ,

olarak bulunur.

4

fK fL

=

2.B.j., 1 = 2 2 .B.j., 2



→ B



f = B.j.ℓ



bağıntısına göre, KL telinin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı;

K L

j



M

f = 0,5.10.0,8 = 4 volt



iken;

j a



j

f = I.R



bağıntısına göre, dirençten geçen indüksiyon akımı; Sayfa düzlemine paralel düzgün bir manyetik



4 = I.2

alan içinde boyları eşit üç iletken K, L, M teli eşit



I = 2 amperdir.

büyüklükteki hızlarla hareket ettiriliyor.

Buna göre, dirençten açığa çıkan enerji;

K, L, M tellerinin uçları arasında oluşan indük-



siyon emk'ları sırasıyla fK, fL ve fM olduğuna

bağıntısı ile;

göre, bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi ne-



W = 22.2.4

dir?



W = 32 joule



W = I2.R.t



Düzgün bir B manyetik alanı içinde, uzunluğu ℓ

olarak bulunur.

olan bir tel j hızıyla çekildiğinde, telin uçları arasında indüksiyon emk'sının oluşabilmesi için bu üç büyüklük arasındaki açının 90° olması gerekir. K telinin uzunluğu ile manyetik alan yönü, L ve M tellerinde hız vektörleri ile manyetik alan yönü paralel olduğu için tellerde oluşan indüksiyon emk'ları sıfır olur. fK = fL = fM = 0

K

→ B

K

→ B

1 R=6 X

j

R=2 X

j0

30 cm

2

37°

L

L

Uzunluğu 80 cm olan KL iletken teli, uçlarındaki

4 teslalık sayfa düzlemine dik düzgün bir man-

raylarla, üzerinde 2 X'luk direnç bulunan başka

yetik alanı içinde KL teli belirtilen yönde sabit ko-

bir tel üzerinde 10 m/s'lik sabit hızla hareket et-

numlu 6 X'luk dirence bağlı iletken ray üzerinde

tiriliyor.

15 m/s sabit hızla çekiliyor.

Ortamın manyetik alan büyüklüğü 0,5 tesla

Buna göre, R direncinden hangi yönde kaç

olduğuna göre, 4 saniyede dirençten açığa

amperlik indüksiyon akımı geçer?

çıkan enerji kaç joule'dür?

(sin37° = 0,6) 63



Şekilde verilenlere göre

K

KL telinin ℓ uzunluğu

K

ℓ .sin37° = 30



ℓ.0,6 = 30 cm ℓ = 50 cm = 0,5 m'dir.

37° j0

37°

1 2

j0

L L

vektörü arasında a açısı bulunan iletken telde indüksiyon emk'sı;

a

b

Telin doğrultusu ile hız



→ B

30 cm

Sürtünmesi önemsiz ray üzerinde bulunan KL çu-

f = B.j.sina.ℓ

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, KL telinde olu-

buğu j0 hızı ile hareket ettirilip bırakılıyor.

şan indüksiyon emk'sı;

Buna göre,





f = 4.15.sin37°.0,5





f = 4.15.0,6.0,5





f = 18 volt

ve telde oluşan indüksiyon akımı;

f = I.R



18 = I.6





I. 1 yönünde indüksiyon akımı oluşur. II. KL teline b yönünde manyetik kuvvet etki eder. III. KL teli yavaşlayarak durur.

ifadelerinden hangileri doğru olur?

I = 3 amperdir.

Manyetik alanın sayfa dışına doğru olduğu ortam-

KL teli j0 hızı ile hareket ettirilirken tel çerçeve-

da KL teli belirtilen yönde j0 hızıyla çekilirken tel

nin içinden geçen manyetik alan şiddeti azalır.

çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddeti

Tel çerçeve bu azalışı engelleyebilmek için ken-

artar. Tel çerçeve bu artışı engelleyebilmek için

di kendine sayfa içine doğru bir manyetik alan

sayfa içine doğru kendi kendine bir manyetik alan

oluşturur ve sağ el kuralına göre (başparmak:

oluşturur. Sağ el kuralına göre, başparmak man-

indüksiyon akım yönü, teli saran dört parmak:

yetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında

indüksiyon akım yönü) KL telinde, L telinden K

tel çerçeveyi saran dört parmak telde oluşan in-

teline doğru yani 2 yönünde bir indüksiyon akımı

düksiyon akımının yönünü (1 yönünde) verir.

oluşur. K b

→ B

a

1

I Fman

j0

2

L

Sağ el kuralına göre KL telinden geçen akım başparmak ile KL telinin hareket ettiği ortamdaki manyetik alan yönü dört parmak ile gösterilecek şekilde alındığında avuç içinin baktığı yön şekildeki gibi b yönünde KL teline etki eden manyetik kuvvet yönünü verir ve KL teli bu kuvvetin etkisi ile yavaşlayıp bir süre sonra durur. I. ifade yanlış, II. ve III. ifadeler doğrudur.

64



C

Başparmak, hız

B

vektörünün yönünü; dört parL

K

mak, manyetik

j

–– –– L

j

Bu durumda sığası C olan kondansatörde de-

alan yönünü gösterecek şekilde alındığında, avuç içinin gösterdiği yön, (+) yüklere etki eden manyetik kuvvet yönünü verir. KL telinin hareket ettirildiği manyetik alanların yönlerine göre (+) ve (–) yükler tel üzerinde şekildeki gibi toplanır ve tel çubuk, üzerinde oluşan indüksiyon emk'ları sanki ters bağlı

polanan yük miktarı;

üreteçler gibi davranır.

Sürtünmesi önemsiz ray üzerinde bulunan iletken KL çubuğu j hızı ile hareket ettiriliyor.

– +

I. KL telinin uzunluğuna, K

II. KL telinin hızına, III. Kondansatörün sığasına

+ + + + + + O

– – – – K

niceliklerinden hangilerine bağlıdır?

Uzunluğu ℓ olan KL teli j hızıyla hareket ettirilirken, telin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı;

fKO

+ O

– L

fOL

f = B.j.ℓ bağıntısına göre, fK0 ve fOL indüksiyon emk'ları fK0 = 3B.j.ℓ = f fOL = 4B.j.3ℓ = 4f olup, K ve L uçları arasındaki indüksiyon emk'sı; fKL = fOL – fKO fKL = 4f – f = 3f olarak bulunur.

f = B.j.ℓ



bağıntısı ile, kondansatörde depolanan yük mik

q = C.V

(V = f) j

bağıntısı ile bulunur. I. bağıntısındaki değerler II. bağıntıda yerlerlerine yazılırsa;

M j

L

K

tarı ise;



j

O

q = C.B.j.ℓ

kondansöterde depolanan yük miktarının telin uzunluğuna, telin hızına ve kondansatörün sığasına bağlı olduğu görülür. Cevap I, II ve III'tür.



O

Düzgün bir B manyetik alanı içinde K teli j hızıyla hareket ettirilirken, L ve M telleri O noktasından geçen eksenler etrafında döndürülüyor. Tellerin uçları arasında oluşan fK, fL ve fM indüksiyon emk'ları arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?





4B

3B

Sabitlenmiş bir nokta etrafında döndürülen telin indüksiyon emk'sı bulunurken telin orta nokta-

K

sının hızı kullanılır. L telinin orta noktasının hızı

3ℓ

ℓ O

j

L

j iken M telinin orta noktasının hızı, uçlarındaki hızların aritmetik ortalamasına eşittir.

leri 3 B ve 4 B olan ortamlarda şekildeki gibi j

j +0 j = 2 2 Buna göre, K, L, M tellerinde oluşan indüksiyon

hızıyla çekiliyor.

emk'ları ve aralarındaki büyüklük ilişkisi;

Uzunluğu 4ℓ olan KL teli, manyetik alan şiddet-



KL telinin K ve O uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı f olduğuna göre, KL uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı kaç f olur?



jM =

fK = B.j., _b fL = B.j., b fK = fL > fM şeklinde yazılır. ` j b fM = B. .,b 2 a 65

→ B M

→ 2j

3ℓ

R

B



3w K

N K

2w

O

2ℓ

O

L



j L

Sayfa düzlemine dik, B manyetik alanındaki ℓ ve Sayfa düzlemine dik ve dışarı doğru düzgün B

2ℓ boylarındaki K ve L çubukları, O noktalarından

manyetik alanı içinde, iletken KL ve MN çubukla-

geçen dik eksenler etrafında sabit 3w ve 2w açı-

rı gösterilen yönlerde j ve 2j hızlarıyla hareket

sal hızlarla döndürülüyor.

ettiriliyor. Buna göre, R direncinden geçen akım şiddeti; B, j, ℓ ve R cinsinden nedir?

Buna göre, K ve L tellerinin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'larının oranı

fK fL

kaç-

tır?





f = B.j.ℓ



bağıntısına göre, KL telinde oluşan indüksiyon Bir ucundan sabitlenmiş ℓ uzunluğundaki telin w

emk'sı;

açısal hızı ile döndürülürken uçları arasında olu-

fKL = B.j.ℓ

şan indüksiyon emk'sı;

ve MN telinde oluşan indüksiyon emk'sı,

fMN = B.2j.3ℓ dir.



Başparmak hız vektörünün yönünü, dört parmak



f = B.j.ℓ (f = w.ℓ)





f = B.w.ℓ.ℓ





f = B.w.ℓ2

manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındı-

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, K ve L tellerinin

ğında avuç içinin gösterdiği yön, telde (+) yüklerin topladığı ucu verir.

uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları ve

2j

3ℓ N

R

→ B

+ K +

j

ℓ L–

– +

N

K + – L

KL ve MN çubukları üzerinde oluşan indüksiyon emk'ları sanki ters bağlı üreteçler gibi davranırlar.



fML = fMN – fKL



fML = 6B.j.ℓ – B.j.ℓ



fML = 5.B.j.ℓ



olup R direnci üzerinden geçen indüksiyon akımı;



oranı;

M

M–

66



fML = I.R



5.B.j.ℓ = I.R



I=

5B.j., dir. R



fK = B.3w.,

2

fL = B.2w. ^2,h

2

fK fL

=

3 8

olarak bulunur.

4 fK = f

L

3.B.w.,

2

8.B.w.,

2

j

→ B

L

S

N

a

2ℓ

b w

K



O

R

Düzgün bir B manyetik alanı içinde bulunan ve

Şekildeki bobinin içine doğru j hızıyla bir mıkna-

O noktası etrafında sabit w açısal hızıyla döndü-

tıs yaklaştırılırsa R direncinden bir akım geçer.

rülen KL çubuğunun KO uçları arasında oluşan

Bu akıma "indüksiyon akımı" denir.

potansiyel fark 4 volttur.

Buna göre,

Buna göre, KL uçları arasındaki potansiyel

I. İndüksiyon akımı a yönünde oluşur.

fark kaç volttur?

II. Mıknatısın hızı daha büyük olursa, oluşan indüksiyon akımı da büyük olur.



III. R direnci artırılırsa bobinde oluşan indüksi-

Başparmak hız vektörünün yönünü, dört parmak manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında avuç içinin gösterdiği yön, telde (+) yüklerin toplandığı ucu verir. + L+ + +

++ ++ K

– – – – ℓ O



ifadelerinden hangileri doğru olur?

L

→ B jL

+

2ℓ

jK

yon emk'sı artar.

– +

K

j S

fOL

→ B

N

I



fKO

O

R

KL telinin KO ve OL kısımlarında oluşan indük-

Mıknatıs bobine yaklaştırılırken bobinin içinden

siyon emk'ları sanki ters bağlı üreteçler gibi dav-

geçen manyetik alan şiddeti artar. Bobin, içinden

ranır.

geçen bu manyetik alan şiddetindeki artışı azaltaB.w.ℓ2



fKO =

= 4 volt



fOL = B.w.(2ℓ)2



fOL = 4.B.w.ℓ2 = 4.4 = 16 volt

Buna göre, KL telinin uçları arasında oluşan potansiyel fark;

fKL = fOL – fKO



fKL = 16 – 4= 12 volt

olarak bulunur.

bilmek için kendi kendine bir manyetik alan oluşturur. Başparmak, etki ile oluşan manyetik alan yönünü verecek şekilde alındığında bobini saran dört parmağın yönü (a) indüksiyon akım yönünü verir.

f=

Dz Dt

bağıntısına göre, mıknatısın hızı artarsa bobinin içinden geçen manyetik akı değişimi, dolayısıyla indüksiyon emk'sı artar. Bu artış ise bobinden geçen indüksiyon akımının artmasına neden olur.



f = I.R

bağıntısına göre, R direnci artarsa bobinde oluşan indüksiyon akımı azalır. III. ifade yanlış, I. ve II. ifadeler doğrudur.

67

K

L

a 1

b +

1

2



+

V=60 Volt

2



R

V

Şekildeki düzenekte reostanın sürgüsü ok yönünde hareket ettiriliyor. Buna göre,

60 volt potansiyel farkı uygulanmış şekildeki akım makarasında reosta ok yönünde 0,2 saniye hareket ettirilerek reostanın direnci 15 X 'dan 6 X'a

I. K bobininde 2 yönünde özindüksiyon akımı olu-

düşürülüyor.

şur.

Bobinin özindüksiyon katsayısı 0,1 Henry olduğuna göre, bobinde oluşan özindüksiyon

II. L bobininde 1 yönünde indüksiyon akımı oluşur.

emk'sı kaç volt olur ve devreden geçen özin-

III. K bobininde oluşan özindüksiyon emk'sının bü-

düksiyon akımı hangi yönde oluşur?

yüklüğü, reosta sürgüsünün çekilme hızına bağ-



lıdır.

V = I.R bağıntısına göre, I. durumda devreden geçen akım; 60 = I1.15



I1 = 4 A







60 = I2.6

K bobininde oluşan devre akımı (ID), 1 yönünde-

DID Dt

ken direnç azalır, devreden geçen akım (ID) artar. Bobin, bu artışı engelleyebilmek için 2 yönünde

I2 = 10 A'dir. f =-L.



dir. Reosta sürgüsü ok yönünde hareket ettirilir-

II. durumda devreden geçen akım;

ifadelerinden hangileri doğrudur?

=-

özindüksiyon akımı oluşturur. L. ^I2 – I1h

f =-

Dt

L.DID Dt

bağıntısına göre, bobinde oluşan özindüksiyon

bağıntısına göre, reosta sürgüsünün çekilme hızı

emk'sı;

artırılırsa Dt azalır, dolayısıyla DID artar. Buna

0, 1. ^10 – 4h 0, 2



f =-



f = – 3 volt olur.



bağlı olarak özindüksiyon emk'sı artar. K

L

Devre akımı a yönünde iken reostanın ok yönünde hareket ettirilmesi ile direnç artar, devre akımı azalır. Devre akımındaki azalışı engelleyebilmek için a yönünde özindüksiyon akımı oluşur.

ID IÖ

+



V

Ii

R

Reostanın ok yönünde hareket ettirilmesi ile K bobininin oluşturduğu manyetik alan şiddeti artar. L bobini, içinden geçen manyetik alan şiddetindeki bu artışı engelleyebilmek için ters yönde bir manyetik alan oluşturur. Başparmak, L bobininin kendi kendine oluşturduğu manyetik alan yönünü gösterecek şekilde alındığında bobini saran dört parmak, oluşan indüksiyon akımının yönünü (2) verir. Verilen ifadelerden üçü de doğrudur.

68

K

+

L

Manyetik alan

Henry

Manyetik akı

Weber/m2

Özindüksiyon katsayısı



a

V

b

I

R

Weber

Yukarıda verilen kavramlar ile bu kavramlara ait birimler eşleştirildiğinde elde edilecek şe-

Şekildeki düzenekte L bobini K bobininin etki alanı içindedir. L bobininin R direncinden ok yönünde bir I akımının geçebilmesi için;

I. Reostanın sürgüsü a yönünde çekilmeli, II. L bobini K bobininden uzaklaştırılmalı,

kil nasıl olur?

Manyetik alanın birimi ya tesla ya da weber/m2 dir. Özindüksiyon katsayısının birimi Henry'dir. Buna göre, eşleştirme;

III. R direnci azaltılmalı

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir?

Üretecin bağlanma şeklinde göre, K bobininden

şekildeki gibi olmalıdır.

geçen akım ve sağ el kuralına göre, K ile L bobinlerinde oluşan manyetik alan yönleri şekildeki gibidir. K

L

ID +



V

I

R

L bobininden geçen indüksiyon akımı ile K bobininden geçen devre akımının, bobinlerde oluşturdukları manyetik alan yönlerinin aynı olabilmesi için K bobininden geçen devre akımının azalması, buna bağlı olarak K bobininin oluşturduğu manyetik alan şiddetinin azalması gerekir. L bobini de içinden geçen bu manyetik azalışı engelleyebilmek için aynı yönlü manyetik oluşturmalıdır. Sistemin bu şekilde işleyebilmesi için K bobininden geçen devre akımının azalması, dolayısıyla reostanın (b) yönünde hareket ettirilmesi veya L bobininin K bobininden uzaklaştırılması gerekir. L bobinindeki R direncinin artırılması veya azaltılması bu bobinden geçen akım yönünü etkilemez. Buna göre, I. ve III. ifadeler yanlış, II. ifade doğrudur.

69



İNDÜKSİYON AKIMI t

TEST - 11

t

1.

4. → B S

N

N

L=0,2 m

j

S

1 I.

II.



2

Sayfa düzlemine dik ve şiddeti 6 wb/m2 olan düzgün manyetik alan içindeki iletken tel çerçeve şekildeki gibi

S

3 m/s sabit hızla alan içinden çıkarılıyor.

N



ve indüksiyon emk'sının mutlak değeri nedir?

III.



A) 1 yönünde 1,2 V

Şekillerdeki mıknatıs ya da makaraların hareket du-

B)

rumlarına göre, hangilerinde indüksiyon akımı için

D) 1 yönünde 3,6 V

B) I ve II

D) Yalnız II

C) II ve III E) Yalnız I

2.

E) 2 yönünde 3,6 V

5.

Manyetik akı

→ B



K

2 yönünde 1,2 V

C) 1 yönünde 2 V

belirtilen yönler doğrudur? A) Yalnız III

Çerçeve üzerinde oluşan indüksiyon akımının yönü

z

L

2j

3

j

N

M





kaçtır? 1 A) 4

B)

3.

1 2

C) 1

→ B 2ℓ

D) 4

j

Şekil–I

düksiyon emk sı kaç volttur?

oranı

A) 15 E) 8





X

L

Y

Şekil–III

Şekil–II

Tellerin uçları arasında oluşacak emk değerleri arasındaki ilişki nasıldır? (sin30°= 0,5) B) f3 > f1 > f2

D) f3 = f2 > f1

E) 120

j

j

Şekillerdeki manyetik alanlarda uzunlukları 2ℓ, ℓ, ℓ olan

A) f2 > f3 > f1

D) 60

→ B

j

teller belirtilen hızlarla hareket ettiriliyor.

C) 30

6.



B) 20

→ 2B

→ B

30°

fMN

Tel çerçevede 0–3 saniye arasında oluşan indüksiyon emk'sı 20 volt ise 3–7 saniye arası oluşan in-

rıyla hareket ettiriliyorlar. Tellerde oluşan indüksiyon emk'larının

Bir tel çerçevenin düzlemine dik olan manyetik akının zamana göre değişim grafiği şekildeki gibidir.

Sayfa düzlemine dik manyetik alan içerisinde ℓ ve 2ℓ uzunluğundaki KL ve MN telleri sırasıyla 2j ve j hızla-



Zaman

–z

2ℓ

fKL

7

5

C) f1 = f2 > f3

E) f1 > f2 > f3

L uzunluğundaki XY çubuğu düzgün manyetik alan içerisinde X noktası etrafında döndürülüyor.



Buna göre, çubukta oluşan özindüksiyon emk'sı aşağıdakilerden hangisine eşittir? A)

B.j.L 2

B) B.j.L D) 2B.j.L

C)

3B.j.L 2

E) 3B.j.L 69

7.

////////////

10. Tavana iple asılı mıknatıs ve

2

akım makarası sisteminde, ipdan farklıdır.

I

rım sayısı artırılmalı,

III. Üretecin emk'sı azaltılmalı

I. Halka 2 veya 4 yönünde hareket ettirilmelidir.



II. Halka 3 yönünde hareket ettirilmelidir.

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız I

III. Telden geçen akım şiddeti azaltılmalıdır.

B) I ve II D) II ve III

B) I ve II

E) I, II ve III

C) I ve III

11.

E) Yalnız III

→ B

X

O1

O2 ~

~

8.



→ B

→ B

Y

~

~

Eşit uzunluktaki X ve Y telleri, O1 ve O2 noktaları etrafında eşit büyüklükteki açısal hızlarla döndürülüyorlar.



Buna göre, tellerin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'larının oranı



C) I ve III

D) II ve III

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız I

f R

II. R direnci artırılmalı,

Çembersel telden ok yönünde akım geçebilmesi için;



+ –

I. Akım makarasındaki sa-

Şekildeki düzenekte iletken düz telden geçen akımın şiddeti I dır.



S

İpte oluşan gerilme kuvvetini artırabilmek için;

4

N

te oluşan gerilme kuvveti sıfır-

3

1

A)

Şekildeki 4.10–2 wb/m2 lik manyetik alanda bulunan 0,15

1 6

B)

1 2

fX fY

kaçtır?

C) 1

D)

4 3

E) 2

m2 lik iletken tel çerçeve düşey konumdan yatay konuma 0,6 s'de getiriliyor.

Tel çerçevede oluşan indüksiyon emk'sı kaç volttur? A) –1.10 –3

B) –6.10 –2 –4

12.

Manyetik akı

C) –3

z

E) –1.10 –2

D) 5.10

3t

9.

akım 0,04 saniyede 0,2 A den düzgün olarak sıfıra düşürülüyor.

Şekil–I

Özindüksiyon katsayısı 0,6 H olan bir devreden geçen

volttur?

70

7t Zaman

Şekil–II

Şekil–I'deki bobin makarasından geçen manyetik akının



I. zaman aralığında oluşan indüksiyon emk'sı 12 volt olduğuna göre, III. zaman aralığında oluşan indüksi-

B) 4,5

C) 6

D) 8

yon emk'sı kaç volttur?

E) 9

A) 8 1.

5t

zamana bağlı değişim grafiği şekil–II'deki gibidir.

Buna göre, devrede oluşan özindüksiyon emk'sı kaç

A) 3



III

II

I

R

2.1. B

2.3.C

3. C4.

4. E 5. 5. C

6. A

7. 7. D

B) 12

8. E 8. 9. A

9. 10. D

C) 15 11. 10.E

D) 18 12. 11. D

E) 21 12.



İNDÜKSİYON AKIMI

1.

TEST – 12

4. N

1

S

2

1

2

I A1 1

A2 2

1

2

Şekildeki sistemde, akım makaraları ve mıknatıs aynı



düzlemdedir. Mıknatıs ok yönünde hareket ettirilirse

düz telden geçen akım şiddeti artırılırsa, K ve L ilet-

A1 ve A2 ampermetrelerinden hangi yönlerde akım-

ken tel halkalarında oluşan indüksiyon akımlarının

lar geçer?

A1

yönleri verilenlerden hangisi olur? K

A2



A)

1

1

B)

1

2

C)

2

1

D)

2

2

E)

oluşmaz

oluşmaz

L

A)

1

1

B)

1

2

C)

2

1

D)

2

2

E)

oluşmaz

oluşmaz





2.

K L Sayfa düzlemi üzerinde bulunan sonsuz uzunluktaki



X

L

→ B

Y

5.



j 2L

O 53°

j



L

K d

d

j

Sayfa düzlemine dik manyetik alanda iletken çubuk O noktası etrafında sabit w açısal hızıyla döndürülüyor.



X ve Y iletken teller düzgün bir manyetik alan içinde şekildeki gibi sabit hızlarla çekiliyor. Tellerin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'larının oranı A)

1 2

B)

3 4

C)

5 8

fx fy

D) 2

E)

j

L

L

2i

j



1 A) 4

6. i

L

2i

oranı kaçtır?

10 3

Z

Y

1 3

C)

1 2

K

N

L

M

D)

2 3

VKL



E) 1

→ B

j



Oluşan indüksiyon emk'ları fX, fY, fZ olduğuna göre, bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi nedir? B) fX > fY > fZ

C) fX > fZ > fY

E) fZ > fY > fX

Sayfa düzlemine dik düzgün bir B manyetik alanında bulunan iletken raylar üzerinde KL teli j hızıyla çekildi-

deki çubuklar, sabit j hızları ile hareket ettiriliyorlar.

D) fY > fX > fZ



j

Sayfa düzlemine dik manyetik alan içine şekildeki gibi

A) fX = fY = fZ

B)

VOK

i

yerleştirilmiş X, Y, Z sistemlerinde, iletken raylar üzerin

OK noktaları arasında oluşan potansiyel VOK, KL noktaları arasında oluşan potansiyel VKL ise

kaçtır?

3. X



ğinde R direncinden I akımı geçmektedir.

KL teli hareket halinde iken MN teli KL teline zıt yönde 2j hızıyla hareket ettirilirse R direncinden geçen akım kaç I olur? 1 A) 2

B) 1

C)

3 2

D) 2

E) 3 71

7.

10.

+y → B

–z

→ B

j1 j2 +x

–x



Birbirlerine doğru j1 ve j2 hızlarıyla yaklaşan iletken tel

ve manyetik alan sisteminde, iletken tel üzerinde bir in+z



düksiyon emk'sı oluşturuluyor.

Şekildeki X, Y, Z dik koordinat sistemindeki iletken tel



Oluşan bu indüksiyon emk'sı aşağıdakilerden hangi-

çerçeve, Y doğrultusunda düzgün bir manyetik alan içe-

sine bağlı değildir?

risindedir. Çerçeve X, Y, Z eksenlerinden hangilerinin

A) Manyetik alan şiddetine

etrafında döndürülmeye başlanırsa, çerçevede bir indüksiyon emks'sı oluşur? A) Yalnız X

B) j1 hızına

C) Tel çerçevenin alanına

D) j 2 hızına

E) Manyetik alanın yönüne

B) X ve Z

D) Y ve Z

C) Yalnız Y

11.

E) Yalnız Z

K

L

8. b

a

O

L

3L

M

K

+

N

– f



A

Reosta

1

2

Aynı düzlemde bulunan K ve L bobinleri şekildeki gibi verilmiştir. Buna göre, I. L bobini K bobinine yaklaştırılırken ampermetreler-



den akım 2 yönünde geçer.

Şekildeki sayfa düzlemine dik düzgün B manyetik alan

II. L bobininden akımın 1 yönünde geçmesi için reosta-

içinde uzunlukları L ve 3L olan OK ve MN çubukları O ve

nın ucu a yönünde hareket ettirilmelidir.

M noktaları etrafında saniyede 6 ve 2 devir yapmaktadır.

III. K bobini L bobininden uzaklaştırılırken ampermetre-

Buna göre, tellerde oluşan indüksiyon emk'larının oranı

fOK fMN

nedir?

1 A) 9

B)

den akım 1 yönünde geçer.

2 9

C)

1 3

D)

2 3

E)

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

1 4

B) I ve II D) I ve III

C) Yalnız II E) II ve III Tel halka

12. i akımı taşıyan K teli ve L halkası 9.

aynı düzlemdedir.

Şekildeki devrede X anahtarı

kapatılınca

bobinlerde

oluşacak



özindüksiyon ve in-

I

düksiyon akımlarının

II

yönleri ne olur?

Özindüksiyon

K telinden geçen i akımı düzgün olarak artırılırsa L halkasında

+

oluşan indüksiyon akımının za–

mana bağlı değişimi nasıl olur?

R

X f

III



IV

A)

B)

i

C)

i

II

III

B)

I

IV

C)

III

I

D)

IV

II

E)

I

III

72

i

D)

3. A

4. B

5. B

6. E

7. B

8. C

9. A

E)

i

10. E

t

t

t

i

t

2. C

L

K

İndüksiyon

A)

1. A

i

11. C

t

12. C



İNDÜKSİYON AKIMI

1.

1

N



4.

1

N

S 2

j M

j

2

N

Bir çubuk mıknatıs iletken çemberin merkezi doğrulturiliyor. Buna göre, çembersel iletken telde oluşan in-



nın elektrik yüklerinin işareti için ne söylenebilir?

gisinde doğru olarak verilmiştir? Yaklaşırken

K

M

N





+

+



+





+

+



D)



+



+

E)



+





Uzaklaşırken

A)

1

2

B)

2

1

C)

1

1

D)

2

2

E)

1

oluşmaz

j

2ℓ

5.

→ 2B

→ B



A)

+

B) C)

L





2.

Sayfa düzleminde dik B manyetik alanında şekildeki gibi hareket ettirilen KL ve MN iletken çubukları-

düksiyon akımlarının yönleri aşağıdakilerden han-

Bir akım makarasının yüzeyine dik geçen akının zamanla

2j

değişim grafiği şekildeki gibidir.

Şekil–II

Şekil–I

Akı 4z 3z

Buna göre, akım makara-

I

sında I, II ve III zaman ara-

III

II t

3t Zaman

2t

Şekil–I'de boyu 2ℓ olan iletken tel, B manyetik alanı

lıklarında oluşan indüksi-

içinde çekildiğinde telin uçları arasında f büyüklüğünde

yon emk'larının büyüklükleri f1, f2 ve f3 arasındaki ilişki nedir?

indüksiyon emk'sı oluşuyor.

L

K

S

sunda sabit hızla ve okla gösterilen yönde hareket etti-



TEST – 13

Buna göre, ℓ boyundaki iletken tel 2 B manyetik

A) f1 > f2 > f3

alanı içinde şekil–II'deki gibi 2j hızıyla çekilirse te-

D) f1 > f2 = f3

lin uçları arasında oluşan emk kaç f olur? 1 A) 2

B) 1

C) 2

D) 4

B) f3 > f1 > f2

C) f2 > f3 > f1

E) f1 = f3 > f2

E) 8

3.

→ B

6.

AB iletken teli sürtünmesiz reket etmektedir.

K



L

M

2ℓ



N

hangileri doğrudur?

A

B j

I. R direncinin üzerinde 1

Uzunlukları ℓ ve 2ℓ olan KL ve MN çubukları 2T ve 3T periyotları ile K ve M noktaları etrafında döndürülüyor.



Çubukların uçları arasında oluşan indüksiyon emk'larının oranı 3 A) 8

3 B) 4

fKL fMN

kaçtır?

numaralı yönde akım geçer. II. R direncinin değeri artırılırsa indüksiyon akımının değeri azalır. III. Tel çerçevedeki akı azalmaktadır. A) Yalnız I

C) 1

2

1

Bu olayla ilgili ifadelerden

→ B

R

ray sisteminde j hızı ile ha-

3 D) 2

E) 12

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) Yalnız III 73

7.

10.

y

Üzerinden I akımı geçen 1

düz tel ile çembersel tel

–x

2

S

+x

N

aynı düzlemdedir.

Çembersel telde oluştu- I rulacak indüksiyon akı-

A

mı için;

1

I. I akımı artarsa, çem-



bersel telde indüksiyon akımı 2 yönünde oluşur.

I. Mıknatıs +x yönünde hareket ettirilirse ampermetre-

yon akımı 1 yönünde oluşur.

den 2 yönünde akım geçer.

III. Telden geçen akım I dan sıfıra düşürülürse çember-

II. Mıknatıs –x yönünde hareket ettirilirse ampermetre-

sel telde indüksiyon akımı 1 yönünde oluşur.

den 1 yönünde akım geçer.

ifadelerinden hangileri doğru olur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

Bir akım makarası ve bir mıknatıs şekildeki gibi yerleştirilmiştir. Buna göre,

II. Çembersel tel y yönünde hareket ettirilirse indüksi-



III. Mıknatıs sayfa düzlemine dik bir eksen etrafında

C) I ve III

döndürülürse ampermetreden akım geçmez.

E) I, II ve III



ifadelerinden hangileri doğrudur? A) I ve II

j K

L

3d

M



11. Şekildeki sistemde;

→ B

I. K anahtarı kapa-

N d P

j



B) I ve III D) Yalnız III

8.

2d

E) I, II ve III X

I

akım II yönünde oluşur.

+

II

II. K anahtarı kapa-

Sayfa düzlemine dik düzgün bir manyetik alan içindeki

f

KL telinde oluşan indüksiyon emk'sı f1 , MN telinde

akımın I yönünde oluşması için reosta ok yönünde

3 B) 2

C) 3

D) 4

f1 f2

hareket ettirilmelidir.

ora-

III. K anahtarı kapalı iken X telinde akımın II yönünde oluşması için üretecin emk'sı azaltılmalıdır.

E) 6

ifadelerinden hangileri doğru olur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

Sürtünmesi önemsiz ray üzerindeki iletken KL çu-

1

buğu j hızı ile ok yönünde

2

hareket ettirilip bırakılıyor.

K

b j

duğu devrede K anahtarı kapatılıyor.

L

Buna göre;

I. Makaranın

1. B

2. C

+

– K

geçen

III. Özindüksiyon akımının değeri, akım makarasının direncinden bağımsızdır.

C) I ve III

A) Yalnız I

E) I, II ve III 3. A

2

II. 2 yönünde özindüksiyon akımı oluşur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

D) Yalnız III

içinden

1

manyetik akı artar.

III. KL teline a yönünde manyetik kuvvet etki eder.

B) I ve II

Bu işlem sırasında aşağıdakilerden hangisi doğru olur?

II. Telde 2 yönünde indüksiyon akımı oluşur.

A) Yalnız I

C) I ve III E) I, II ve III

12. Akım makarasının bağlı bulun→ a B

I. KL çubuğu yavaşlayarak durur.

74

K

lı iken X telinde

A) 1





KL ve MN telleri sabit j hızlarıyla hareket ettiriliyor.

nı kaçtır?



C) II ve III

tılırken X telinde

oluşan indüksiyon emk'sı f2 olduğuna göre,

9.

2

4. A

B) I ve II D) Yalnız III

5. B

6. B

7. E

8. B

9. E

10. A

C) I ve III E) II ve III

11. B

12. B



İNDÜKSİYON AKIMI

1.

TEST – 14

4.

N

I

L

j

R

S

K

d I

II I

I

Şekil–I S



N

Üzerinden I akımı geçen sonsuz uzunlukdaki düz tel-

tiriliyor.

Şekil–III İndüksiyon akımı oluşturmak için şekil–I, şekil–II ve şe-



Hangi yollar boyunca çembersel telden geçen akım okla gösterilen yönde olur? A) Yalnız I

İndüksiyon akımının yönü, hangi şekillerde doğru

A) I ve II

B) Yalnız I D) Yalnız II

E) I, II ve III

5.

C) I ve III

M

K

80 cm

2A



B

Şekildeki raylı sistemde AB teli 2 m/s hızla hareket ettirildiğinde 4 X'luk dirençten gösterilen yönde 2

N

amperlik akım geçtiğine göre, manyetik alanın yö-

KL ve MN iletken çubukları sayfa düzlemine dik manye-

nü ve büyüklüğü hangi seçenekte doğru olarak ve-

tik alanda eşit j hızlarıyla şekildeki gibi çekiliyor.

rilmiştir?

Buna göre, KL ve MN çubuklarının uçları arasında

A) 9 , 5 Tesla

B) 9 , 2, 5 Tesla

C) 9 , 4 Tesla

D) 7 , 5 Tesla

oluşan indüksiyon emk'larının oranı A)

2 3

B) 1

C)

3 2

fKL fMN

kaçtır?

D) 3

E)

E) 7 , 4 Tesla

9 4

6. → B

K j

K

N

→ B N

L

M

Şekil–II

Şekil–I

30° ℓ=20 cm

K M Şekil–III



lerle şekillerdeki sistemler oluşturuluyor. Teller, gösterilen yönlerde sabit j hızları ile hareket ettirilirken hangi sistemlerde indüksiyon akımı oluşur? B) I ve II

D) II ve III

C) I ve III

Sayfa düzlemine dik ve dışa doğru olan düzgün B manyetik alan içerisinde 20 cm uzunluğundaki KL çubuğu

Safya düzlemine dik manyetik alanlar içindeki iletken tel-

A) I, II ve III

→ B

30°

j=12 m/s

j

j L

M

L

→ B

N

K j

j

j

L



j=2 m/s

4 X

→ B j

L



→ B

A

E) II ve III

j

3.

C) I ve III

30°

2.



B) I ve II D) Yalnız III

olarak gösterilmiştir?



N

şeklindeki tel, KL, LM ve MN yolları boyunca hareket et-

R

kil–III'teki deneyler yapılıyor.

III

den, merkezi d kadar uzaklıkta bulunan iletken çember I



M

Şekil–II

şekildeki gibi 12 m/s sabit hızla çekilmektedir.

Manyetik alan şiddeti 5 wb/m2 olduğuna göre, KL telinin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sının 1 büyüklüğü kaç volttur? ccos 60° = m 2 A) 1,5

B) 3

C) 4,5

D) 6

E) 12

E) Yalnız III 75

7.

10.

I II

R +



A

Reosta

V





I. şekildeki reostanın sürgüsü ok yönünde çekiliyor.



Bu olayın sonunda hangileri gerçekleşir?

düzgün olarak 5 X dan 15 X a çıkarılıyor.

sine eşittir?

III. II. devrede oluşan indüksiyon akımının büyüklüğü, indüksiyon emk'sı ve R direnci ile doğru orantılıdır.

A) I yönünde, 2 V

B) II yönünde, 5 V

C) I yönünde, 7 V

D) II yönünde, 7 V

B) Yalnız II

L

nü ve özindüksiyon emk'sı aşağıdakilerden hangi-

E) II yönünde, 2 V

C) Yalnız III

11. Üzerinde kondansatör bulu-

E) II ve III

nan şekildeki sistem düzgün

M

4j

de olup iletken KL teli sabit j

K



II. Manyetik alan şiddetine,

çubuğu, K noktasından sabitlenmiş biçimde L ucundan 4j hızıyla döndürülürken MN çubuğu 3j hızıyla yatay çekiliyor. Çubukların uçları arasında oluşan potansi-

1 A) 6

B)

fKL

III. Kondansatörün sığasına

C)

2 3

D) 1

E)

3 2

rede okla gösterilen yon akımının oluşma-

1

+

tik alan şiddeti artar.

I. K anahtarını kapat-

2

Reosta

b

tirmek.

III. Makaranın sarım sayısı azaltılırsa içinden geçen manyetik alan şiddeti artar.

III. Anahtar kapalı iken üretecin emk'sını azaltmak.

ifadelerinden hangileri doğru olur?

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız I

C) I ve III

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

E) I, II ve III

3. C

4. A

5. D

f

II. Anahtar kapalı iken reostayı a yönünde hareket et-

II. Reosta 2 yönünde hareket ettirilirse özindüksiyon akımı 1 yönünde oluşur.

B) Yalnız II

a



mak.



f

K

+

sı için;

ranın içinden geçen manye-

2. B

E) I, II ve III

yönde bir özindüksi-

de hareket ettirilirse, maka-

1. E

C) I ve III

12. Şekildeki bobinli dev-

I. Reostanın sürgüsü 1 yönün-

D) II ve III

B) I ve II D) II ve III

Şekildeki gibi kurulmuş devrede;

A) I ve II

niceliklerinden hangilerine bağlıdır? A) Yalnız I

kaçtır?

1 3

toplanan

I. KL telinin hızına,

Sayfa düzlemine dik B manyetik alanı içerisinde KL

fMN

L

yük miktarı;

N

yellerin oranı

Kondansatörde

j

K

hızıyla hareket ettiriliyor.

→ B

C

bir B manyetik alan içerisin→ B

3j

76

Bobinin özindüksiyon katsayısı 0,1 Henry olduğu-

II. II. devrede oluşan indüksiyon emk'sı, R direncinden bağımsızdır.

8.



Şekildeki devrede reosta yardımı ile direnç 0,4 s'de

na göre, bobinde oluşan özindüksiyon akımının yö-

D) I ve II

9.

Reosta

I. I. devrede oluşan özindüksiyon akımı, devre akımı ile aynı yönlüdür.

A) Yalnız I





f=60 V

Ampermetre Şekil–II

Şekil–I

+

6. D

7. D

8. B

9. A

10. A

11. E

12. D

1.

İNDÜKSİYON AKIMI İletken bir tel halkaya, sabit hızı j olan bir mıknatıs şekil- S deki gibi yaklaştırılıyor.



(I)

j

TEST – 15

4.

→ B

I

N (II)

Bu sırada tel halkada oluşan indüksiyon akımı için;

I. Mıknatıs, tel çerçeveye yaklaştırılırken indüksiyon akımı I yönünde oluşur. II. Mıknatıs, tel çerçeveden uzaklaştırılırken II yönünde indüksiyon akımı oluşur. III. Mıknatıs, tel çerçevenin içinden geçirilirken telde sabit akım oluşur.

II

şiddetindeki düzgün bir manyetik alan içinde 0,5 saniyede I konumundan II konumuna getiriliyor.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III → B

2.

E) I, II ve III

K

A) 6

B) 8

K



60°

N

2j

K, L, M iletken telleri düzgün manyetik alan içinde şekildeki gibi j, 2j ve j hızları ile hareket ettiriliyor.





2t

Şekil–I'deki X telinin üzerinden geçen akımın zamana



Buna göre, Y telinde oluşan indüksiyon akımı için;

II. t–2t zaman aralığında sıfırdır.

→ B

L

III. 2t–3t zaman aralığında 2 yönündedir.

yargılarından hangileri doğrudur? A) I ve II

B) I ve III D) Yalnız II

j

6.

M

N

Zaman

bağlı değişmi grafiği şekil–II'deki gibidir.

B) fL > fK > fM C) fK = fM > fL E) fK = fL > fM

3t

Şekil–II

I. 0–t zaman aralığında 1 yönündedir.

K

C) I ve III E) I, II ve III

→ B ℓ=0,3 m

Düzgün bir B manyetik alanı içine KLMN iletken tel çer-

(I)

R=0,2 X j=5 m/s

(II)

çeve sabit j hızıyla şekildeki gibi getiriliyor. Tel çerçeve manyetik alan içine girerken; I. Tel çerçevede L'den K'ye doğru sabit bir indüksiyon akımı oluşur.



akının büyüklüğü değişmez.

bir tel çerçeve şekildeki gibi 5 m/s hızla çıkarılıyor.

III. Tel çerçevede sabit bir emk oluşur.

Şiddeti 1,2 weber/m2 olan düzgün bir manyetik alan içinden, hız vektörüne dik kenar uzunluğu 0,3 m olan iletken

II. Çerçevenin içinden birim zamanda geçen manyetik



t

M

Y

dir? A) fK > fL > fM

3.



L

düksiyon emk'ları arasındaki büyüklük ilişkisi ne-

D) fK = fL = fM

E) 24

Akım

2

Şekil–I

X

Tellerin uzunlukları 2ℓ, 2ℓ ve ℓ olduğuna göre, bu iletkenlerin uçları arasında oluşan fK, fL ve fM in-



1

D) 18

I

j



C) 12

5.

M j

2ℓ

Bu sırada tel çerçevde oluşan ortalama indüksiyon emk'sı kaç volt olur?

C) I ve III

L

2ℓ

Yüzey alanı 0,8 m2 olan iletken bir tel çerçeve, 15 weber/m2

Buna göre, 0,2 X'luk dirençten geçen akım hangi yönde kaç amper şiddetinde olur?

yargılarından hangileri doğru olur?

A) I yönünde 3 amper

B) II yönünde 6 amper

A) Yalnız I

C) II yönünde 8 amper

D) I yönünde 9 amper

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III



E) II yönünde 12 amper 77

7.

10.

K

L

→ B j

j

X +

2

1



Düzgün bir B manyetik alan içine j hızıyla giren tel çer-



çeve, manyetik alanı şekildeki gibi terk ediyor.

A)

B)

emk

C)

emk

I. X anahtarı açılırsa, K bobininde 2 yönünde indüksiyon akımı oluşur.

zaman –f

D)

II. Reostanın sürgüsü ok yönünde çekilirse, K bobininde 1 yönünde indüksiyon akımı oluşur.

emk

III. İki bobin birbirlerine yaklaştırıldığında, K bobininde

f

f

f

zaman

–f

E)

emk

zaman

–f

1 yönünde indüksiyon akımı oluşur.

yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

emk

zaman

–f

B) I ve III

C) Yalnız II

D) II ve III

f

f

zaman

–f

Reosta

K ve L bobinleri etkileşme uzaklığındadır. Buna göre,

Tüm hareketi boyunca iletken tel çerçevede oluşan emk'nın zamana bağlı grafiği nasıl çizilir?





f

11. K

E) I, II ve III 3j

L

j 2j S

N

8. → B



2B

j

K



O

L

3ℓ

R



(I)

R

(II)

Aynı düzlemde bulunan özdeş K ve L bobinleri ve çubuk mıknatıstan oluşturulan sistemde makaralar ve mıknatıs



j, 3j ve 2j sabit hızları ile hareket ettiriliyor.

Sayfa düzlemine dik B ve 2 B şiddetlerindeki manyetik alanlarda uzunluğu 4ℓ olan iletken tel, j hızıyla çeki-



liyor.

I. K bobinindeki lambadan I yönünde akım geçer.

Telin KO noktaları arasında oluşan indüksiyon

II. L bobinindeki lambadan II yönünde akım geçer.

emk'sı f olduğuna göre, KL noktaları arasında oluşan indüksiyon emk'sı kaç volt olur? A) 1

9.

B) 5

C) 6

III. Lambalar eşit parlaklıkta ışık verir.

D) 7

E) 8

devrenin direnci 0,2 saniyede 5 X dan 10 X a

lüyor. Tel, sırasıyla K ve L noktaları etrafında döndürüldüğünde telin uçları arasında f1 ve f2 indüksiyon emk'ları oluşmaktadır. Buna göre,

1. B 78

C)

2. E

E) I, II ve III

sinde reosta yardımı ile

~ açısal hızı ile döndürü-

1 2

C) I ve III

12. Şekildeki bobin devreL

K

manyetik alan içinde sabit

B)

B) I ve II D) II ve III

tel çubuk, düzgün bir

3 8

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I

4 eşit bölmeli iletken bir

A)

Buna göre,

9 16 3. E

f1 f2



+

Bobinin özindüksiyon

f=80 V

Reosta



katsayısı 0,6 Henry ol-

oranı nedir?

duğuna göre, özindüksiyon emk'sı kaç volt olur? 2 3

E)

4. E

5. E

D)

çıkarılıyor.

3 4

A) 12

6. D

7. C

8. B

B) 16

9. B

10. E

C) 18

11. B

D) 24

12. D

E) 30



İNDÜKSİYON AKIMI

1.

TEST – 16

4.

→ B

K

K

30°

R=2 X

N

j=5 m/s

L



niyede getirildiğine göre, 2 X luk dirençte bu sürede

sıyla f1, f2 ve f3 tür.

2.



C) 24

D) 36

Buna göre, oluşan indüksiyon emk'ları f1, f2 ve f3 arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

açığa çıkan enerji kaç joule olur? (sin30° = 0,5) B) 18

Sayfa düzlemine dik B şiddetindeki manyetik alan içinNK noktaları arasında oluşan indüksiyon emk'ları sıra-

manyetik alanda şekildeki gibi sabit 5 m/s hızla hareket ettiriliyor. KL teli I konumundan II konumuna 0,25 sa-

A) f1 > f2 > f3

E) 72

B

2ℓ

j

2j L

B) f1 = f2 = f3

D) f2 > f1 > f3





M

de sabit j hızıyla hareket ettirilen tel çerçevede KL, LM,

Uzunluğu 0,4 m olan KL iletken teli, şiddeti 12 tesla olan

A) 9

→ B

j

(II)

(I)



L

C) f2 = f3 > f1

E) f3 > f1 > f2

ℓ 30°2j



M

K



K, L, M iletken telleri sayfa düzlemine paralel düzgün manyetik alanı içinde şekildeki gibi j, 2j ve 2j büyüklüğündeki hızlarla hareket ettiriliyorlar.



Tellerin uzunlukları 2ℓ, ℓ ve ℓ olduğuna göre, bu iletkenlerin uçları arasında oluşan indüksiyon emk'ları fK, fL ve fM arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?



5.

(sin30° = 0,5)

→ B

A) fK = fL = fM

B) fK = fL > fM

D) fL > fK = fM

3.

→ 2B

C) fK > fL = fM

E) fK = fM > fL → B

3ℓ

2j





2ℓ



j

Sayfa düzlemine dik ve şiddetleri 2 B ve B olan manyetik alanlar içindeki aynı maddeden yapılmış tel çerçeveler, 2j ve j lik sabit hızlarla hareket ettiriliyorlar.



çizilir?

A)

B)

I

I1 I2

nedir?

1 2

B)

3 4

C)

3 2

D) 2

t

t

t

D)

–I

E)

I

t –I

I I

I

E) 6

I I

–I

(Telin direnci telin boyu ile doğru orantılıdır.) A)

C)

I I

I

Buna göre, şekillerdeki tel çerçevelerde oluşan indüksiyon akımlarının oranı



Çerçevenin tüm hareketi boyunca tel çerçevede oluşan indüksiyon akımının zamana bağlı grafiği nasıl

Şekil–II

Şekil–I

Düzgün bir B manyetik alanı içine j hızıyla giren tel çerçeve, manyetik alanı şeklideki gibi terk ediyor.





j

j

t –I

79

9.

→ B

6.

→ B L

K

~

j O

N ML K



Sürtünmesiz düşey ortamda sayfa düzlemine dik ve sayfa dışına doğru uygulanmış manyetik alanda uzunluğu ℓ ve direnci R olan KL iletken teli sabit hızla aşağı yönde



hareket ediyor.

O noktası etrafında sabit ~ açısal hızı ile dönen şekildeki eşit aralıklı iletken nötr çubuğun hangi nokta



Buna göre, çubuğun ağırlığı aşağıdaki bağıntılardan

veya noktalar arasında potansiyeli sıfır olur?

hangisine eşit olur?

A) O noktası

A) B.j.ℓ.R

B) K noktası

D) L noktası

C) KL arası

B)

E) ML arası D)

7.





~ (I)

10.

B.j., R

2

2

,.R.B j

B .j ,.R

C) 2 2



E)

B ., .j R

K

L

37

°

(II)

L

1

I +

K





ber/m2 lik düzgün manyetik alanda I konumundan II ko-

L bobininde şekilde gösterilen yönde I özindüksiyon akımının oluşması için;

numuna, KL kenarı etrafında ~ açısal hızla 0,3 saniyede

I. Üretecin emk'sı artırılmalı,

döndürülerek getiriliyor.

II. Reostanın sürgüsü 1 yönünde çekilmeli,

Bu sürede çerçevede oluşan ortalama indüksiyon

III. K bobini, L bobinine yaklaştırılmalı

emk'sı kaç volttur? (cos37° = 0,8; sin37° = 0,6) A) 9

8.

B) 12

C) 20

D) 30



E) 60

→ B

K

L

makarasında reosta-

L

2j

nın sürgüsü ok yönünde sabit hızla çekili-

4j N

M

yor.

N

M

Şekil–I





Bu sırada devrede oluşan

Şekil–II

Reosta

Manyetik alan şiddetlerinin 2 B ve B olduğu ortamlar-

I. Devre akımı ile zıt yöndedir.

reden geçen indüksiyon akımının şiddeti I oluyor.

II. Devre akımından büyüktür.

Buna göre, KL ve MN telleri, şekil–II'deki gibi 2j ve

III. Bobinin sarım sayısı arttıkça artar.

indüksiyon akımının şiddeti kaç I olur? B) 2

C) 3 1. B

2. A

D) 6 3. C

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız ı

E) 12 4. C

5. A

f

özindüksi-

da şekil–I'deki KL teli j hızıyla hareket ettirildiğinde dev-

A) 1

+

yon akımı için;

4j hızlarıyla hareket ettirildiğinde devreden geçen

80

E) I, II ve III

11. Şekildeki reostalı akım

K

j



işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) Yalnız III

→ 2B

Reosta

f

R

Yüzey alanı 1,2 m2 olan şekildeki tel çerçeve, 25 we-

B) I ve II D) II ve III

6. E

2



7. C

8. C

9. E

10. A

C) I ve III E) I, II ve III

11. C



İNDÜKSİYON AKIMI

1. C

4.

→ B

K j



TEST – 17

2r

3r

r

L

Şekil–I

Sayfa yüzeyine dik manyetik alanı içerisinde uzunluğu ℓ



olan KL teli ok yönünde sabit j hızıyla çekiliyor.

4.DB, 2.DB kadar değişiyor.

I. j hızı artırılmalı,

yüklükler arasındaki sıralama ne olur?

III. Uzunluğu ℓ olan telin boyu artırılmalı

A) f1 = f2 = f3

işlemlerinden hangileri yapılmalıdır? B) Yalnız II D) II ve III

2.



L

K 2j

2ℓ

2R



2B

2z

j

z





ettirilerek çerçevelerden sırasıyla IK ve IL indüksiyon akımlarının geçmesi sağlanıyor.

Buna göre, IK ve IL indüksiyon akımlarının oranı kaçtır?

1 2

3.

IK IL

Buna göre, çerçevede oluşan emk'nın zamana bağlı

A)

B)

emk

C) 1

D) 2

f



t

0

2t

M

0

Zaman

C)

B

D)

emk

2f

–f

N

Kenar uzunlukları 10 cm ve 40 cm olan tel çerçeve 30 teslalık düzgün bir manyetik alanı içinde KL ekseni etra-

3t

t

2t

Zaman

–2f

0

L

3t

E) 4

→ 40 cm

emk

2f

10 cm



Düzgün bir manyetik alanda bulunan bir tel çerçeveden

–f

~

K

Zaman

grafiği aşağıdakilerden hangisidir?

L çerçeveleri 2j ve j büyüklüğündeki hızlarla hareket

B)

3t

2t

bidir.

Manyetik alan şiddetleri B ve 2 B olan ortamlarda K ve

1 A) 4

t

geçen manyetik akının zamana bağlı grafiği şekildeki gi-

Şekil–II

Şekil–I



E) f3 > f1 > f2

Manyetik akı

5.

0



C) f1 = f3 > f2

E) I, II ve III

B



B) f1 > f2 = f3

D) f2 > f1 > f3



C) I ve III



R

Bu süreler boyunca halkalarda oluşan indüksiyon emk'ları sırasıyla f1, f2 ve f3 olduğuna göre, bu bü-

II. Kondansatörün levhaları arası uzaklık azaltılmalı,

A) I ve II

Yarıçapları 2r, r ve 3r olan iletken tel çerçevelerden geçen manyetik alan şiddetleri 2t, t ve 3t sürelerde 3.DB,

Sığası C olan kondansatörde depolanan yük miktarın ıartırabilmek için;



Şekil–III

Şekil–II

emk

f 0

t 2t

3t

t

Zaman

3t 2t

Zaman

–2f

E)

emk

fında saniyede 2,5 devir yapacak şekilde döndürülüyor.

Buna göre, tel çerçevede oluşacak indüksiyon emk'sı en fazla kaç volt olur? A) 3

B) 4

C) 6

D) 12

E) 48

f 0

t

2t

3t Zaman

–2f

81

6.

9.

B

B

B

B



→ → B

→ → B



→ B

j

j

j

K

j

L

x

M

I

II y

Şekil–III

Şekil–II

Şekil–I

K

j

j

L



Şekillerdeki devrelerde K, L, M lambalarından hangileri ışık verebilir? A) Yalnız K

B) K ve L

D) Yalnız M



deki gibi dengede iken ortamdaki manyetik alan şidde-

C) K ve M

ti düzgün olarak azaltılıyor.

E) K, L ve M

7.

→ B

Buna göre, I. KL teli II yönünde hareket eder.

2

1

İletken KL teli düzgün bir manyetik alanı içinde şekil-

II. KL telinden y yönünde indüksiyon akımı geçer.

I

III. KL teline II yönünde F manyetik kuvveti etki eder.

yargılarından hangileri doğrudur? A) I ve II



B) I ve III

Sayfa düzlemine dik bulunan düzgün bir B manyetik

D) II ve III

alanı içinde iletken bir tel çerçeve hareket ettirildiğinde

C) Yalnız II E) I, II ve III

telden I akımı geçiyor. Buna göre, I. Manyetik alan yönü sayfa içine doğru ise çerçeve 1 yönünde hareket ettiriliyor. II. Manyetik alan yönü sayfa dışına doğru ise çerçeve 2 yönünde harerek ettiriliyor. III. Tel çerçeve 1 yönünde hareket ettiriliyorsa manyetik alan sayfa dışına doğrudur.

A) Yalnız I

B) I ve II D) Yalnız II

8.

10.

uzunlukları

B

L



R



manyetik alanlar içerisinde 3F ve 2F'lik kuvvetlerle çe-

N

M

kiliyorlar.

j





şekildeki

büyüklüğü B, j, ℓ ve R cinsinden aşağıdakilerden

D)

2B.j ,.R 1. E

82

C) E)

2. C

2B.j., R

4B.j., R 3. D

4. C

5. C

j1 j2

oranı nedir? (Telin direnci, telin bo-

yu ile doğru orantılıdır.)

hangisine eşit olur? 2B.R j.,

Tel çerçeveler sabit j1 ve j2 hızlarıyla hareket ettiklerine göre,

devrede R direncinden geçen indüksiyon akımının

B)

Aynı maddeden yapılmış ve kalınlıkları eşit olan şekil–I ve şekil–II'deki tel çerçeveler, B ve 2 B şiddetlerindeki

2B

B.j., R

2F

Şekil–II

j K

lar.

A)

5ℓ ℓ

Şekil–I



hızlarıyla hareket ettiriyorgöre,

3F

2ℓ

olan KL ve MN telleri j

Buna



2B

2ℓ

E) I, II ve III

Manyetik alan şiddetleritamlarda

B

C) I ve III

nin B ve 2 B olduğu or-





yargılarından hangileri doğru olur?

6. B

3 A) 8

7. B

B)

8. A

1 2

9. E

C) 1

10. C

D)

4 3

E)

9 4

1.

İNDÜKSİYON AKIMI Uzunluğu ℓ olan iletken bir tel, düzgün manyetik alan

4.

~

K

iletken KL ve MN çubukları gösterilen yön-

O

döndürülürken

lerde 3j ve j hızlarıyla

telin uçları arasında

hareket ettirilince R di-

oluşan

rencinden geçen akı-

ile

2ℓ

K

doğru olduğu ortamda,



rafında ~ açısal hızı

indüksiyon

Açısal hız 3 katına çıkartılırken çubuğun boyu 2 katı-

R 3ℓ

M



MN çubuğunun hareket yönü zıt yönde olsaydı R direncinden geçen akım şiddeti kaç I olurdu? 2 A) 3

siyeli kaç volt olur? B) 25

C) 30

D) 45

E) 60

5.

B)



C) 1

D) 2

2~

~ 3ℓ O

N

O

3ℓ

ℓ ve 3ℓ uzunluğundaki iletken iki tel, manyetik alan şidile O noktaları etrafında döndürülüyorlar. Tellerin uçları arasında oluşan indüksiyon emk' larının oranı

A)

3.

2 3

f1 f2



1 3



M

Sayfa düzlemine dik düzgün bir B manyetik alanı içinde KLMN tel çerçevesi sabit j hızıyla çekildiğinde KL, KN ve MN noktaları arasında sırasıyla f1, f2 ve f3 indüksi-

nedir?

B)

j

2ℓ

L

detleri 3 B ve B olan ortamlarda 2~ ve ~ açısal hızları



E) 3



B

3B

1 3

K

→ ℓ

N

j

se çubuğun uçları arasında oluşan elektriksel potan-



B

3j

na çıkarılıp ortamın manyetik alanı yarıya düşürülür-

A) 15



L

mın şiddeti I oluyor.

emk'sı 5 volt oluyor.

2.

Manyetik alanın sayfa yüzeyine dik ve içeri

içinde, O noktası et-



TEST – 18

C) 1

D) 4

E) 9



arasındaki büyüklük sıralaması nasıldır? A) f1 > f2 > f3

L

K

yon emk'ları oluşmaktadır. Buna göre, oluşan indüksiyon emk'ları f1, f2 ve f3 B) f2 > f1 > f3

D) f1 = f2 = f3

I

6.

O~

→ B

f



+

R

C) f1 = f2 > f3

E) f1 > f3 > f2



Şekildeki sistemde K ve L bobinleri etkileşme uzaklığındadır. Buna göre, I. R direnci artırılırsa, II. Reostanın sürgüsü ok yönünde hareket ettirilirse, III. K bobini L bobinine yaklaştırılırsa,

O'



IV. Üretecin emk'sı artırılırsa

işlemlerinden hangileri yapılırsa K bobininde gösterilen yönde I indüksiyon akımı geçer? A) I ve II

B) I, III ve IV D) II ve IV

C) Yalnız III

E) II, III ve IV

50 sarımlı bir tel çerçevenin yüzey alanı 0, 25 m2 ve içinde bulunduğu manyetik alanın şiddeti 12.10–2 weber/m2 dir. Tel çerçevede oluşan indüksiyon emk'sı 18 volttur.



Buna göre, çerçevenin frekansı kaç s–1 dir? (r = 3) 1 A) 2

B) 2

C) 4

D) 8

E) 16 83

7.



9.

~

Manyetik akı 3z

L



K

2z z

d N

M

t



dürülüyor.

sidir?

Buna göre,

B)

emk

3t

–f –2f –3f

II. d uzunluğu azaltılırsa, III. ~ açısal hızı artırılırsa işlemlerinden hangileri yapılırsa tel çerçevede olu-

C)

şan indüksiyon emk'sı artar? A) Yalnıız I

A) 3f 2f f

I. ℓ uzunluğu artırılırsa,



Buna göre, çerçevede oluşan indüksiyon emk'sının zamana bağlı değişim grafiği aşağıdakilerden hangi-

KLMN iletken tel çerçevesi düzgün bir manyetik alanı içerisinde KN ekseni etrafında sabit ~ açısal hızıyla dön-

İletken tel çerçeveden geçen manyetik akının zamana bağlı değişim grafiği şekildeki gibidir.



B) I ve II D) II ve III

2t 3t 4t 5t 6t Zaman

6t

5t

Zaman

–f –2f –3f

D)

emk

E) I, II ve III

–f –2f –3f

3t

5t 6t Zaman

3t

5t

emk

3f 2f f

3f 2f f

C) I ve III

emk

3f 2f f

3t

5t 6t Zaman

E)

–f –2f –3f

6t

Zaman

emk

3f 2f f

8.

~

3t

–f –2f –3f

K

5t 6t Zaman



r

B

r r L r

O

10. Boyu 4ℓ olan iletken bir tel, düzgün bir manyetik

Şekildeki gibi bükülmüş iletken tel O noktası etrafında ~

alan içinde şekildeki gibi

açısal hızıyla döndürülüyor.

O noktası etrafında ~ açı-

Buna göre, düzgün B manyetik alanı içinde K ve L

sal hızı ile döndürülüyor.

noktaları arasında oluşan potansiyel fark aşağıdaki-

1 2 B.~.r 2 D)

84

B) B.~.r 2 5 2 B.~.r 3

Telin OK noktaları arasında oluşan indüksi-

lerden hangisine eşittir? A)



C) E) 3B.~.r 2

3 2 B.~.r 2

yon emk'sı 3 volt ise KL

→ B

Oℓ ℓ

~ K

2ℓ L ~

uçları arasında oluşan indüksiyon emk'sı kaç volt olur? A) 6

B) 12

C) 24

D) 27

E) 30

11. Sonsuz uzunluktaki

2

1 I

N

biçimindeki iletken tel, şekildeki

gibi



L

telden gösterilen yön-

+

f

de I akımı geçmektedir. Çember şeklindeki tel sabit hız

la OK, KL ve LO yolları boyunca hareket ettiriliyor.

Şekildeki N sarımlı bobin ile, sürtünmesiz masa üzerinde, yay ile duvara tutturulmuş çubuk mıknatıs etkileşme

Buna göre,

uzaklığındadır.

I. OK yolu boyunca 2 yönünde sabit indüksiyon akımı



oluşur.

Buna göre, I. Reosta sürgüsünün ok yönünde çekilmesi,

II. KL yolu boyunca 1 yönünde artan indüksiyon akımı

II. Bobindeki sarım sayısı N'nin artırılması,

oluşur.

III. Yayın k yay sabitinin artırılması

III. LO yolu boyunca indüksiyon akımı oluşmaz.

k

sayfa

düzleminde olup düz



S

//////////////

düzgün tel ile çember

14.

K

O



yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

işlemlerinden hangileri yapılırsa yayda depolanan enerji artar?

C) I ve III

A) Yalnız I

E) I, II ve III

B) I ve II D) II ve III

12.

C) I ve III E) I, II ve III

Akım 3I 2I –

Reosta



+

I

f

III

II 2t

t

Şekil–I

15.

4t Zaman



Şekil–II

a



B

B

Şekil–I'deki bobinde oluşan devre akımının zamana bağlı grafiği şekil–II'deki gibidir.



Buna göre, I., II. ve III. bölgelerde oluşan özindüksiR

yon akımları I1, I2 ve I3 arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

A) I1 = I3 > I 2

B) I3 > I1 > I 2

D) I1 = I 2 = I3

R Şekil–I

C) I1 > I3 > I 2

E) I 2 > I1 > I3

minde olup düz tellerden gös-

içinde Dt sürede şekil–I'deki konumdan şekil–II'deki koL

numa getiriliyor.

M

çember biçimindeki iletken M d

teli şekildeki gibi sayfa düzle-

Sarım sayısı N olan bir bobin, düzgün B manyetik alanı



K

13. K ve L iletken düz telleri ile

d



d

d

Buna göre, Dt süresince R direncinden geçen indüksiyon akımı N, B, A, Dt ve R cinsinden nasıl ifade edilir?

I

I

terilen yönlerde I akımları

1

2

geçmektedir. Tellerden geçen akımların büyüklükleri aynı miktarda düzgün olarak ar-

A)

B.A.N cos a Dt.R

B)

B.A.N Dt.R

C)

B.A.N ^1 – cos ah Dt.R

D)

B.A.N.R ^1 – cos ah Dt

tırılıyor.

Şekil–II

Buna göre, M telinde oluşan indüksiyon akımının yönü ve büyüklüğü için ne söylenebilir? A) 1 yönünde artan

B) 1 yönünde azalan

C) 2 yönünde artan

D) 2 yönünde azalan

E)

B.R cos a A.N.Dt

E) 2 yönünde sabit 1. C

2. A

3. E

4. E

5. E

6. D

7. C

8. E

9. A

10. C 11. D 12. A 13. E 14. B 15. C 85

86

ALTERNATİF AKIMLAR Günümüzün en önemli teknolojisi olan elektrik, endüstrinin

sinüs fonksiyonu gibi değiştiğini göstermektedir. Tel çerçeve-

ve günlük yaşantının temel enerji kaynağıdır. Bu büyük enerji

nin direnci R olarak alınırsa, tel çerçevede oluşan alternatif

kaynağı, genellikle yaşam alanlarından ve sanayi bölgelerin-

akım,

den uzak merkezlerde üretilir. Üretilen bu elektrik enerjisinin



I=



I=



I = Imax.sinwt

uzak mesafelere düşük kayıplarla taşınması gerekir. Bu amaçla kullanılan alternatif akımın (AC) zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yönü ve şiddeti değiştirilir. Bunun sonucu olarak üretilmesi, taşınması ve istenilen değerlere dönüştürülmesi daha kolaydır ve uygulama alanı daha geniştir. Elektrik sobaları ve ocaklar gibi ısınma araçları, bilgisayar ve cep telefonu gibi teknolojik araçlar, hoparlör, kapı zili ve aydınlatmalarda kullanılan cihazlar alternatif akım ile çalışır. Düzgün bir manyetik alanda tel çerçevenin kendi ekseni et-

f R fmax R

. sin wt

bağıntısı ile bulunur. Aynı tel çerçeveden aynı sürede doğru akım (DC) geçtiğinde, ortaya çıkan ısı miktarına eşit ısı çıkaran alternatif akım değerine (AC) "etkin akım" değeri denir. Alternatif akımın etkin değeri;

rafında sabit açısal hızla döndürülmesi veya düzgün bir tel

Ie =

çerçevenin içinden geçen manyetik alan şiddetinin periyodik olarak artırılıp azaltılması ile tel çerçevede yönü ve şiddeti değişen bir akımın yani alternatif akımın oluşması sağlanır.

fe =

N

S

I



O'

ti B olan düzgün manyetik alan içinde sabit w açısal hızı ile döndürülürse, halka içinde bir akı değişiminden kaynaklanan indüksiyon emk'sı oluşur. L

K

fmax 2

bağıntısı ile bulunur.

Dirençli Devre

Kesit alanı A, sarım sayısı N olan iletken tel çerçeve, şidde-

K

2

alternatif gerilimin etkin değeri de;

O

→ B

L



Imax

Sadece dirençten oluşan şekil-

R

deki devreye, kendi etrafında düzenli dönerek, bir saat yönünde, bir saatin tersi yönünde akım oluşturan ve potansiyeli f olan üreteç,

K

L

L

K

K

M

M

N ~

N

L

yani, alternatif akım kaynağı bağ-

f=fmax.sinwt

landığında devrede oluşan akım da alternatif akım olur. Devreye uygulanan potansiyel düzenli

N f

~M → B

N

~

M

N

~

değişirken, potansiyelin değişimine bağlı olarak akımın şiddeti

~M

de düzenli olarak değişir. Devreye verilen potansiyel maksimum olduğunda devreden geçen akım da maksimum, potansiyel minimum olduğunda devreden geçen akım da minimum

fmax

–fmax

T 4

T 2

3T 4

T

t

olur. Buna göre, potansiyel ile akım aynı fazda olup potansiyel–zaman ve akım–zaman grafiği şekilde gibi çizilir. f,I fmax

Tel çerçevede oluşan maksimum indüksiyon emk'sı fmax her-

f I

Imax

3T 4

hangi bir t anında oluşan indüksiyon emk'sı f olarak alınırsa, T 4

fmax ile f arasındaki ilişki

f = fmax. sin w.t

cw =

2r m T

bağıntısı ile bulunur. Bu bağıntı, indüksiyon emk'sının zamanla

–Imax –fmax

T 2

T

t

Üzerinden t süre alternatif akım geçen R direncinde harcanan

Kondansatörlü (Sığalı) Devre

ortalama güç; 2

P = Ie.R açığa çıkan ısı enerjisi; 2

W = Ie.R.t

su su

bağıntısı ile hesaplanır.

Şekildeki gibi içi boş bir kap, sabit debili musluktan akan su ile

Bobinli Devreler

L

Bir bobin alternatif gerilim kayna-

doldurulmak isteniyor. Musluk açıldığında, maksimum su de-

ğına bağlandığında, bobinin uçları

bisine anında ulaşılır fakat kap hemen su ile dolmaz. Musluk

arasındaki potansiyel fark düzenli

açıldıktan bir süre sonra kap ancak su ile tamamen dolar. Ka-

değişirken, bobinin içinden geçen

bın tamamen su ile dolması maksimum patonsiyeli, musluktan

manyetik akı da değişir. Bu akı deği-

f=fmax.sinwt

şimi ise bobinde indüksiyon akımı-

akan su debisi maksimum akımı simgelerse, kondansatörlü devrelerde de benzer durum gözlenir. C

nın oluşmasına neden olur. Bobinden geçen devre akımı artar-

Kondansatörlü devreye alternatif

ken, bu artışı engelleyebilmek için devre akımına ters yönde

gerilim

bir özindüksiyon akımı oluşur veya bobinden geçen devre akı-

devrede anında maksimum yük

mı azalırken, bu azalışı engelleyebilmek için devre akımı ile

akışına yani maksimum akıma ula-

aynı yönde bir özindüksiyon akımı oluşur. Oluşan özindüksi-

şılır fakat kondansatörün karşılıklı

yon akımına bağlı olarak devreye uygulanan potansiyel mak-

levhalarının tamamen yüklerle yük-

simum değerine ulaştığında akım henüz maksimum değerine

lenmesi yani maksimum potansiye-

ulaşamamıştır veya devreye uygulanan potansiyel minimum

le ulaşması biraz gecikmeli gerçekleşir. Buna göre, potansiyel

değerine ulaştığında, akım henüz minimum değerine ulaşa-

ile akım arasında faz farkının bulunduğu kondansatörlü devre-

mamıştır. Potansiyel ile akımın maksimum veya minimum de-

lerde potansiyel–zaman ve akım-zaman grafiği şekildeki gibi

ğerlere ulaşmaları arasındaki süre farkının periyoda oranına

çizilir.

kaynağı

"faz farkı" denir. Potansiyel ile akım arasında faz farkı bulunan boninli devrede, bobin kaynaktan aldığı enerjiyi, manyetik alanda depolayıp daha sonra özindüksiyonla geri verdiği için bobinli devrede enerji harcanmaz. Bobinli devrede potansiyel–

bağlandığında,

f,I fmax

f I

Imax

zaman ve akım–zaman grafiği şekildeki gibi çizilir. T 4

f,I fmax

f

T 4

T 2

3T 4

T 2

T

5T 4

Kondansatörün alternatif akıma karşı gösterdiği dirence "kapasitans" denir ve XC ile gösterilir. XC =

Bobinin alternatif akıma karşı gösterdiği dirence "indüktans" denir ve XL ile gösterilir.

88



XL = 2r.f.L

t

t

–fmax

XL = w.L

5T 4

–fmax 3T 4

–Imax



T

–Imax

I

Imax

f=fmax.sinwt

XC =

XL: İndüktans (X)

XC: Kapasitans (X)

w: Açısal hız (rad/s)

w: Açısal hız (rad/s)

f: Frekans (s–1, hertz)

f: Frekans (s–1, hertz)

L: Özindüksiyon katsayısı (Henry)

C: Sığa (farad)

1 w.C

1 2rf.C

Kondansatörlü ve Bobinli Devre

L

L

– –

C

C

Seri bağlı ve sadece kondansatör ile bobinden oluşan devre-

+ +

Yüklü bir kondansatör ile bobin birbirlerine şekildeki gibi seri

nin (LC) titreşimi sönümsüz bir titreşim olarak düşünülebilir.

bağlanıp ardından anahtar kapatıldığında, kondansatör yükünü boşaltarak devrede bir akım oluşması sağlar. Bobin, oluşan devre akımına karşı yönde bir özindüksiyon akımı oluşturur.

L

K

Böylece kondansatörün elektrik alanında depolanan enerji, bobinin manyetik alanında depolanır. Kondansatör tamamen boşaldığında devre akımı maksimum değerini alır. Bu durumM

da bobin, depoladığı enerji ile azalan akımı destekler ve devre akımının yönünde bir değişme gözlenmez. Fakat kondansatörün kutupları başlangıçtaki durumun tersi şeklinde yüklenmiş olur.

O

N

Sürtünmesiz ortamda K ve L noktaları arasındaki basit harmonak hareket yapan sarkaç ile aynı frekansla M ve N noktaları arasında basit harmonik hareket yapan yay sarkacı sisteminde, yay sarkacının frekansı değişmeyecek şekilde bir dış kuv-

L

vet yardımıyla genliği sürekli büyüyen titreşime dönüştürülmesine "rezonans" denir. + +

C

K

– –

L

O (Denge konumu)

Rezonans olayı günlük yaşantıda telsiz, radyo gibi elektronik cihazlarda kullanılmaktadır. Örneğin, radyo alıcısı, doğal frekanslı LC devresine sahiptir. Radyonun LC devresinin salınım

Eğer devrede direnç sıfır ise bu durum sürekli devam eder.

frekansı, antenin algıladığı radyo sinyallerinden hangisinin fre-

Bu olay sürtünmesiz ortamda sıkıştırılmış bir yayın titreşim

kansıyla eşleniyorsa (rezonans) o frekansa ait elektromanye-

hareketine benzetilebilir. K ve L noktaları arasında basit har-

tik titreşimlerle beslenir ve radyo sadece o frekansa ait bilgileri

monik hareket yapan cisim, K noktasında iken yayda depo-

hoparlöre aktarır. Radyonun frekans ayar düğmesinin döndü-

lanan enerji, O noktasından geçen cisme kinetik enerji olarak

rülmesiyle, değişken kondansatörün sığası değiştirilir ve baş-

aktarılır ve bu noktadaki kinetik enerji, cisim L noktasına geldi-

ka istasyon yayını alınabilir.

ğinde yayda depolanan potansiyel enerjiye dönüşür. Ortamda sürtünmelere bağlı ısı kaybı yoksa bu durum sonsuza kadar devam eder.

NOT

Alternatif akım devrelerinde enerji ve güç, sadece

L

dirençte harcanır. R – + – + C

K

O

L

Eğer ortam sürtünmeli ise K noktasına kadar sıkıştırılan yay, ısıya dönüşen enerji kaybına bağlı olarak genliği sürekli azalan bir titreşim hareketi yapar. Bu titreşim sönümlü hale gelir. Kondansatörlü ve bobinli devreye R direnci seri bağlanıp anahtar kapatıldıktan sonra kondansatörden bobine aktarılan enerjinin bir kısmı R direnci üzerinde ısı olarak harcanır ve devrenin toplam enerjisi sürekli azalır.

ELEKTRIK VE ELEKTRONIK Yarı İletkenler: Bir maddenin iletkenliğini ya da yalıtkanlığını belirleyen en önemli faktör, atomların son yörüngelerinde bulundurdukları elektron sayısıdır. Atomun elektron bulundurduğu en son yörüngesinde, elektronlar atom çekirdeğine zayıf olarak bağlıdır. Bu yörüngede elektron sayısı 4'ten büyük olan maddeler "yalıtkan", 4'ten küçük olan maddeler ise "iletken" dir. Örneğin bakır atomunun elektron bulundurduğu son yörüngesinde sadece bir elektron vardır. Bakırın iki ucuna bir potansiyel fark uygulandığında, atomun çekirdeğinden kolaylıkla kopan bu 1 elektron, güç kaynağının pozitif kutbuna doğru hareket eder ve bu özellik bakırın iyi bir iletken olduğunu gösterir. 89

Yalıtkan maddelerin ise elektron bulundurdukları son yörün-

a)

ge sınıfına girdiği için bu tür atomlardan elektron koparmak

Anot

veya bu tür atomlara elektron vermek güçtür. Dolayısıyla bu tür maddeler elektriği iletmezler. Fakat elektron bulundurdukları son yörüngelerinde 4 elektron olan atomlardan yapılmış maddeler "yarı iletken maddelerdir."



N tipi

P tipi

gelerinde 8 elektron vardır. Bu tür yörüngeler doymuş yörün-

+ + + + +

+ + + + +

Katot

Diyotun anot ucuna üretecin pozitif kutbu, katot ucuna oyuklar, üretecin pozitif (+) kutbu tarafından, N tipi mad-

deki elektron sayısını 8 e çıkarma çabasındadır. Bu tür özellik

dedeki elektronlarda üretecin negatif (–) kutbu tarafın-

gösteren silisyum ve germenyum maddeleri, katkı maddeleri

dan nötr bölgeye doğru itilirler.

ile karıştırılarak yarı iletken durumundan iletken hale dönüştürülebilir. Bu katkı maddelerinin karıştırılması ile pozitif ve ne-

P tipi

gatif maddeler elde edilir. Pozitif (+) maddelere "P tipi", negatif

+ + + +

Anot

(–) maddelere "N tipi" maddeler denir.

Bor atomunun elektron bulundurduğu son yörüngesinde 3

– – – – –

üretecin negatif kutbu bağlandığında, P tipi maddedeki

Tüm yarı iletkenler, elektron bulundurdukları son yörünglerin-

"P tipi" Yarı İletken Maddeler

– – – – –

Nötr bölge



+ + + +

N tipi – – – –

+ + + +

– – – –

– – – –

Katot

Bu sayede nötr bölge yıkılır ve böyle bir devrede akım oluşarak diyota seri bağlı lamba ışık verir.

adet elektron vardır. Son yörüngesinde 4 adet elektron bulunduran Silisyum maddesi, bor maddesi ile karıştırıldığında iki

Diyot

maddenin atomlarının son yörüngelerindeki elektronların ortak kullanımı sırasında bir elektron eksik kalır. Bu tür kullanımlar+

daki bir elektron eksiğine "oyuk" adı verilir. Bir elektron eksikliği I

silisyum–bor karışımına pozitif madde özelliği kazandırır. P tipi



V

maddeye bir gerilim uygulandığında, kaynağın negatif kutbundaki elektronlar karışımdaki oyukları doldurarak kaynağın pozitif kutbuna doğru ilerlerler. Elektronlar pozitif kutba doğru

+ + + + +

Anot

ilerlerken, karışımın oyuklarıda tersi yönde hareket ederler. Bu durum, kaynağın pozitif kutbundan negatif kutbuna doğru bir oyuk hareketinin oluştuğunu gösterir. "N tipi" Yarı İletken Maddeler



+ + + + +

Nötr bölge

– – – – –

– – – – –

Katot

Diyotun katot ucuna üretecin pozitif (+) kutbu, anot ucuna üretecin negatif (–) kutbu bağlandığında N tipi mad-

Arsenik atomunun elektron bulundurduğu son yörüngesinde 5

dedeki elektronlar üretecin negatif (–) kutbu tarafından,

adet elektron vardır. Silisyum maddesi, arsenik maddesi ile ka-

P tipi maddedeki oyuklarda üretecin pozitif (+) kutbu ta-

rıştırıldığında iki maddenin atomlarının son yörüngelerindeki

rafından çekilirler. Bu durumda, ortada kalan nötr bölge

elektronların ortak kullanımı sırasında bir elektron açıkta kalır.

genişler ve diyot, devrede bir akım oluşmasını engeller.

Bu iki maddenin birleşimi sırasında milyonlarca atoma bağlı

N tipi

P tipi

olarak milyonlarca elektron serbest kalmış olur. Bu birleşim, karışıma "negatif madde" özelliği kazandırır. N tipi bu tür mad-

Anot

deye bir gerilim uygulandığında serbest elektronlar kaynağın negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru ilerlerler.

N tipi

P tipi

b)



+ + + + +

Nötr bölge

– – – – –

Katot

Bu sayede, devreye seri bağlı lamba ışık vermez. Diyot

Yarı İletken Devre Elemanları 1. Diyot Tek yönde elektrik akımı geçiren devre elemanına "diyot" edilir. Elde edilen diyotun P kutbuna "anot", N kutbuna "katot" adı verilir. P tipi ve N tipi maddelerin birleştiği bölgede, P'deki oyukların ve N'deki elektronların birbirlerini nötürlemesi ile nötr bir bölge elde edilir. 90

+



denir. Diyot, N tipi ve P tipi maddelerin birleştirilmesi ile elde

V



Devreye uygulanan potansiyel artırılırsa bir değerden sonra diyot özelliğini yitirir ve diyotta iletim yeniden başlar. Devrede akımın başlaması durumuna diyodun "ters yön devrilme noktası" denir.

iki "P tipi" maddesi ile bir "N tipi" maddesinin şekildeki gibi bir-

NOT

leştirilmesi ile PNP transistörü elde edilir. C

1. Bir diyot alternatif akım kaynağına bağlan-

C

dığında, tek yönlü akım geçiren diyot, devrede alternatif akımı doğru akıma çevirir.

P

I(akım)

Diyot Imax

R

B

N

B

P T 4

T 2

T

5T 4

3T 2

t

Devreden ters yönlü akım geçemeyeceği için R direncinden geçen akım, şekildeki gibi tek yönlü ve kesiklidir.

E PNP transistörü

E

C(kolektör)

Transistörlerde, ortadaki yarı iletken bazı (B), kenarlarındaki yarı iletkenlerden biri toplayıcı (C), diğeri yayıcı (E) olarak adlandırılır.

2.

B(bazı)

I Diyot R

E(emitör)

C t I1+I2

Dirence, paralel bir kondansatör bağlanırsa üretecin devreye verdiği akım, diyot tarafından ke-

f2

sildiği anlarda, yüklenmiş olan kondansatör dev-

C

– +

P I2

rede akım oluşmasını sağlar ve dirençten geçen f1

N

B

akım şekildeki gibi oluşur.

P

– +

E

2. Transistör

I1

20. yüzyılın en önemli buluşlarından biri olan transistörler, kullanmakta olduğumuz tüm elektronik cihazların temelini oluşturmaktadır. Bir güç kaynağı ile başka bir güç kaynağını kontrol etmeye yarayan ve devrelerde giriş sinyalini yükselterek gerilim ve akımdan kazanç sağlayan yarı iletken, elektronik bir devre elemanıdır. Transistörler, "N tipi" ve "P tipi" maddelerin birleştirilmesi ile elde edilirler. İki "N tipi" maddesi ile bir "P tipi" maddesinin şekildeki gibi birleştirilmesi ile NPN transistörü; C C

Şekildeki gibi bir devreye bağlanmış PNP tipi transistörlerde, f1 üretecinin oluşturduğu I1 akımı N tipi madde yardımı ile E'den C'ye yönlendirilir ve C'de I1 + I2 akımı oluşur. 2. üretecin f2 potansiyel değerinin artırılmasına bağlı olarak C'den çıkan I1 ve I2 akımlarının toplamı artar. Dolayısıyla, emitöre bağlı zayıf sinyaller üreten f1 kaynağı, PNP transistörü kullanılarak güçlü sinyaller üretmeye başlar. 3. LED Üzerinden akım geçirildiğinde, üretiminde kullanılan maddenin cinsine göre ışık yayan bir diyot çeşididir. Işıklı ilan panoları,

N

B

televizyon ile bilgisayar ekranlarında ve birçok alanda kullanılan ledler, üretim sırasında kullanılan katkı maddelerinin cin-

B

P

sine bağlı olarak kırmızı, sarı, yeşil ve mavi renklerde ışıklar

N

yayar. E

ışık

E NPN transistörü Anot

Katot ışık

91

4. Fotodiyot ışık

Alternatif akım, zamana bağlı olarak periyodik bir Anot

şekilde yönü ve şiddeti değişen bir akımdır. Isı ve

Katot

manyetik etkisi olan alternatif akım ile akü ve piller doldurulamaz, suyun elektrolizi gerçekleştiri-

ışık

lemez. Bu bilgilere dayanarak girişten başlayarak Fotodiyot, kullanım şekline bağlı olarak ışığı akıma ya da vol-

DDY yolunu izleyen öğrenci L çıkışına ulaşır.

taja çevirebilen bir çeşit fotodedektördür. Diyotların ters polarize edilmeleri ile yeterli enerjiye sahip fotonların N tipi madde ile P tipi maddenin birleşme bölgesi olan nötr bölgeye ışık düşürülmesi ile etkin hale geçer.

Alternatif akım güç kaynağının gerilim denkle-

Fotoelektrik olayı olarakta bilinen bu durum, günümüzde gü-

mi V = 40 2 sin .50r.t olduğuna göre,

neş pillerinde, uzaktan kumanda aletlerinde ve birçok elektro-

I. Kaynağın frekansı 25 s –1 dir.

nik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

II. Gerilimin etkin değeri 40 volttur.

5. Fotodirenç (LDR)

III. t =

1 saniye sonraki gerilimin anlık değeri 40 200

volttur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Fotodirençler, diğer adıyla ışık direnci veya fotoseller, üzerlerine düşen ışık yoğunluğu arttığında dirençleri düşen devre elemanlarıdır. LDR olarakta bilinen bu devre elemanları sokak

Alternatif akım üreten güç kaynağının genel

lambaları, alarm cihazları, kamera ışık ölçerleri gibi sistemler-

denklemi,

de kullanılır.



V = Vmax.sin2r f t

şeklinde yazılır. Kaynağın geriliminin etkin değeri ise; Ve =



Vmax 2

ile bulunur. Buna göre, gerilim denklemi

olan kaynağın frekansı;

Alternatif akım iki yönlü akımdır.

Alternatif akımın şiddeti değişkendir. D

D

Y

K

L

Alternatif akım ile suyun elektrolizi gerçekleştirilebilir.

D

Y

N

P

D M

Yukarıda verilen çizelgede doğru ise (D), yanlış ise (Y) yolunu izleyen bir öğrenci girişten başlayıp hata yapmadan ilerlediğinde hangi çıkışa ulaşır? 92

2r f t = 50r t ⇒ f = 25 s–1

ve gerilimin etkin değeri;

Alternatif akımın ısı ve manyetik etkisi vardır.

Y

Alternatif akım ile akü ve piller doldurulabilir.

Y

D

V = 40 2 . sin 50r.t



GİRİŞ

Ve = t =

40 2 2

⇒ Ve = 40 volttur.

1 s sonraki gerilimin anlık değeri; 200

V = 40 2 sin 50r

V = 40 2 . sin V = 40 2 ·

r 4

1 200 sin

r 2 = 4 2

2 = 40 volttur. 2

Verilen ifadelerden üçü de doğrudur.

Bir jeneratörün ürettiği alternatif gerilim denklemi, V = 60. sin

V(volt), I(amper)

r .t tir. 24

V

60

Buna göre, 4. saniyede gerilimin anlık değeri

3

kaç volttur?

–3

I

30π

10π

40π

20π

w(rad/s)

–60

Verilen denklemi göre, 4. saniyede kaynağın

Alternatif devreye ait gerilim ve akım şiddetinin

ürettiği gerilimin anlık değeri;

V = 60·



açısal hıza bağlı grafiği şekildeki gibi verilmiştir.

r 1 csin = m 6 2

r V = 60. sin . .4 24

Buna göre,

I. Kaynağın frekansı 20 s –1 dir.

1 = 30 volttur. 2

II. Devrenin toplam direnci 20 X dur. III. Kaynağın gerilim denklemi V = 60.sin40r.t dir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

V(volt) 250 4

8

12

16

t(s)

Açısal hızın bağıntısı; w = 2π.f tir. Buna göre, tam bir dalgalanmayı gerçekleştiren

–250

kaynağın frekansı Br alternatif akım devresinde, potansiyel farkın



w = 40r

zamana göre değişim grafiği şekildeki gibidir.



Buna göre, bu grafiği veren kaynağın gerilim



denklemi nasıl yazılır?

Kaynağın maksimum potansiyeli 60 volt ve dev-

2r.f = 40r f = 20 s–1 dir.

reden geçen maksimum akım 3 amper olduğuna Periyot ile frekans arasında T =

1 ilişkisi vardır. f

Grafiğe göre, periyodu 16 saniye olan kaynağın frekansı;

göre, devrenin toplam direnci;

V = I.R



60 = 3.R





16 =

1 –1 1 s ⇒ f= 16 f

R = 20 X dur.

Maksimum potansiyeli 60 volt, frekansı 20 s–1 olan kaynağın;

dir. Maksimum gerilimi 250 volt olan kaynağın ge-



rilim denklemi;

bağıntısına göre, denklemi





V = Vmax.sin2r.f.t

bağıntısına göre,

V = 250. sin 2r·



r V = 250. sin .t 8

1 .t 16

V = Vmax.sin2r.f.t V = 60.sin2r.20.t

olarak yazılır. Buna göre, verilen ifadelerden üçü de doğrudur.

şeklinde yazılır.

93



I = 6 2 . sin18r.t

kaçtır?

+





V2=30.sinwt

V1=30 volt

Şekil–II

Şekil–I

Alternatif akım devresinin denklemi,

Şekil–I'deki doğru akım devresinden geçen I1, şe-

I = Imax.sin2r.f.t

şeklinde yazılır. Buna göre, devrenin frekansı;

I2

I1

olduğuna göre, devrenin frekansı ve etkin akımı



R2=5 X

R1=6 X

Bir alternatif akım devresinin denklemi;

kil–II'deki alternatif akım devresinden geçen akım I2 dir.

2r.f.t = 18r.t ⇒ f = 9 s–1

Şekil–I'deki devrede harcanan güç P1, şekil–

iken

Ie =

II'deki devrede harcanan ortalama güç P2 ol-

Imax 2

duğuna göre,

bağıntısına göre, devrenin etkin akımı;

P1 P2

oranı nedir?



6 2 ⇒ Ie = 6 amperdir. Ie = 2

Şekil–I'deki doğru akım devresinde; V = I.R bağıntısına göre, I1 akım şiddeti; 30 = I1.6

16 X'luk bir direncin uçlarına uygulanan alternatif gerilimin maksimum değeri 128 volt ve frekansı 10 s–1 dir.

I1 = 5 amper

ve devrede harcanan güç;

P = I2.R bağıntısına göre, P1 = 52.6 = 150 watttır.

Bu dirençten geçen akımın sıfırdan geçtikten

1 s sonraki anlık değeri kaç amperdir? 120

Şekil–II'de maksimum potansiyeli 30 volt olan gerilim kaynağının etkin potansiyeli;

Ve = Maksimum gerilim değeri 128 volt ve frekansı 10 s–1 olan gerilim kaynağının denklemi;

sonra anlık potansiyeli;

V = 128. sin 2r.10.

1 120

r r 1 csin = m V = 128. sin 6 6 2 1 V = 128· = 64 volt 2

ve anlık akımı; V = I.R bağıntısına göre,

94

64 = I.16 ⇒ I = 4 amper olur.

bağıntısına göre,

30 = 15 2 volt 2 ve devreden geçen etkin akım şiddeti;

bağıntısına göre, V = 128.sin2r.10.t

2

Ve =

V = Vmax.sin2r.f.t

olur. Gerilim kaynağının sıfırdan geçtikten

Vmax

1 s 120

Ve = Ie.R bağıntısına göre,

15 2 = Ie.R Ie = 3 2 amperdir.



Devrede harcanan ortalama güç;

P2 =^3 2h .5 2



P2= 90 watt

olup her iki devrede harcanan güçlerin oranı;

P1 P2

=

150 5 = tür. 90 3

R=6 X

R=15 X

Ie

V=120.sin80π.t

Şekildeki devrede R direncinden 25 dakikada

Şekildeki alternatif akım devresinde geçen akımın etkin değeri 5 2 amper ve frekansı 45

s–1

açığa çıkan enerji kaç jouledür?

dir.

Buna göre, alternatif akımın gerilim denklemi



nasıl yazılır?

Ve =





bağıntısına göre, alternatif akım kaynağının etkin



potansiyeli

Ve = 5 2 .15



Ve = 75 2 volt

olup;

2

Ve =

120 = 60 2 volt 2

ve devreden geçen etkin akım şiddeti;

Ve = Ie.R

bağıntısına göre,

Ve =



bağıntısına göre, devrenin etkin potansiyeli;

Ve = Ie.R





Vmax

Vmax 2

60 2 = Ie.6 Ie = 10 2 amperdir.

bağıntısına göre, kaynağın maksimum potansiyeli

75 2 =





Vmax

1 dakika = 60 saniye

2

Vmax = 150 volt

ve frekansı 45 s–1 olan kaynağın gerilim denk-

25 dakika = 25.60 = 1500 saniye Devrede 25 dakikada harcanan enerji;

lemi;

V = Vmax.sin2r.f.t

bağıntısına göre;

V = 150.sin2r.45t



V = 150.sin.90r.t

şeklinde yazılır.



2

W = Ie.R.t

bağıntısına göre;

W =^10 2h .6.1500 2



W = 18.105 jouledür.

95

500 sarımlı bir tel çerçeve manyetik alan şiddeti

I(A)

8.10–3 teslalık düzgün bir manyetik alanı içinde

R=15 X

100 s–1 frekansla döndürülüyor.

4 2

Yüzey alanı 200 cm2 olan bu tel çerçeveye 12

1 40

1 80

t(s)

–4 2

natif akımın denklemi nasıl yazılır? (r = 3 alınız.)

Direnci 15 X olan alternatif akım devresine uygulanan gerilimin zamana bağlı grafiği şekildeki

100 s–1 lik frekansla döndürülen tel çerçevenin üzerinde oluşan maksimum potansiyel;

gibidir.



Buna göre,

bağıntısına göre,

I. Devrenin frekansı 40 s –1 dir.



II. Devreye uygulanan gerilimin maksimum değeri 60 volttur.

III. Dirençte harcanan ortalama güç 240 watttır.

X'luk direnç bağlanırsa, dirençten geçen alter-

Vmax = N.B.A.w

Vmax = 500.8.10–3.200.10–4.2.3.100



Vmax = 48 volt

olarak bulunur.

V = Vmax.sin2r.f.t

bağıntısına göre kaynağın gerilim denklemi;

ifadelerinden hangileri doğrudur?

V = 48.sin2r.100.t

şeklinde yazılır.





Akım-zaman grafiğine göre, periyodu kaynağın frekansı;

(w = 2r.f)

1 s olan40

Vmax = Imax .R

bağıntısına göre,

48 = Imax.12

Imax = 4 amper



olan alternatif akım denklemi,

T=

1 1 1 ⇒ = f 40 f

I = 4.sin200r.t

şeklinde yazılır.

f = 40 s–1 dir. I. ifade doğrudur. Vmax= Imax.R bağıntısına göre devreye uygulanan maksimum potansiyel;

Vmax = 4 2 .15



Vmax = 60 2 volttur.

Ie =

Imax

Ie =

4 2 = 4 amperdir. 2

ve devrede harcanan ortalama güç; 2

P = Ie.R bağıntısına göre,

binin

indüktif

reaktansı XL kaç

V=60.sin50π.t

Bir bobinin indüktif reaktansı; XL = w.L bağıntısı ile bulunur. Bir kaynağın alternatif gerilim potansiyeli; V = Vmax.sinw.t şeklinde yazılır. Buna göre, devrenin açısal hızı; w.t = 50r.t w = 50r ve indüktif reaktansı;

P = (4)2.15 = 240 watttır. III. ifadede de doğru olup cevap I ve III tür.

96

Buna göre, bo-

2

bağıntısına göre devrenin etkin akımı

20 L= π Henry

ohm'dur?

II. ifade yanlıştır.

Şekildeki devrede bobinin ohmik direnci sıfırdır.



20 r XL = 1000 X dur. XL = 50r·

Bir akım makarasından geçen alternatif akı-

XL

XC

Ve

Ve

Ve

Şekil–I

Şekil–II

Şekil–III

R

mın frekansı 150 s–1 olup, indüktif reaktansı 4,5 ohm'dur. Akım makarasının özindüksiyon katsayısı kaç Henry'dir? (r = 3) Bir akım makarasının indüktif reaktansı;

Şekildeki devrelerde frekansı f, etkin potansiyeli



XL = w.L

Ve olan alternatif güç kaynakları ile devrelere geri-



XL = 2r.f.L

bağıntısı ile bulunur. Buna göre, direnci 4,5 X ve frekansı 150 s–1 olan akım makarasının özindüksiyon katsayısı;

4,5 = 2.3.150.L L = 5.10–3 Henry'dir.

limler uygulanıyor. Devrelerin frekansları artırılırsa R, XL ve XC den geçen akımlar nasıl değişir? Dirençli (R) devreler frekans değişiminden etkilenmez. Dolayısıyla şekil–I'deki devreden geçen etkin şiddeti değişmez. İndüktif reaktans; XL = 2r.f.L

L = 2,5.10–2 H

ile kondansatörün kapasitansı ise;

XC =

1 2r.f.C

bağıntısı ile bulunur. Bağıntılara göre, devrenin frekansı artırılırsa XL artar, XC azalır. Özindüksiyon katsayısı 2,5.10–2 H olan bir bobine, frekansı 120 s–1 ve etkin değeri 90 volt olan bir alternatif gerilim uygulanıyor. Bobinin ohmik direnci ihmal edildiğine göre,

Ve = Ie.XL

Ve = Ie.XC

bağıntılarına göre, XL artarsa şekil–II'den geçen etkin akım azalır, XC azalırsa şekil–III'ten geçen etkin akım artar.

devreden geçen etkin akım kaç amperdir? (r = 3)

XL = 2r.f.L

bağıntısına göre, bobinin indüktif direnci;

XL = 2.3.120.2,5.10–2



XL= 18 X

ve devreden geçen etkin akım;

Ve = Ie.XL

bağıntısına göre,

90 = Ie.18 Ie = 5 amperdir.

97

XL

K

R

L

Özindüksiyon katsayısı L ve sığası C olan alter-

XC

M

natif akım devresinde, devrenin rezonans halinde olabilmesi için bobinin indüktif reaktansı (XL) ile kondansatörün kapasitansı (XC) birbirine eşit ol+

AC

AC

malıdır.



XL= XC

DC

Şekilde verilen alternatif akım (AC) ve doğru

2r.f.L =

akım (DC) devrelerindeki K, L ve M lambalarından hangileri sürekli ışık verebilir?

1 2r.f.C

Buna göre, bağıntı düzenlendiğinde devrenin salınım frekansı;



2

f =

Alternatif akım kaynağına bağlı ve R direnci ile f=

akım makarasına seri bağlı K ve L lambalarının bulunduğu devrelerde sürekli akım oluşur. Dola-

1 2

4r .LC

1 2r LC

olarak bulunur.

yısıyla K ve L lambaları sürekli ışık verir. Fakat doğru akım kaynağının bulunduğu ve kondansatöre seri bağlı M lambası, kondansatörün levhaları yüklenene kadar ışık verir. Kondansatör tama-

R

XL

XC

men yüklendiğinde devreden akım geçmez ve M lambası ışık vermez. Buna göre, cevap K ve L dir.

Direnç, bobin ve kondansatörden oluşan RLC devresinde bobinin saf (ohmik) direnci ihmal ediliyor. Buna göre,

I. RLC devresinde sadece dirençte güç harcanır. II. Doğru akımı geçirmediği halde, alternatif akımı geçiren devre elemanı kondansatördür.

III. Şekildeki devrede kondansatör, alternatif akım ile doldudurulabilir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

L

C

RLC devresi doğru akım kaynağına bağlandığında, kondansatör yüklenene kadar devreden akım geçer ve kondansatör tamamen yüklendiğinde devreden akım geçmez. Devreden devamlı akım geçebilmesi için alternatif akım üreten güç kaynağının kullanılması gerekir. Akımın yönü sürekli

Rezonans halinde olan bobin ve kondansatörlü devrede salınım frekansını veren bağıntı neye eşittir?

98

değişeceği için gücün sadece dirençte harcandığı devrede kondansatör yükle doldurulamaz. III. ifade yanlış, I. ve II. ifadeler doğrudur.

K

C

+ + ++ –– – –

L

Yüklü bir kondansatör, ohmik (saf) direnci ihmal edilen bobine seri bağlanıp K anahtarı kapatılıyor. Buna göre,

I. Enerji kaybı olmayan devrede, toplam enerji bobin ile kondansatör arasında gidip gelir.

II. Sönümlü bir titreşim devresi elde edilir. III. Bobinde oluşan özindüksiyon akımı, kondansatörün levhalarının ters işaretli yüklenmesine neden olur.

ifadelerinden hangileri doğrudur? C

C

K anahtarının kapatılması ile yüklü kondansatör

C

boşalırken devrede bir akımın oluşmasına neden B

B

olur. Bobin, devrede oluşan bu akıma karşı koyacak yönde bir özindüksiyon akımı oluşturur ve

E

I

kondansatörün tüm enerjisi bobinin manyetik ala-

B

E

II

III

C

nında depolanır. Oluşan özindüksiyon akımı ile

E

C

kondansatörün levhaları ters işaretli olarak yüklenir ve bobin, kondansatörden aldığı tüm ener-

B

B

jiyi tekrar kondansatöre aktarır. Ohmik direncin olmadığı devrede enerji kaybı olmayacağı için bu

IV

E

V

E

işlem sonsuza kadar devam eder ve sönümsüz bir titreşim devresi elde edilir. Buna göre, II. ifade

Şekilde verilenlerden hangisi NPN ve PNP tipi

yanlış, I. ve III. ifadeler doğrudur.

transistörün simgesidir? (B: baz, C: kollektör, E: emitör) C

N tipi ve P tipi maddelerin birleştirilmesi ile elde edilen NPN transistörün

V

B

Diyot

Led

Transistör

E

simgeleri şekillerdeki gibi V ve II nolu transistörlerdir.

Şekildeki etkinlik eşleştirildiğinde elde edile-

C

ve PNP transistörün

II

B

E

cek görünüm nasıl olur?

99



Devre elemanlarından transistör, diyot, fotodirenç, led ve fotodiyotta yarı iletken madde kullanılırken, transformatör ve fotosel lambalarda yarı iletken madde kullanılmaz. Buna göre, I, II ve III olmak üzere verilenlerden 3 tanesinde doğru işaretleme yapılmıştır.

Şekilde verilen elektronik devrede üreteç, diyot, transistör, kondansatör, led, fotodiyot ve transformatör devre elemanlarından hangileri yoktur?

GİRİŞ Elektronik devrelerde transistörün görevi akım üretmektir.

kondansatör

Y

D

transistör

transformatör

Transistörün kullanım alanlarından biri kasetçalardır.

üreteç

üreteç

kondansatör

D

Y

K

L

led

Görüldüğü gibi devrede diyot ve fotodiyot devre elemanları kullanılmamıştır.

Transistörler akım yönünü değiştirmeye yarar. D Emitör ile kollektör aynı tip yarı iletkenlerdir.

Y Bir transistörde iki çeşit yarı iletken kullanılır.

D

D

Y

M

N

P

Şekilde verilen çizelgede doğru ise (D), yanlış ise (Y) yolunu izleyen bir öğrenci girişten başlayarak hata yapmadan ilerlediğinde hangi

Devre elemanı

Yarı iletken madde

I

Transistör



II

Diyot



III

Fotodirenç



N tipi ve P tipi yarı iletken maddelerin NPN ve

IV

Led

X

PNP şeklinde birleştirilmesi ile iki çeşit transistör

V

Fotosel lamba



elde edilir. Transistör üzerindeki emitör ve kollek-

VI

Fotodiyot

X

tör aynı tip yarı iletken madde olup transistörün

VII

Transformatör



devredeki kullanım amacı giriş sinyalini yükselt-

Şekildeki tabloda, devre elemanları ve bu devre



mektir. Radyo alıcıları, kasetçalarlar, telsizler ve

elemanlarında yarı iletken maddenin kullanımı ile

amplifikatörler, transistörün kullanıldığı araçlar-

ilgili, doğru ise tik (√), yanlış ise çarpı (X) işaretleri

dan bazılarıdır.

kullanılmıştır.

Buna göre, girişten başlayan bir öğrenci hata yap-

Buna göre, verilenlerden kaç tanesinde doğru

madan YYD yolunu izleyerek N çıkışına ulaşır.

işaretleme yapılmıştır? 100

çıkışa ulaşır?

kullanılmıştır.

Alternatif akım devrelerinde diyot; I. Elektrik sinyallerini yükseltmek,

R

II. Gerilimi azaltmak, III. Tek yönlü akım geçirmek

X

amaçlarından hangileri için kullanılır?

Şekil–I

Yarı iletken bir devre elemanı olan diyot, alternatif akım devrelerinde akımın tek yönde geçmesini sağlamak için kullanılır. I. ve II. ifadeler yanlış, III.

Akım

ifade doğrudur. Şekil–II Y

Zaman

Direnç ve X devre elemanlarından oluşan şekil–I'deki





+

+

X

Y

zamana bağlı grafiği şekil–II'deki gibi oluşuyor. Buna göre, X devre elemanı; kondansatör, bo-

X





+

+

bin, direnç, diyot ve transistör devre elemanlarından hangisi olabilir?

Z Şekil–I

devreye alternatif akım uygulandığında akımın

Z



Şekil–II

Şekil–I'de yarı iletken yapısı verilen transistörün

R

devre şeması şekil–II deki gibidir. Buna göre, bu transistör için;

I. X, transistörün baz kısmıdır. II. PNP tipi transistördür. III. Sinyal yükseltici özellik gösterir.

verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

PNP tipi olan şekildeki transistörün Y C(kollektör) – I1+I2 X ucu baz, Y ucu + kollektör, Z ucu I2 X emitör olup, tranB(baz) sistörün baz ve – emitör uçlarından I1 + giren I1 ve I2 Z E(emitör) akımları kollektör Şekil–II ucundan artarak çıktığı için bu transistör, sinyal artırıcı transistör-

Şekildeki gibi dirençli bir devreye alternatif güç kaynağı bağlandığında devreden geçen akımın zamana bağlı grafiği aşağıdaki gibi oluşur. Akım

Zaman

Fakat soruda verilen şekil–II'deki grafiğin elde edilebilmesi için devreden akımın tek yönlü geçmesi

dür. Buna göre, verilen ifadelerden üçü de doğru-

gerekir. Bunu sağlayan devre elemanı ise sadece

dur.

diyottur.

101

R

LDR Akım oluşmaz.

R

R

V2

V1

I

+

– V

t

Fotodiyot ve direncin seri bağlanması ile elde R

edilen şekildeki devrede, fotodiyot üzerine dü-

I

şürülen ışık şiddeti artırılırsa V1 ve V2 voltmett

relerinin gösterdikleri değerler nasıl değişir?

Şekildeki etkinlik eşleştirildiğinde elde edilecek görünüm nasıl olur?

Şekildeki devrede V1 ve V2 voltmetrelerinin toplamları sabit ve üretecin potansiyeline eşittir. V = V1 + V2 Fotodiyot üzerine düşürülen ışık şiddeti arttırılırsa devreden geçen akım şiddeti artar. V = I.R bağıntısına göre, devreden geçen akım arttıkça R direncinin üzerine düşen potansiyel artar. Buna bağlı olarak, toplam potansiyelin sabit olduğu devrede fotodiyot üzerine düşen potansiyel azalır.

Fotodiyotlarla ilgili olarak;

I. Alternatif akımı doğrultmada kullanılırlar. II. Ters polarize edilmiş diyotlardır. III. Akım şiddeti sabittir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Üzerlerine ışık düşürüldüğünde ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren fotodiyotlar, ters polarize edilerek devrelerde kullanılırlar ve elektronik deverleri ışığa duyarlı hale getirirler. Fotodiyota düşen ışık miktarı arttıkça, oluşan akım şiddeti de artar. Buna göre, I. ve III. ifadeler yanlış, II. ifade doğrudur.

102

V1

V2

Azalır

Artar

I. Transistörler, yalnız NPN birleşmesiyle oluşur.

Şekil–I'de akım devamlı yön değiştirdiği için K

II. Fotodirenç, elektrik devrelerini ışığa duyarlı ha-

lambası yanıp söner. Dolayısıyla K lambası sü-

le getirir.

rekli ışık vermezken, kondansatör ve dirence seri

III. Fotodiyotlar devreye doğru polarize olacak şekilde bağlanırlar.

Şekil–II'de doğru akım kaynağının oluşturduğu

IV. Elektrik sinyallerini yükselten devre elemanı transistörlerdir.

akıma ters bağlı diyot ile kondansatöre seri bağlı N ve P lambaları ışık vermezken dirence seri bağ-

V. Led'ler üzerinden akım geçirildiğinde ışık yayan bir diyot çeşididir.

bağlı L ve M lambaları sürekli ışık verir.

lı R lambası ışık verir. Buna göre, cevap L, M ve R lambalarıdır.

Yukarıda verilen bilgilerden kaç tanesi doğrudur?



I. Transistörler, hem NPN hem de PNP birleşme-

K

N P

siyle oluşur.



L

III. Fotodiyotlar devreye ters polarize olacak şekilde bağlanırlar.

M

P N

Verilen bilgilerden II., IV. ve V. ifadeler olmak üzere üç tanesi doğrudur.

+



Doğru akım kaynağına bağlı şekildeki devrede hangi lambalar ışık vermez?

NP ve PN tipi diyotlar şekildeki gibi simgeleştirilir. N P

K

N

L

P

M

R

Dolayısıyla, diyotlar bu simgelerle devrede göste-

– Şekil–I

P N

rilirse; K

L

+

Şekil–II

M

Diyot, kondansatör, direnç ve lamba devre elemanlarından oluşan sistemler şekil–I'de alternatif güç kaynağına, şekil–II'de doğru akım kaynağına

+



bağlanıyor. Bu devrelerde sürekli ışık veren lambalar hangileridir?

doğru akım üreten kaynağa bağlı lambalardan sadece K lambasının ışık veremediği görülür.

103

104



ALTERNATİF AKIM

1.

TEST - 19

4.

Doğru Akım Kaynağı

L=0,2 H

+ –

Alternatif Akım Kaynağı İndüktif Reaktans

V=180 2 sin150.t Kapasitans



Özindüksiyon katsayısı 0,2 H olan bir bobine şekildeki



Bobinin ohmik direnci önemsiz olduğuna göre, dev-

gibi alternatif gerilim uygulanıyor.

Yukarıdaki etkinlikte devre elemanları ile simgelerinin eşleştirilmesi isteniyor.

reden geçen etkin akım kaç amperdir?



Buna göre, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?



A)

C)

B)

A) 2



B) 6

C) 9

E) 15

C=5.10–3 F

5. D)

D) 12

E)

V=40 2 sin60.t

2.

Bir iletkenden I = 5.sin90r.t şeklinde bir alternatif akım geçiyor.



Buna göre, iletkenin uçlarına uygulanan potansiyel



gerilim uygulanıyor.

farkının frekansı kaç s–1 dir? A) 15

B) 30

Sığası 5.10–3 F olan bir sığaca şekildeki gibi alternatif Devreden geçen akımın etkin değeri kaç amperdir? A) 12

C) 45

D) 60

B) 10

C) 9

D) 8

E) 3

E) 90

6.

Aşağıdaki alternatif akım devrelerinden hangisi rezonans halindedir?

3.



R=5 X

A)

B) XL=7 X

Ve=30 2 Volt

XC=7 X

C)

Şekildeki devrede 5 X'luk bir direnç, frekansı 75 s–1 ve

XL=3 X

XC=4 X

XL=6 X

XC=8 X

D) XL=7 X

XC=12 X

etkin gerilimi 30 2 volt olan bir alternatif güç kaynağına bağlıdır.

Buna göre, alternatif akımın denklemi aşağıdakilerden hangisidir? A) 150.sin150rt





B) 12sin75rt

C) 150sin300rt





D) 12sin150rt



E) XL=4 X

XC=3 X

E) 6 2 sin150rt 105

7.

R

R

R

Şekil–I

Şekil–II

Şekil–III

10. L

K

AC

DC

N

M

Diyot ve dirençten oluşan devre elemanları şekil–I ve şekil–II'de alternatif güç kaynağına, şekil–III'te ise doğru akım kaynağına bağlanıyor.

AC



DC

Şekildeki alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC) devrelerinde K, L, M ve N lambalarından hangileri

dakilerden hangisi gibi olabilir?

sürekli ışık verebilir? A) K ve L

Buna göre, R direncinden geçen akım grafiği aşağı-

I

II

III

A)

B) K ve M D) K, L ve M

C) L ve N

B)

E) L, M ve N

C) D)

8.

Güç Kaynakları

DC

Kuru pil



Elektrik motoru



AC

Jeneratör √

Akümülatör



Şekildeki tabloda doğru akım (DC) ve alternatif akım

11. Doğru akım ve alternatif akım ile ilgili olarak; I. Her iki akım ile tüm elektronik devreler çalıştırılabi-

(AC) üreten kaynaklara ilişkin tikleme (√) işaretleri gös-

lir.

terilmektedir.

Sıfır



Dinamo



E)

II. Doğru akım tek yönlü olup şiddeti sabittir.

Buna göre, işaretlemelerden kaç tanesi doğru olarak gösterilmektedir? A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

III. Alternatif akım çift yönlü olup şiddeti değişkendir.

E) 5

verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

9.

C) I ve III E) I, II ve III

I. Transistör II. Diyot III. Fotodirenç IV. Led



Yukarıda adı geçen devre elemanları, aşağıdaki simgelerle eşleştirildiğinde hangisi açıkta kalır?



A)

12. Alternatif güç kaynağı ile üretilen alternatif akımı, doğru akıma çevirmek için kullanılan devre elema-

C)

B)

nı aşağıdakilerden hangisidir? A) Fotodiyot

E)

D)

1. 106

2.1. E

2.3.C

3. D4.

B) Led

D) Fotodirenç

4. B 5. 5. A

6. A

7. 7. D

8. B 8. 9. E

9. 10. C

11. 10.D

C) Transistör E) Diyot

12. 11. E

12.

1.

ALTERNATİF AKIM Aşağıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

4.

yor.

nağı ile çalıştırılabilir.

III. Sığaç, doğru akımı geçirmezken alternatif akımı ge-

A) 40

çirir. B) I ve III D) Yalnız III

Buna göre, akım makarasının indüktif reaktansı kaç ohm'dur? (r = 3)

li bir özindüksiyon akımı oluşur.

A) I ve II

Özindüksiyon katsayısı 0,5 H olan bir akım makarası, frekansı 40 s –1 olan alternatif güç kaynağına bağlanı-

I. Direnç, hem doğru akım hem de alternatif akım kayII. Doğru akım ile çalıştırılan akım makarasında sürek-

TEST – 20

B) 60

C) 75

D) 90

E) 120

C) II ve III E) I, II ve III

5.

Sığası 5.10 –3 farad olan bir kondansatör, frekansı 40 s–1 olan alternatif güç kaynağına bağlanıyor.



Buna göre, kondansatörün kapasitif reaktansı kaç ohm'dur? (r = 3)

2.

1 A) 4

Aşağıdaki devrelerin hangisinde lamba ışık vermez?



B)

1 2

C)

5 6

D)

4 3

E) 2

B)

A)

6.

+ – C)

C

L

D)



E)

Özindüksiyon katsayısı L olan bir bobin ile sığası C olan bir kondansatör kullanılarak şekildeki LC devresi elde ediliyor. Elde edilen LC devresi, dalgaboyu m olan elektromanyetik dalgalar ile rezonansa girebiliyor.

+ –



Buna göre, elektromanyetik dalgaların m dalga boyu aşağıdakilerden hangisine eşittir? (c: ışık hızı) A) 2r LC

B)

c 2r LC

D) 2rc LC

3.

E)

C)

2r c LC

2r LC c

Saf (ohmik) direnci ihmal edilen bir akım makarası, etkin değeri 150 volt olan alternatif güç kaynağına bağlandığında, bobinden geçen etkin akım değeri 5 amper oluyor.



Akımın frekansı 50 s

–1

olduğuna göre, bobinin özin-

düksiyon katsayısı kaç Henry'dir? (r = 3) A) 0,1

B) 0,15

C) 0,25

D) 0,3

7.



E) 0,6

Bir alternatif güç kaynağı ile elde edilen akım denklemi; I = 25 2 . sin 160r.t

olduğuna göre, devrenin frekansı kaç s–1 dir? A) 40

B) 60

C) 80

D) 160

E) 540

107

8. 3L

3f

2L

2f

L

f K

L

M

Şekil–I

11.

Frekans

Özindüksiyon katsayısı

P N + K

Akım makarası

L

M

Şekil–II

N P

K

Akım makarası

+



N P



M +



L

Şekil–I'de akım makaralarının özindüksiyon katsayıları



ve şekil–II'de bu akım makaralarına bağlanan güç kay

naklarının frekansları görülmektedir.

hangileri ışık verebilir?

Akım makaralarının dirençleri sırasıyla XK, XL ve XM olduğuna göre, bu büyüklükler arasındaki ilişki ne-

A) K ve L

dir?

B) Yalnız L D) K ve M

A) XK > XL > XM

B) XK > XL = XM

D) XM > XL > XK

9.

Şekillerde verilen devrelerdeki K, L, M lambalarından

C) L ve M

E) K, L ve M

C) XL > XK > XM

E) XM > XK > XL

I. Led II. Transistör III. Sığaç IV. Fotodirenç V. Fotodiyot

12.

VI. Transformatör

Yukarıda verilen devre elemanlarından kaç tanesinde

Transistör

Alternatif akımı doğru akıma çeviren devre elemanı

Diyot

Elektrik enerjisini, ışık enerjisine dönüştüren devre elemanı

LED

Devrede sinyal yükseltici olarak kullanılan devre elemanı

yarı iletken madde kullanılabilir? A) 2

B) 3

C) 4

D) 5

E) 6

10.

II

I

Yukarıdaki etkinlikte devre elemanları ve bu devre elemanlarının işlevlerinin eşleştirilmesi isteniyor.

III

Yukarıda verilen sembollerin doğru adlandırılması aşağıdaki seçeneklerden hangisinde doğru olarak



Buna göre, aşağıdakilerden hangisi doğru olabilir?



A)

C)

B)

verilmiştir?



I II III

A) Akım makarası

Transistör

Fotodirenç

B)

Diyot

Fotodirenç

Transformatör

C) Akım makarası

Diyot

Led

D) Transistör

Fotodiyot

Diyot

E) Transformatör

Transistör

Fotodirenç

1. B 108

2. E

3. A

4. E

5. C

6. D

D)

7. C

8. D

9. C

E)

10. E

11. A

12. A

1.

ALTERNATİF AKIM Aşağıda verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

4.

Bir akım makarasının indüktif reaktansı 45 X ve özin-



Buna göre, akım makarasına uygulanan alternatif

düksiyon katsayısı 0,5 Henry'dir.

I. Alternatif akım devresinde bobin, akımı geciktirir. II. Alternatif akım devresinde, sığaç üzerinde depola-

TEST – 21

akımın frekansı kaç s–1 dir? (r = 3)

nan yük miktarı sabittir. III. İletim kayıplarının daha az olması için elektrik dev-

A) 15

relerinde doğru akım yerine alternatif akım kullanı-

B) 25

C) 30

D) 45

E) 55

lır. A) I ve II

B) I ve III D) Yalnız III

2.

C) II ve III E) I, II ve III

V,I V

t

I

2t

3t

4t

t

5.

Frekansı 45 Hertz olan bir AC kaynağının ürettiği geri1 lim sıfır olduktan saniye sonra 80 volt olmaktadır. 540



Buna göre, gerilimin maksimum değeri kaç volttur? A) 20



B) 40

C) 60

D) 120

E) 160

Potansiyel ile akımın zamana bağlı grafiği şekildeki gibi olan bir alternatif akım devresi aşağıdakilerden hangisine ait olabilir?



A)

B)

C)

D)

6. R C

+ + ++

L

–– – – K

E)

Saf (ohmik) direnci önemsenmeyen bobinli, dirençli ve kondansatörlü devrede K anahtarı kapatılıyor.



Kondansatör yüklü olduğuna göre; I. Sönümlü bir titreşim devresi oluşur.

3.

II. Kondansatör boşalırken tüm enerjisi bobinin man-

Bir dirence alternatif güç kaynağı bağlandığında di-

yetik alanında depolanır.

rençten geçen akımın denklemi;

III. Kondansatör boşalırken bobinde özindüksiyon akı-







şeklinde yazılıyor.



Dirençte harcanan ortalama güç 144 watt olduğuna

I = 6 2 . sin 2r.f.t

mı oluşur.

göre, direncin değeri kaç ohm (X) dur? A) 2

B) 3

C) 4

D) 8



ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

E) 12

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III 109

7.

R

10.

C

L

R



Şekildeki RLC devresine frekansı f olan bir alternatif güç kaynağı bağlanıyor.





Şekildeki alternatif akım devresinde R direnci ile diyotlar şekildeki gibi bağlanmıştır.

Alternatif güç kaynağının frekansı artırılırsa;



Buna göre, R direncinden geçen akımın grafiği aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir?

I. R direncinin büyüklüğü artar.

II. Bobinin indüktif reaktansı artar. III. Kondansatörün kapasitansı azalır.

ifadelerinden hangileri doğru olur? A) Yalnız II

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III

A)

B)

C)

D)

E) I, II ve III

E)

11.

GİRİŞ Jeneratör

8.

C

DC

AC

Dinamo B

DC

AC E



dır.



A) K

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

Şekildeki etkinlikte girişten başlayan öğrenci hiç hata yapmadan ilerlediğinde hangi çıkışa ulaşır?

III. PNP tipi bir transistördür.

L

K

II. Kollektör akımı, emitör ve baz akımlarının toplamı-

B) L

E) I, II ve III

Fotodiyot

Üzerine düşen ışık şiddeti arttıkça devreden geçen akım şiddetini artıran devre elemanı aşağıdakiler-

B) Fotodiyot D) Fotodirenç

1. B 110

2. D



Fotodiyot

K

+



L

+



M



Şekildeki devrelerde fotodiyot ve fotodirence seri bağlı Farklı ortamlarda bulunan devrelerdeki fotodiyotlara

A) Yalnız K

B) K ve L

D) K ve M 5. E

Fotodirenç

balar ışık vermeye başlar?

C) Transistör

4. A

E) P

ve fotodirence yeterince ışık düşürülürse hangi lam-

E) LED

3. C

D) N

K, L, M lambaları ışık vermiyor.

den hangisidir? A) Diyot

C) M

12.

C) I ve III

+

9.

P

N

DC

AC

I. Emitör ile kollektör, farklı tip yarı iletkenlerdir.

DC

AC

M

Akü

Şekildeki sembolle gösterilen transistör için;

Elektrik motoru

6. C

7. D

8. A

9. D

10. B

C) L ve M E) Yalnız L

11. C

12. C

1.

ALTERNATİF AKIM Direnci 20 X olan bir telden geçen alternatif akımın ge-

4.

TEST – 22

Alternatif güç kaynağına bağlanan bir devrede,

rilim denklemi;

doğru akım elde edebilmek için aşağıda verilen





devre elemanlarından hangisinin kullanılması ge-



Buna göre,



V = 60 2 . sin 60r.t dir.

rekir? A) Transistör

I. Etkin akım değeri,

B) Fotodirenç

D) Transformatör

II. Alternatif gerilim kaynağının frekansı,

C) Fotodiyot

E) Diyot

III. Dirençte harcanan ortalama enerji

niceliklerinden hangileri bulunabilir? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

5.

I. Jeneratör II. Akü III. Diyot IV. Transistör



Yukarıda verilenlerden hangilerinde elektromıknatıslık özelliğinden faydalanılır? A) Yalnız I

2.

B) I ve II D) I ve IV

Özindüksiyon katsayısı 5.10 –3 Henry olan bir bobinin

C) II, III ve IV E) I, II ve IV

uçlarına uygulanan alternatif gerilimin maksimum değeri 36 2 volt ve frekansı 40 s –1 dir.

Bobinden geçen akımın sıfırdan geçtikten sonraki anlık değeri kaç amperdir? A) 6

C) 12 2

B) 8

1 s 320

6.

Akım

D) 15 2 E) 30 Zaman



Alternatif akım kaynağına bağlı bir devrede grafikteki gibi bir akımın elde edilebilmesi için kullanılması gereken devre elemanı aşağıdakilerden hangisi ol-

3.

malıdır?

C



A)



Şekildeki devreye uygulanan gerilimin denklemi;







Devrenin etkin akımı 16 amper olduğuna göre, kon-

C)

V = 80 2 . sin 120t dir.



B)

P N P

D) P N

N P

P N

tonsatörün sığası kaç faraddır? A)

1 –2 ·10 6

B) D)

5 –2 ·10 4

1 –2 ·10 2

C) E)

2 –2 ·10 3

E)

N P N

3 –2 ·10 2 111

7.

X

10. Elektrik devre elemanı olan LED lerle ilgili olarak;

Y

– –

I. Devrelerde akımın tek yönde geçmesini sağlarlar.

– –

II. Fazla enerji harcarlar. III. Yarı iletken maddelerden yapılmışlardır.

1



2

verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) I ve II



Şekildeki devrede X ve Y maddelerinden yapılmış bir

C) Yalnız II

D) II ve III

devre elemanı görülmektedir.

B) I ve III

E) Yalnız III

Buna göre, I. Devreye alternatif akım uygulanırsa devreden 1

11.

yönünde akım geçer.

GİRİŞ

II. X ve Y madelerinden oluşturulan devre elemanı bir

Tek yönlü akım geçişine izin verir.

diyottur. III. Devre elemanının X kısmı N tipi yarı iletkendir.

verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

Işığa duyarlıdır.

Yarı iletken maddeden yapılmıştır.

C) I ve III

D) Yalnız III

Diyot

Fotodiyot

Transistör

E) I, II ve III

Fotodirenç

Transistör

LED

K

M

L

Enerji tasarrufu yüksektir. LED

Ampul

8.

N

Elektrik devre elemanı olan transistörle ilgili olarak;



I. Akımın tek yönde geçmesini sağlar.

Girişten başlayarak etkinliği hatasız tamamlayan öğrenci hangi çıkışa ulaşır?

II. Işık enerjisini, elektrik enerjisine dönüştürür.

A) K

III. Elektrik sinyallerini güçlendirir.

P

B) L

C) M

D) N

E) P

verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) I ve II

B) I ve III D) II ve III

C) Yalnız III

12.

E) I, II ve III

M N P

9.

N

K

P

P N

N P

R

I



N

N P

P

II

P

N P



D) II ve III

Lamba ve diyotlardan oluşan şekildeki devrede, lambanın ışık verebilmesi için hangi anahtarların

ları hakkında gösterilenlerden hangileri doğrudur? B) I ve II

kapatılması gerekli ve yeterlidir?

C) I ve III

A) K, L ve R

E) I, II ve III

B) K ve M

D) K, L ve S

1. B 112

2. E

3. A

P N

III

Şekillerde verilen transistörlerin ve diyotun kutup-

A) Yalnız I

+ –

L N

S

4. E

5. A

6. D

7. E

8. C

9. D

10. B

11. E

C) K, M ve R E) K, S ve M

12. C

1.

ALTERNATİF AKIM Alternatif güç kaynağına bağlı LC devresi ile ilgili

4.

olarak;

TEST – 23

Aşağıda verilen devrelerden hangisi sinyal alıcı devre olarak kullanılabilir?

I. Kaynağın frekansı artırılırsa hem indüktif reaktans



A)

hem de kapasitans artar.

+ +

B) + –

– –

+

II. Kaynağın frekansı azaltılırsa kondansatörün üzeri-



ne düşen potansiyel artar. III. Kaynağın frekansı artırılırsa bobinin özindüksiyon katsayısı artar.

D)

C)

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) I ve III

C) Yalnız II E) II ve III

+



E) 2.

Bir alternatif güç kaynağı uygulanan devrede, akım







olarak veriliyor.



Buna öre, devredeki frekans ve etkin akım değerleri

denklemi;

I = 6 2 . sin 180r.t

aşağıdakilerden hangisine eşittir?



Etkin akım

Frekans (s)

A) 6 B)

5.

törden oluşan devre;

180

6 2

Ohmik direnci ihmal edilen bir bobin ve kondansaI. Alternatif akım kaynağına bağlanırsa, devrede

90

C) 12

90

D) 12

180

E) 6

90

enerji harcanmaz. II. Doğru akım kaynağına bağlanırsa, devreden bir süre sonra akım geçmez. III. Alternatif akım kaynağına bağlanırsa, devrede sabit bir akım oluşur.

A) Yalnız I

3.

L

Şekildeki alternatif akım devresinde bobinin ohmik direnci sıfır olup özindüksiyon katsayısı 0,5 Henry, güç kaynağının frekansı 20 s



–1

dir.

Bobinin uçları arasındaki potansiyel farkın etkin değeri 300 volt olduğuna göre, bobinden geçen maksimum değeri kaç amperdir? (r = 3) A) 2

B) 5

C) 6

B) I ve II D) II ve III

6.

ifadelerden hangileri doğru olur?

D) 5 2

C) I ve III E) I, II ve III

Diyotlarla ilgili verilen aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Yarı iletken maddelerdir. B)

Doğru polarize edilen bir diyotta akım P tipi maddeden N tipi maddeye doğrudur.

C) Tek yönlü akım geçirir. D) Ters polarize edilip potansiyel artırılırsa devreden akım geçebilir.

E) 10

E) Sinyal yükselticisi olarak kullanılır.

113

7.

10. Aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur?



A) N tipi ve P tipi yarı iletkenler tek başlarına akım ge-

– +

çirmezler. B)

P tipi yarı iletken maddelerde akım, oyuklar yardımıyla gerçekleşir.

C) Diyotlar, PNP ve NPN olmak üzere iki çeşit üretilir.

– +

D) N tipi ve P tipi iki yarı iletken alternatif akım kaynağına bağlanırsa devrede iki yönlü akım oluşur. E) P tipi ve N tipi yarı iletkenlerin arasında kalan nötr bölge artıkça devreden geçen akım şiddeti artar.



Şekildeki elektronik devrede hangi devre elemanı kullanılmamıştır? A) Fotodiyot

B) Transistör

D) LED

C) Bobin

E) Kondansatör

11.

8.

K

P N

K

L

+ –

L

N P

M

+ – M

N P N



Şekildeki devrelerde verilen K, L, M lambalarından hangileri ışık verebilir? A) Yalnız K



P ve N tipi maddelerinin birleştirilmesi ile oluşturu-

B) Yalnız L

D) K ve M

C) K ve L

E) K, L ve M

lan devrelerde K, L ve M lambalarından hangileri ışık verir? A) Yalnız K

B) K ve L

D) Yalnız M

C) K ve M E) K, L ve M

12.

P N K

N P

M

L

N P

9.

Aşağıda verilen devre elemanlarından hangisi

+ –

elektronik bir devrede anahtar görevi yapar? A) Fotodirenç

B) Bobin

D) Diyot

C) LED



E) Transformatör

Diyot ve lambalardan oluşan şekildeki devrede hangi lambalar ışık verebilir? A) Yalnız M

B) K ve L

D) L ve M 1. C 114

2. E

3. D

4. A

5. B

6. E

7. D

8. B

9. E

10. B

C) K ve M E) K, L ve M

11. D

12. A



ALTERNATİF AKIM

1.

Bilgi

AC

Yönü ve büyüklüğü değişen akımdır.

DC

TEST – 24

4. Lamba sadece ışıklı ortamda ışık verir.



Elektronik devrelerde kullanılan akım-

– +



dır. Bu akımı üreten kaynaklara pil, dina-



Lamba hiç ışık vermez.

mo ve akü örnek olarak verilebilir. Transformatörlerde kullanılan akım-

– +



dır. Bu akım ile kondansatörler yüklene-

√ Lamba devamlı ışık verir.

mez. Enerji kayıpları nispeten daha az olur.





Şekildeki tabloda doğru akım (DC) ve alternatif akım (AC) üreten kaynaklara ilişkin tikleme (√) işaretleri gösterilmektedir. Buna göre, işaretlemelerden kaç tanesi doğru olarak gösterilmektedir? A) 2

B) 3

C) 4

D) 5

E) 6

– +



relerinde lambaların ışık verme bilgilerinin eşleştirilmesi isteniyor.

Buna göre, aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi doğrudur?

C)

B)

A)

LDR

2.

Yukarıdaki etkinlikte elektrik devreleri ve bu elektrik dev-

E)

D)

Ohmik direnci önemsenmeyen akım makarasına alternatif akım üreten kaynak bağlandığında akım makarasının indüktif reaktansı XL oluyor.



Buna göre,

5.

ifade ettiğine göre, devrede kullanılan transistörün

I. Kaynağın frekansı artırılırsa XL artar.

N ve P tipi yarı iletken sıralaması aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir?

II. Akım makarasının özindüksiyon katsayısı azaltılırsa XL artar.

A) NPP

III. Devreye uygulanan güç kaynağının etkin potansiyeli artırılırsa XL artar.

B) PNP D) NNP

C) NP E) PN

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

3.

N ve P harfleri pozitif ve negatif tip yarı iletkenleri

C) I ve III

6.

E) I, II ve III

L1=4L

C1=4C

C2=2C

L2=?

Elektrik devre elemanı olan fotodiyotlar ile ilgili olarak; I. Işık enerjisini, elektrik enerjisine dönüştürürler. II. Diyotların ters polarize edilmeleri ile elde edilirler.



lerine özdeş alternatif güç kaynakları uygulanıyor.

III. Yarı iletken maddelerden oluşur.



ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

Ohmik dirençleri ihmal edilen her iki şekildeki LC devre-

C) I ve III E) I, II ve III

Devrelerin rezonans frekansları eşit olduğuna göre, L2 kaç L'dir? 1 A) 8

B)

1 4

C) 2

D) 4

E) 8 115

7. 5C

5f

3C

3f

C

f K

L

M

Kondansatör

K

L

M

+ –

+ –

Şekil–I

Şekil–II

Kondansatör

L

R

C

Şekil–II A3

Şekil–I'de kondansatörün sığa değerleri ve şekil–II'de bu

+ –

görülmektedir.

Şekil–III

Kondansatörlerin dirençleri sırasıyla XK, XL ve XM



sıfırdır? A) Yalnız I

dir? B) XL > XK > XM

D) XL > XK = XM

Doğru akım üreten kaynaklara bağlı şekildeki devrelerin hangilerinde ampermetrelerin gösterdiği değer

olduğuna göre, bu büyüklükler arasındaki ilişki ne-

A) XK = XM > XL

C

A2

kondansatörlere bağlanan güç kaynaklarının frekansları

L

C

A1

Şekil–I



R

10.

Frekans

Sığa

C) XK > XL > XM

E) XM > XL > XK

B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

11.

E) I, II ve III

I. Transistör II. LED III. Fotodiyot IV. Diyot

8.

Elektronik devrelerde sinyal yükseltici olarak I , tek yönlü akımın oluşturulması ve devreden daha çok akı-



simgelerle eşleştirildiğinde hangisi açıkta kalır?

mın geçmesi için II , ışık düşürülerek devreden

A)

daha çok akımın geçmesi için III kullanılır.

Yukarıda verilen devre elemanları aşağıda verilen

B)

Yukarıdaki cümlede I, II ve III nolu boşluklara aşağıdakilerden hangilerinin yazılması gerekir?



C)

I II

D)

A) Transistör

Fotodiyot

LED

B)

Diyot

Fotodiyot

C) Fotodirenç

Diyot

Transistör

D) Transistör

Selenoid

Fotodirenç

E) Transistör

LED

Fotodiyot

Transistör

E)

III

12.

R LDR

+ –

Direnç ve fotodirençten oluşan şekildeki devrede fotodirenç üzerine düşen potansiyelin artırılabilmesi

9.

için;

Maksimum potansiyeli 250 volt olan alternatif güç kay-

I. Üretecin potansiyelinin artırılması,

500 nağı sığası nF olan bir kondansatöre bağlanıyor. π

sı,

Güç kaynağının frekansı 40 s–1 olduğuna göre, devreden geçen akımın maksimum değeri kaç amperdir? (1nF = 1.10–6 F) A) 2

B) 3 1. C

116

II. Fotodirenç üzerine düşen ışık şiddetinin azaltılma-

C) 5 2. A

D) 10 3. E

4. A

III. R direncinin azaltılması

A) Yalnız I

E) 12 5. B

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? B) I ve II D) II ve III

6. E

7. D

8. B

9. D

10. E

C) I ve III E) I, II ve III

11. B

12. E



ALTERNATİF AKIM

1.

C





4.

II. Direncin R değeri frekansa bağlı değildir.

B



E

Alternatif akımla ilgili olarak; I. Frekans artırılırsa bobinin indüktif reaktansı artar.

+

B

E

C

+

+

B



C

+



E

III. Frekans artırılırsa devreye uygulanan güç kaynağı-



Elektronik devrede bir transistörün sinyal yükseltici ola-

nın maksimum değeri artar.

rak kulanılabilmesi için emitör ucunun doğru, kollektör

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) I ve II

ucunun ters kutuplanması gerekir.

TEST – 25

B) Yalnız II D) Yalnız III

C) II ve III

E) I, II ve III

Buna göre, şekillerde verilen transistörlerden hangileri sinyal yükseltici olarak kullanılamaz? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

2.

C) I ve III E) Yalnız III

5.

V(volt)

360 2

R=5 X

1 50

1 100

t(s)

–360 2



Şekildeki alternatif akım devresine bağlanan güç kaynağının frekansı 75 s–1 ve devreden geçen akımın etkin





Alternatif güç kaynağı ile geriliminin periyoda bağlı grafiği şekildeki gibidir.

değeri 12 2 amperdir. Buna göre, alternatif akımın gerilim denklemi aşağı-



Kaynak, özindüksiyon katsayısı 0,4 H olan bir bobine bağlandığında bobinden geçen akımın etkin de-

dakilerden hangisi gibi yazılır?

ğeri kaç amper olur? A) 30. sin 75r.t

B) 30 2 . sin 150r.t

C) 60 2 . sin 75r.t

D) 30 2 . sin 75r.t

1 A) 2

B) 2

C) 3

D) 6

E) 15

E) 120. sin 150r.t

6.

3.

N P

K

L +

A



M +

L



Şekideki devrede bobinin ohmik direnci ihmal ediliyor.



Ampermetrede okunan değerin artması için; I. Bobinin özindüksiyon katsayısı artırılmalı,



II. Akımın frekansı azaltılmalı,

Şekildeki devrelerde K, L, M lambalarından hangileri ışık verebilir? A) Yalnız K

III. Bobinin sarım sayısı azaltılmalı

B) K ve L

D) L ve M

C) K ve M E) K, L ve M

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III 117

7.

K

R

10.

I

C

t

B

Şekil–I

L

I

I

II

E

III

Şekilde simgeleri gösterilen devre elemanları alternatif güç kaynağına bağlandığında devrede alacak-

R

ları görev aşağıdakilerden hangisi gibi olur? t

Sinyal güçlendirici A) B) C) D) E)

Şekil–II



Şekil–I ve şekil–II'de alternatif güç kaynağına bağlı R dirençlerine K ve L devre elemanları seri bağlandığında devrelerden geçen akımların zamana bağlı grafikleri şekillerdeki gibi oluyor.





Yarım Dalga Doğrultucu

I II III II III

Tam Dalga Doğrultucu

II I I III II

III III II I I

11. Şekildeki gibi bir kon-

Buna göre, K ve L devre elemanları aşağıda verilen-

dansatör,

lerden hangisi olabilir?

güç kaynağına bağlan-

K L

dığında, ampermetre-

A) Bobin

Kondansatör

B)

Bobin

LED

de

alternatif

okunan

A

değerin

azalması için; I. Kondansatörün levhaları arasındaki uzaklık artırıl-

C) Diyot

Transistör

D) Diyot

Kondansatör

E) Transistör

Fotodirenç

malı, II. Kondansatörün levhalarının yüzey alanları azaltılmalı, III. Güç kaynağının frekansı artırılmalı

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) Yalnız II

8.

D) II ve III

Verilen devre elemanlarından hangilerinde yarı iletken madde kullanılmaz? A) Diyot

C) I ve III E) I, II ve III

12. Fotodiyot ve lambadan oluşan

B) Transistör D) Fotodirenç

B) I ve II

devrede fotodiyot üzerine yeşil

C) LED

renkli ışık düşürüldüğünde lam-

E) Selenoid

ba ışık vermiyor.

Fotodiyot +

L



Buna göre, fotodiyot üzerine yeşil ışık yerine, yeşil ışık ile aynı akıya sahip sırasıyla;

9.



Hem alternatif akım hem de doğru akım devrelerinde

I. Mavi renkli ışık,

kullanılır. Elektronik devrelerde anahtar görevi görür

II. Sarı renkli ışık,

ve üzerine düşen ışık şiddeti arttıkça direnci artar.

III. Kırmızı renkli ışık

Yukarıda tanımlanan devre elemanı aşağıdakilerden hangisidir? A) Transistör

118

düşürüldüğünde, hangi durumlarda lamba ışık verebilir?

B) Diyot

D) LED 1. B



C) Fotodiyot

A) Yalnız I

E) Fotodirenç 2. E

3. C

4. A

5. C

B) I ve II D) II ve III

6. D

7. D

8. A

9. E

10. B

C) I ve III E) Yalnız III

11. B 12. A

TRANSFORMATÖRLER Elektrik santralinde üretilen elektrik enerjisi, santralden çok

VERİM

uzak bölgelere iletilirken, kilometrelerce uzunlukta kullanılan

İdeal transformatörde verim %100 iken, enerji kayıplarına

telin direncinden dolayı büyük enerji kayıpları oluşur. Oluşan

bağlı olarak transformatörün verimi düşer. Dolayısıyla verim,

bu kayıpları azaltmak için akımı düşürmek diğer bir yandan

"transformatörden alınan gücün transformatöre verilen güce

belli bir gücü iletmek için potansiyeli yükseltmek gerekir. Bu-

oranı" şeklinde tanımlanır.

nun yapabilmek için kullanılan alternatif akımın potansiyel farkı değerini aynı frekansa yükselten veya düşüren, bunun

Verim =

yanısıra bu işlemi az bir kayıpla gerçekleştiren sistemden faydalanılır. Bu sisteme "transformatör" denir. IP

VP.IP

L

K

.100 M

N

IS

NS

NP

VS.IS

V2

V'

V'

V1

VS

VP

Y

X Primer (birincil)

Sekonder (ikincil)

Şekildeki gibi peşpeşe bağlanan transformatörlerden X trans-

Transformatör, aynı demir çekirdek üzerine sarılmış ve birbirinden yalıtılmış sarım sayıları farklı iki akım sargısından (bo-

formatörüne uygulanan V1 gerilimi, sarım sayılarının oranına göre V2 potansiyeli olarak elde edilir. Transformatörlerin L ve M bobinlerinin sarım sayıları ne kadar farklı olursa olsun bu iki

binden) oluşur.

bobindeki potansiyeller eşittir.

Alternatif gerilimin uygulandığı birinci sargıya primer (birincil)

X transformatörü için;

sargı, çıkış geriliminin alındığı ikinci sargıya sekonder (ikincil)

V1

sargı denir.

Vl

Sarım sayıları NP ve NS, değişik oranlarda sarılarak transformatör de gerilim yükseltilebilir veya alçaltılabilir.

Y transformatörü için;

Transformatörler, AC (alternatif akım) gerilimiyle çalışırlar ve akımın frekansını değiştiremezler. Sadece akım şiddetini ve gerilimini değiştirirler. Verimin %100 (ideal transformatör) olduğu ideal koşullarda gerilim ve sarım sayıları arasında;

NP > NS ⇒ VP > VS (gerilim alçaltıcı transformatör)



NS > NP ⇒ VS > VP (gerilim yükseltici transformatör)

bağıntısı elde edilir.

=

V1 =

NS

oranı vardır. Bağıntıya göre, potansiyel ile sarım sayısı doğru

Transformatördeki sekonder sarım sayısının primer sarım sayısına oranı transformatörün değiştirme oranını verir. f

NS NP

p

NL

V l NM = V2 NP

rülürse

orantılıdır.

VS

NP

NK

yazıldığında, elde edilen iki eşitlik tek bir bağıntıya dönüştü_ ·Vl bb NL b ` NM b Vl = ·V2bb NP a

VP

=

NK

V1 =

N K NM · ·V N L NP 2

V1

NK.NM

V2

=

NL.NP

NOT K

İdeal transformatörde primerdeki güç, sekondere kayıpsız ak-

L

M

N

tarılır. Buna göre, gerilim ile akım arasında





ilişkisi vardır.

PP = PS

V2

V1

IP VP = IS.VS

VP VS

=

Is Ip

Peşpeşe bağlanan transformatörlerde şu basit yöntem kullanılır.

V1 V2

oranını bulmak için

Her iki transformatörün sol kolundaki bobinlerin sarım sayılarının çarpımları ile sağ kolundaki bobinlerinin sarım sayılarının NS

NP

çarpımlarının oranı, soldaki V1 potansiyeli ile sağdaki V2 potansiyelinin oranına eşittir. NK.NM NL.NP

=

V1 V2

60 Volt

VS

Primer sarım sayısı NP, sekonderin sarım sayısı NS olan şekildeki ideal transformatörün primerine 60 voltluk bir gerilim uygulanıyor. N 4 P oranı olduğuna göre, sekonderin geriliNS 5 mi VS kaç volt olur?

NOT

Transformatörlerde, sarım sayıları ile potansiyeller doğru orantılı olur.

1.

N1 V1

V2

N3

V3



NP

VP

K



L M

bağıntısına göre, sekonder de elde edilen potan-

N

NS

=

VS

siyel, 4 60 = 5 VS



_ V = 1 bb N2 V2 b ` V = V2 +V3 N1 V1 b KN = bb N3 V3 a N1



N2



4VS = 300

VS = 75 Volttur.

Bu transformatör potansiyeli artırdığı için yükseltici transformatördür.

2. N1 V1

V2

N3

V3

K L M N

V1 _b N2 V2 bb ` V = V2 – V3 veya VKN = V3 – V2 N1 V1 b KN = b N3 V3 b a N1



N2

=

KL ve MN uçları arasındaki bobinlerin sarım yönlerinin aynı veya farklı olması, K ve N noktaları arasındaki V2 ve V3 potansiyellerinin toplanmasına veya çıkarılmasına neden olur.

120

L

K

V

P

M

L

K 120 Volt V

3V

2V

V

Y

X

İdeal bir transformatörün K bobinine V gerilimi uygulandığında 120 voltluk gerilim elde ediliyor.

Şekildeki K, L, M, P bobinlerinden oluşan ideal X

Transformatör ters çevrilip L bobinine V gerilimi

ve Y transformatörlerinin K ve M uçlarına V ve 2V

uygulanırsa K bobininden 30 voltluk gerilim elde

etkin gerilim uygulanırsa L ve P uçlarından 3V ve

ediliyor. K bobininin sarım sayısı NK, L bonininin

V gerilimleri elde ediliyor.

sarım sayısı NL dir.

X transformatörünün L uçları, Y transformatö-

Buna göre,

NK NL

rünün P uçlarına eklenip K'ye 2V uygulanırsa

oranı kaçtır?

M'den kaç V gerilim elde edilir?

Transformatörlerde, sarım sayıları ile potansiyeller doğru orantılıdır. NP



NS

=

VS

L

VP

=

VS

NL

V 1 = 3V 3

=

Y transformatörünün sarım sayıları arasında;

NK 120 V

NK





V

NS

eşitliğine göre, X transformatörünün sarım sayıları arasında;

VP

Bu bağıntı her iki durum için uygulanır; K

NP



V = NL 120

NM



NP

=

2V =2 V

ilişkisi vardır. Y transformatörünün P ucu X transformatörünün L ucuna eklenip K'ye 2V uygulandıL

ğında

K

NL

30 V

V

NK

=

L

K

V 30

P

M

V2

V1= 2V

NK NL

oranı;



NK

V 2 N 30 1 120 = & K2 = = NL V 120 4 NL 30 NK NL



NK

1 = NL 2

Y

X

ve elde edilen eşitlikler taraf tarafa orantılanırsa

V1 V2

=

NK.NP

NL.NM

eşitliğine göre, V2 potansiyeli,

2V 1 1 = · V2 3 2



V2 = 12V

olarak elde edilir.

olarak bulunur.

121

L

K

I2

I1

2N

Reosta

2V

2N

N K

X

Y

L

2V –

V2

V1

+

N

2N

2V

Şekildeki ideal transformatörde ikincil devredeki

N M

Z

reosta ok yönünde hareket ettirilirse, V2 : İkincil devrenin gerilimi,

P

I1: Primerden geçen akım, I2: Sekonderden geçen akım,

3N

P: Lambanın parlaklığı,

Şekildeki transformatörler ve lambalar özdeştir.

nicelikleri ilk duruma göre nasıl değişir?

Devrelere şekillerde verilen üreteçlerle 2V'lik potansiyeller uygulanıyor. Verilen sarım sayılarına göre, K, L, M, P lam-



N1 N2

=

V1

balarının parlaklıkları arasındaki büyüklük

V2

ilişkisi ne olur?

oranı değişmediği sürece reostanın hareket ettirilmesinin V2 potansiyelinin değişimine etkisi olmaz. Fakat reostanın ok yönünde hareket et-

Bir lambanın parlaklığı, lambanın üzerine düşen

tirilmesi sekonder devredeki direnci artırılacağı

potansiyele ve lambanın direncine bağlıdır.

için devreden geçen I2 akımı, buna bağlı olarak lambanın parlaklığı azalır. İdeal transformatörlerde güç aynen aktarılır.

P1 = P2



I1.V1 = I2.V2

2



P=

V R

X: Sarım sayıları arasında verilen ilişkiye göre K lambasında oluşan potansiyel V dir. Y: Transformatörler sadece alternatif akımlar-

bağıntısında V1 ve V2 değişmezken I2 nin azal-

la (AC) çalışır. Eğer transformatöre doğru akım

masına bağlı olarak I2.V2 çarpımı azalır. Eşitliğin

(DC) üreten kaynak bağlanırsa, transformatör

sağlanabilmesi için I1 akımı da azalır. Buna göre,

potansiyel aktarımında bulunamaz ve L lambası

cevap V2 değişmez, I1, I2 ve P azalır.

yanmaz. Z: Şekildeki transformatörde görüldüğü gibi M lambasının bağlı olduğu bobine düşen potansiyele, P lambasının bağlı olduğu bobinin bir etkisi olmaz. Her iki lambaya aktarılan potansiyel bulunurken birbirlerinden bağımsız işlemler yapılır. 2V 2N = VM N

2V 2N = VP 3N

VM = V

VP = 3V

Buna göre, K, L, M ve P özdeş lambaların parlaklıkları arasında

PP > PK = PM > PL = 0

büyüklük ilişkisi vardır.

122

K K

L

N

NK

L

N

V

NL

NK

NL NM

V Şekildeki ideal transformatörün girişine V alterna-

M

tif gerilim uygulanınca K lambasına VK potansiyeli düşerek lambadan IK akımı geçmektedir.

Şekildeki transformatöre V potansiyeli uygulandı-

Giriş potansiyeli sabit kalmak koşulu ile L

ğında özdeş K, L, M lambaları ışık veriyor. Sarım

lambası bağlı bulunduğu bobinle birlikte dev-

sayıları arasında NK > NM > N > NL ilişkisi oldu-

reden çıkarılırsa VK ve IK nasıl değişir?

ğuna göre, lambaların parlaklıkları PK, PL ve PM arasındaki büyüklük sıralaması ne olur?

İdeal transformatörün girişine uygulanan V potansiyelinin K ve L lambalarının bağlı olduğu bobinlere aktarımı sarım sayıları ile orantılı iken;

Şekildeki transformatörde primerdeki potansiyelin K, L ve M lambalarının bağlı olduğu bobinlere aktarımı birbirlerini etkilemez. Dolayısıyla,

V N = , VK NK

V N = , VL NL

V N = VM NM

eşitliklerine göre NK> NM > NL büyüklük sıralaması, potansiyeller arasındaki büyüklük sıralamasının da VK > VM > VL şeklinde olmasına neden olur. Buna göre, özdeş lambaların parlaklıkları arasında

PK > PM > PL

büyüklük ilişkisi vardır.



N V = NK VK

N V = NL VL

her iki lambaya aktarılan güçlerin toplamı giriş gücüne eşittir.

P = PK + PL I.V = IK.VK + IL.VL

L lambasının bağlı bulunduğu bobin devreden çıkarıldığında;

N V = NK VK

eşitliğine göre, VK değişmezken

V = I.R

bağıntısına göre, IK da değişmez. Fakat,

I.V = IK.VK + IL.VL

eşitliğinde IL.VL çarpımı sıfır olur. Eşitliğin sağlanabilmesi için ana koldan çekilen I akımı, dolayısıyla transformatörden çekilen güç azalır.

123

4N

8N

P

M

L

K 2N

2N V=40 V

R=25 X

V2

V1

X M

L

K

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörle-

P

rindeki K, L, M ve P bobinlerinin sarım sayıları

%100 verimle çalışan şekildeki transformatör

arasında

devresinde bobinlerdeki sarım sayısı sırasıyla NK = 2N, NL = 8N, NM = 4N ve NP= 2N 'dur.

NK NL

=2 ,

4N

V2

V1

M

L

V1 V2

=

NK.NM

L

200 2N 4N = · V2 8N 2N

olarak bulunur.

V2 = 400 volt

P

M

V=40 volt

P

VP

X



Y

bağıntısına göre, P bobininden elde edilen potansiyel;

40 1 = 2· VP 5





VP = 100 volt

ve R direncinden geçen akım,

V = I .R

bağıntısına göre,

100 = I.25 I = 4 A dır.

Devrede 5 saniyede harcanan enerji,

W = I2 . R . t

bağıntısına göre,

124

R=25 X

N N V = K. M VP NL.NP



NL.NP

eşitliğine göre, V2 potansiyeli;



1 ilişikisi vardır. X trans5

2N K



=

enerji kaç joule olur?

8N



NP

Buna göre, R direncinde 5 saniyede harcanan

kaç volttur?

K

NM

formatöründeki K bobinine 40 volt uygulanıyor.

V1 gerilimi 200 volt olduğuna göre, V2 gerilimi

2N

Y



W = (4)2.25.5



W = 2000 jouledür.

3N

V1

4N

N

2N

K

Y

X

K

Sarımlarının sarılma yönleri şekildeki gibi olan transformatörün girişindeki sarım sayısı 5N, çıkı-

II. X transformatörü indirgen, Y transformatörü yükseltgendir.

tansiyel farkı kaç volttur?



2N 2 = = NK 3N 3

4N = =4 NM N



olan Y transformatörü ise yükseltgendir.

V1

Y

X

VP VS

V2 = 48 Volt

V3 gerilimi ise; 4N

N

=

5N 60 = 4N V2



NP

2N

NS

bağıntısına göre, V2 gerilimi;

olan X transformatörü indirgen, değiştirme oranı;

3N

NP



NL



matörün L ve M uçları iletken bir telle birleştirilip Buna göre, çıkışın K ve P uçları arasındaki po-

2 tür. 3

Değiştirme oranı

şındaki sarım sayıları 4N ve 3N dir. Bu transforgirişine 60 Voltluk alternatif gerilim uygulanıyor.

III. Şekildeki transformatör sistemi yükseltgendir. ifadelerinden hangileri doğrudur?

M

V3

P

I. V1 > V2 dir.

IV. X transformatörünün değiştirme oranı

V2 L

5N 3N

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörlerindeki K, L, M ve P bobinlerinin sarım sayıları sırasıyla 3N, 2N, N ve 4N dir. Buna göre,



V1=60 Volt

P

M

L

4N

V2

V2





5N 60 = 3N V3 V3 = 36 Volttur.

4N ve 3N sarımlı bobinlerin sarım yönleri aynıdır. Buna göre, K ve P uçları arasındaki potansiyel

K



L

V1 V2

bağıntısına göre,



V1 V2

=

M

P

NK.NM NL.NP

V1 V2

fark;

VKP = V2 + V3



VLP = 48 + 36



VKP= 84 volttur.

oranı;

3 1 = · 2 4



8V1 = 3V2



V2 > V1

olup şekildeki transformatör, V1 potansiyelini daha büyük V2 potansiyeline dönüştürdüğü için sistem olarak yükseltgendir. Buna göre, I. ifade yanlış, II., III. ve IV. ifadeler doğrudur. 125

Giriş gerilimi 80 volt olan bir transformatörde, giriş akımı 5 amper, çıkışta elde edilen akım şiddeti

K 4N

V1=60 Volt

V2 L

5N

M 3N

4 amperdir. Transformatör %75 verimle çalıştığına göre, çıkış gerilimi kaç volttur?

V3

P

Transformatörlerde güç, akım ile potansiyelin çarpımına eşittir. Verimi %75 olan transformatör, giriş gücünün %75 ini çıkışa aktarmaktadır. Buna Sarımlarının sarılma yönleri şekildeki gibi olan

göre, çıkış potansiyeli,

transformatörün girişindeki sarım sayısı 5N, çıkı-

I1=5 A

I2=4 A

şındaki sarım sayıları 4N ve 3N dir. Bu transformatörün L ve M uçları iletken bir telle birleştirilip

V1=80 Volt

V2

çıkışına 60 Voltluk alternatif gerilim uygulanıyor. Buna göre, çıkışın K ve P uçları arasındaki potansiyel farkı kaç volttur? P1·



NP



NS

=

VP

5N 60 = 4N V2



V2 = 48 Volt

V3 gerilimi ise;





5N 60 = 3N V3 V3 = 36 Volttur.

4N ve 3N sarımlı bobinlerin sarım yönleri zıttır. Buna göre, K ve P uçları arasındaki potansiyel fark;

126



I1.V1·

75 = I2.V2 100

5.80 $

75 = 4.V2 100

VS

bağıntısına göre, V2 gerilimi;





VKP = V2 – V3



VKP = 48 – 36



VKP= 12 volttur.





olarak bulunur.

75 = P2 100

V2 = 75 Volt

I1

I2=0,9 A

V1=60 Volt

V2

Değiştirme oranı

2 olan şekildeki transforma3

Verimi %80 olan bir transformatörün primerinin sarım sayısı 120, sekonderin sarım sayısı 40 tır. Sekonderin akım şiddeti 12 amper olduğuna göre, primerin akım şiddeti kaç amperdir?

120



40 12 Amper

I

törün verimi %60 ve sekonder devreden geçen akım şiddeti 0,9 amperdir.

V1

Buna göre, primer devreden geçen akım kaç

V2

amperdir? N1



NP NS

=

VP VS

bağıntısına göre, değiştirme oranı

2 N2 = 3 N1



N1 N2

=

N1



N2

V1 V2

3 60 = 2 V2



Primer devredeki gücün %80 i sekonder devreye aktarılmaktadır. P1·



I1.V1 $

80 = P2 100 80 = I2.V2 100

Transformatör %60 verimle çalıştığında göre, I1 60 = P2 100

P1·



I1.V1 $

60 = I2.V2 100



I1.60.

60 = 0, 9.40 100



V2

V1 = 3V2 dir.

V2 = 40 Volttur.



V1

120 V1 = 40 V2



akımı;

=

bağıntısına göre,

olan trasformatörün çıkış gerilimi;





N2

I1.3 V2 .



^V1 = 3V2h

80 = 12. V2 100 I1 = 5 amper

olarak bulunur.

I1 = 1 amper

olarak bulunur.

127

X

20

Y

16

10

Bir transformatörün çalışması ile ilgili;

8

I. Gerilim düşürülmek isteniyorsa, primerin sarım sayısı, sekonderin sarım sayısından daha

160V

büyük olmalıdır.

II. Güç aktarımı indüksiyon etkisi ile gerçekleşK

L

M

P

mektedir.

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörleri

III. Transformatör, ideal bir transformatör ise giriş

K, L, M, P bobinlerinden oluşmuştur. K bobinine 160V luk alternatif gerilim uygulandığında P bobininde bir gerilim elde ediliyor. 160V'luk alternatif

gücü, çıkış gücüne eşittir.



ifadelerinden hangileri doğrudur?

giriş gerilimini değiştirmeden P bobininden 10V luk gerilim elde edebilmek için,

I. K bobininin sarım sayısını iki katına çıkarmak II. L bobininin sarım sayısını iki katına çıkarmak III. M bobininin sarım sayısını yarıya indirmek

cıyla kullanılan transformatör sistemlerinde, alternatif akım kullanılır. Buna bağlı olarak transformatörün primer bölümünden sekonder bölümüne indüksiyon etkisi ile güç aktarımı olur. Primerdeki

IV. P bobininin sarım sayısını yarıya indirmek

Enerji kayıplarının en aza indirgenebilmesi ama-

sarım sayısı sekonderdeki sarım sayısından bü-

işlemlerinden hangileri yapılmalıdır?

yükse sekonderde, giriş potansiyelinden daha düşük bir potansiyel elde edilirken, sekonderdeki

X 20 10

16

Y

sarım sayısı, primerdeki sarım sayısından büyükse sekonderde, giriş potansiyelinden daha büyük

8

bir potansiyel elde edilir. İdeal transformatörlerde V1=160V

V2

enerji kaybı olmayacağı için güç aynen primerden sekondere aktarılır. Buna göre, verilen ifadelerden üçü de doğrudur.

K



L

V1 V2

=

NK.NM NL.NP

M

P



bağıntısına göre, V2 potansiyeli;

160V 20.16 = V2 10.8



V2 = 40V

P bobininde elde edilen 40V'lik potansiyeli 10V'lik volta düşürebilmek için,

V1 V2

=

NK.NM NL.NP

eşitliğinde ya K ve M sarım sayılarını iki katına çıkarmak ya da L ve P sarım sayılarını yarıya düşürmek gerekir. Seçeneklerde verilenlere göre, aynı anda I. ve IV. ifadelerin yapılması 40V'lik potansiyelin 10V'lik potansiyele düşmesini sağlar. Cevap I ve IV'tür.

128



TRANSFORMATÖRLER 1.

Bir transformatörün primerine V1 potansiyeli uygulana-

TEST - 26

4.

N1

rak sekonderinde V2 potansiyeli elde ediliyor.

N2 V2

V1

Buna göre, aşağıda verilen transformatörlerden hangisi yükseltgendir?



A)

N

B)

3N

+ V1 –

V2

C)

2N

4N

N3

D) V2

V3

V2

V1

3N

V1

N

10N



N

formatörde, bobinlerin sarım sayıları sırasıyla N1= 6N,

V2

V1

N2 = 2N ve N3 = 5N dir.

E)

5N

Primer potansiyeli (V1) 240 volt olan şekildeki trans-

Buna göre, V2 ve V3 potansiyellerinin oranı tır?

2,5N

A) 15

V2

V1

2.

5. V2

V1=500 Volt N1

B)

12 5

C)

5 3

3N

N

4N



V3 E)

kaç-

2 5

3N

V2

V1

N2 Y

X



D) 1

V2

Şekildeki transformatörün giriş primeri 500 volttur. Çıkış geriliminin 300 volt olabilmesi için ne olmalıdır?

N1 N2



oranı

Şekildeki gibi bağlanmış ideal X ve Y transformatörlerindeki sarım sayıları N, 3N, 4N ve 3N dir.



X transformatörüne 40 volt uygulandığında Y transformatöründe elde edilecek V2 potansiyeli kaç volt

A)

3.

5 3

B)

6 5

C) 1

D)

1 2

E)

olur?

3 5

A) 30

B) 40

C) 60

D) 90

E) 120

Transformatörlerle ilgili olarak; I. Gerilimi düşürür ya da yükseltirler. II. İdeal transformatörler gücü aynen aktarırlar. III. İndüksiyon prensibi ile çalışırlar. IV. Doğru akımla çalışırlar.



B) I ve II D) I, II ve IV

İdeal bir transformatörün giriş gücü 120 watt'tır.



Çıkış gerilimi 30 volt olan bu transformatörün çıkış gücü kaç watt'tır?

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

6.

C) I, II ve III

A) 3600

B) 120

C) 90

D) 75

E) 4

E) I, III ve IV

129

7.

10.

3N

8N

K

V2

5N R=15 X

V1=240 Volt

V1=360 Volt

L

9N

M

V3

3N



P

Şekildeki transformatör ideal bir transformatör olduğuna göre, devrenin giriş gücü kaç watttır? A) 540

B) 420

C) 360

D) 320

E) 225



Sarımlarının sarılma yönleri şekildeki gibi olan transformatörün girişindeki sarım sayısı 9N, çıkışındaki sarım sayıları 5N ve 3N dir. Bu transformatörün L ve M uçları

8.



iletken bir telle birleştirilip girişine 360 voltluk bir alterna-

N2

N1



tif gerilim uygulanıyor. V2

V1

Buna göre, çıkışın K ve P uçları arasındaki gerilim kaç volttur?

R

A) 360

Şekildeki transformatörde bobinlerin sarım sayıları N1 ve N2 dir.





rım sayılarının oranı kaçtır? A) 6

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

B) 4

C) 2

D)

2 5

E)

E) I, II ve III

M

L

K

12.

L

K

P

M

V2

P

V2



Şekildeki X ve Y ideal transformatörlerinin sarım sayıları NK, NL, NM ve NP dir.



M bobininin sarım sayısı artırılırsa;

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörlerinde K,

I. Giriş gücü azalır.

L, M ve P bobinlerinin sarım sayıları NK, NL, NM ve NP dir.

II. Dirençten geçen akım artar.

K bobinine 360 volt gerilim uygulandığında P bobininde

III. Şekildeki devre indirgen ise yükseltgen devreye dö-

600 volt elde ediliyor.

nüşür.

Y transformatörünün değiştirme oranı 10 olduğuna göre, X transformatörünün değiştirme oranı kaçtır? B) 5

1.

2.1. C

R

YY

X

Y

X

A) 6

3 8

C) I ve III

V1

V1

130

Primerden çekilen akım 0,5 amper ve transformatörün verimi %75 olduğuna göre, transformatörün sa-

tır.

9.

E) 80

1,5 amperdir.

III. N1 ve N2 değiştirilmeden R azaltılırsa giriş gücü ar-



D) 100

landığında sekonderde oluşan gerilim 200 volt ve akım

II. N2 > N1 ise çıkış gücü giriş gücünden büyük olur.



C) 180

11. Bir transformatörün primerine alternatif gerilim uygu-

Buna göre, I. N1 > N2 ise V1 > V2 dir.



B) 320

C)

2.3.A

2 3 3. C4.

D)

1 6

E)

4. E 5. 5. D



A) Yalnız I

1 15 6. B

ifadelerinden hangileri doğrudur? B) I ve II D) I ve III

7. 7. A

8. C 8. 9. D

9. 10. B

C) Yalnız II E) I, II ve III

10.B 11.

12. 11. A

12.



TRANSFORMATÖRLER

1.

4.

I1=8 A

I2

V1=50 Volt

Şekildeki transformatörün verimi %75 tir.



Verilenlere göre, I2 akımı kaç amperdir? A)

2 3

B) 1

C) 2

D) 4

Verimi %80 olan bir transformatörde primerin sarım sayısı 60, sekonderin sarımı sayısı 12 dir.



V2=150 Volt



TEST – 27

Primer akım 2 amper olduğuna göre, sekonder akımı kaç amperdir?

A)

1 4





B)

1 2

C) 3

D) 4

E) 8

E) 7

5.

4N

N

V1



2.

V2

Sarım sayıları şekildeki gibi verilen ideal transformatör için; I. Giriş gücü artarsa çıkış gücü de artar.

X

2V

6V

Y

V

II. Alçaltıcı transformatördür.

2V

III. Gerilimi 4 kat düşürür. K

P

M

L



ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I



Şekildeki X ve Y transformatörlerinin K ve M bobinlerine

B) I ve II D) II ve III

2V ve V etkin gerilimleri uygulanınca L ve P uçlarından

C) I ve III E) I, II ve III

6V ve 2V gerilimleri elde ediliyor.

Y transformatörünün P uçları X transformatörünün L uçlarına eklenip K'ye V gerilimi uygulanırsa M ucun-

6.

dan kaç V gerilim elde edilir? A)

3 2

B) 2

C) 3

D) 6

E) 12

K



Y

X

4V

P

M

L

V

X ve Y transformatörleri şekildeki gibi bağlanıp K bobinine 4V etkin gerilimi uygulanınca P'den V gerilimi elde

3.

15 voltluk primer geriliminden 900 watt harcıyor.

ediliyor.

İdeal bir trafo, sekonderine 4 X luk direnç bağlanınca

Bu trafo için

A)

1 5

NS NP

B)

1 2

P'nin sarım sayısı K'nin sarım sayısının 3 katı olduğuna göre, L ve M'nin sarım sayılarının oranı

oranı kaçtır?

C) 1



kaçtır? D) 4

E) 10

A)

1 3

B)

3 4

C)

4 3

D) 6

NM NL

E) 12

131

7.

Giriş gücü 660 watt, giriş potansiyeli 330 volt olan bir transformatörün primer makarasının sarım sayısı 45 tir.



11.

K

Enerji kaybı önemsenmediğine göre, bu transforma-

15N

törün sekonder makarasından 6 amper akım almak

A) 5

B) 10

C) 15

M

D) 30

8N

E) 35

P



matörün girişindeki sarım sayısı 20N, çıkışındaki sarım

Bir transformatörün kullanım amacı;

sayıları 15N ve 8N dir. Bu transformatörün L ve M uçla-

I. Enerji kazancı sağlama,

rı iletken bir telle birleştirilip girişine 100 voltluk alternatif

II. Isı enerjisi depolama,

gerilim uygulanıyor.

III. Gerilim kazancı sağlama



kaç volttur?

A) Yalnız I

A) 20

9.

B) I ve II

C) I ve III

B) 35

C) 60

4 A

60 V

Bir transformatörün primer ve sekonder gerilim ve akım-

12.

GİRİŞ

Buna göre, transformatörün verimi % kaçtır? A) 30

B) 45

C) 60

D) 70

İdeal transformatörde verim 1 den küçüktür.

E) 75

Y

D İdeal transformatörde çıkış gücü giriş gücünden azdır.

10. Barajlarda üretilen elektrik enerjisinin şehirlerdeki ana

D

Y

K

L

Transformatörler sadece alternatif akımla çalışır. D

trafoya iletilmesi sırasında enerji kayıpları oluşmaktadır. Bu enerji kaybının azaltılması için;

M



III. Alçaltıcı transformatör kullanılmalı

D) II ve III 1. C 132

C) Yalnız II

3. D

4. E

5. E

Y

N

P

Yukarıda verilen etkinlikte doğru ise (D), yanlış ise ta yapmadan ilerlediğinde hangi çıkışa ulaşır? A) K

E) Yalnız III 2. A

D

(Y) yolunu izleyen bir öğrenci girişten başlayarak ha-

işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? B) I ve III

Gerilimi yükselten transformatör yükselticidir.

D

II. Gerilim artırılıp akım şiddeti azaltılmalı,

A) I ve II

Y

Transformatörlerde demir çekirdek kullanılır.

I. Gerilim ve akım şiddeti artırılmalı,



E) 115

7 A

ları şekildeki gibi verilmiştir.



D) 90

E) I, II ve III

150 V



Buna göre, çıkışın K ve P uçları arasındaki gerilim

ifadelerinden hangileri için kullanılabilir?

D) Yalnız III



Sarımlarının sarılma yönleri şekildeki gibi olan transfor-

 

8.

L

20N

100 V

için sekonderin sarım sayısı ne olmalıdır?

6. E

7. C

8. D

B) L 9. D

10. C

C) M 11. B

D) N 12. C

E) P



TRANSFORMATÖRLER 1.

4. V1=100 V

Verimi %100 olan bir transformatörde giriş gerilimi 100 volt, çıkış gerilimi 25 volttur.



I1 I2

B)

Bir transformatörün primer geriliminin etkin değeri 100 Sekonder devredeki K anahtarı kapatılınca 20 X luk göre, transformatörün verimi yüzde kaçtır? A) 20

5. 1 8

1 4

C)

1 2

D) 1

20 X

dirençten 6 Amper şiddetinde etkin akımı geçtiğine



oranı kaçtır?

A)

K

volt, akımının etkin şiddeti 8 Amperdir.

Girişteki akım I1, çıkıştaki akım I2 olduğuna göre,

8A VP=100 V

V2=25 V



TEST – 28

B) 30

C) 45

D) 60

E) 90

Sarım sayıları 5N ve 3N olan trans-

E) 4

formatörün veri-

V1=400 V

V2

mi %60'tır.

2.

VP=220 V

6.

N2

Primer gerilimi 220 V ve sarım sayısı 100 olan ideal

3.

C) 25

D) 40

gibi cihazlarda kullanılmaktadır.



Transformatörler ile ilgili anlatımda I, II ve III no-

A)

V çıkış X



Şekil–II

Y

K, L, M, P bobinlerinden oluşan X ve Y transformatörlerinin girişlerine V1 ve V2 alternatif potansiyelleri uygulanıyor. Transformatörler şekil–I ve şekil–II'deki gibi bağ-

lu boşluklara yazılması gereken uygun kavramlar aşağıdakilerden hangisidir?

M

P

giriş

gelen yüksek voltlu elektriği, düşük volta çevirmede,



L

V2

Transformatörler, I sisteminde barajdan II sisteminde cep telefonu şarjı ve III

çıkış Y

Şekil–I

K

E) 50



V

X

malıdır?

E) 240

P

M

giriş

akım elde etmek için sekonder sarım sayısı ne olB) 20

L

K

D) 120

V1

Transformatörün sekonder devresinde 10 amper

A) 10

3N

5N

potansiyeli kaç volttur? A) 4 B) 36 C) 92

transformatörde giriş gücü 440 watttır.

V1 = 400 Volt olduğuna göre, V2

VS

N1=100





IS=10 A

landığında çıkışta eşit ve V potansiyelleri elde ediliyor.

K, L, M, P bobinlerinin sarım sayıları birbirlerinden farklı olduğuna göre;

I

II

III

Diyot

Adaptör

CD çalar

I. V1 = V2

B)

Trafo

Bobin

Jeneratör

II. V1> V2

C)

Elektrik motoru

Adaptör

CD çalar

III. V2 > V1

D)

Trafo

Bobin

Transistör

E)

Trafo

Adaptör

CD çalar



yargılarından hangileri doğru olabilir? A) Yalnız I

B) I ve II D) Yalnız II

C) II ve III E) I, II ve III

133

7.

10.

GİRİŞ

3N

6N

4N

2N





Gerilimi değiştiren devre elemanına transformatör denir.

Giriş sayısı çıkış sayısından küçükse bu transformatör yükselticidir. D



Trafolarda yalıtkan çekirdek kullanılır.



Y

D

D

Y

Y

D

K

L

M

N





hata yapmadan ilerlediğinde hangi çıkışa ulaşır? B) L

C) M

Buna göre;

2V tür. 3 II. L transformatörü alçaltıcıdır.

III. Giriş ve çıkış güçleri eşittir.

Yukarıda verilen etkinlikte doğru ise (D) yanlış ise

A) K

Şekildeki gibi bağlanmış K ve L ideal transformatörleri-

I. V1 = V ise V2 =

(Y) yolunu izleyen bir öğrenci girişten başlayarak



L

nin sarım sayıları şekildeki gibidir.

P

İdeal transformatörde güç korunur.

V2 K

Transformatör hem doğru akım hem de alternatif akımla çalışır.

Y

Şehir trafoları indüksiyon yolu ile çalışır.

V1

Y

D

D) N

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

E) P

B) I ve II D) II ve III

8.

E) I, II ve III

11. Şekildeki ideal transforY

X

200 V

K

II. Primer

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörlerinin K,

A)

NM

1 6

B)



N 3 olduğuna göre, K oranı nedir? 5 NP 2 3

C)

4 5

D) 2

E)

9.

X

Y

sekonder

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

8 3

12. Z

ve

III. Bu transformatörde enerji kazancı %100 dür.

landığında, Y transformatöründen 60 V'luk gerilim elde

=

VS

tılıdır.

dir. X transformatörüne 200 V'luk alternatif gerilim uygu-

NL

VP

devreden geçen akımlar sarım sayıları ile ters oran-

L, M, P bobinlerinin sarım sayısı sırasıyla NK, NL, NM, NP

ediliyor.

IS

şim ile çalışır.

P

M

L

IP

matörle ilgili olarak;

60 V

I. Manyetik akıdaki deği-



C) I ve III

L

K

T

C) I ve III E) I, II ve III

N

M

V1 V1

2N

10N



15N

Şekildeki gibi bağlanmış ideal transformatörlerin K sarıde ediliyor.

Şekilde ideal transformatörler ve sarım sayıları verilmiş

Devrede sadece L'nin sarım sayısı artırılırsa aşağı-

I. X ile T

dakilerden hangisi değişmez?

II. Y ile Z

A)

P sarımının gerilimi

B)

P sarımından geçen akım

III. X ile Z

C) N'nin üzerine düşen potansiyel

uçlarından hangilerinin potansiyelleri eşittir? A) Yalnız I

B) I ve II D) Yalnız II

1. B 134

V2

mına V1 gerilimi uygulanınca R sarımından V2 gerilimi el-

tir. Buna göre, transformatörlerin;



R

V2

3N



P

2. B

D) V2 gerilimi

C) I ve III

E) Çıkış gücü

E) I, II ve III

3. E

4. E

5. E

6. C

7. A

8. D

9. B

10. D

11. E

12. E



TRANSFORMATÖRLER

1.

4.

L

K

TEST – 29

Y

X 960 V

V

V2

V1



Şekildeki ideal transformatörün K bobinine V gerilimi uy-

N

gulandığında L bobininden 960 voltluk bir gerilim elde



ediliyor.

yor. Buna göre,

dığında K bobininden 60 voltluk bir gerilim elde edildiğine göre, K ve L bobinlerinin sarım sayılarının

NL

I. X transformatörü yükseltgendir.

1 16

B)

II. Y transformatörü indirgendir.



oranı kaç olur?

A)

III. Sistem yükseltgendir.

1 9

C)

1 4

D)

1 2

2N

tansiyeli uygulandığında çıkışta V2 potansiyeli elde edili-

Transformatörün L bobinine aynı V gerilimi uygulan-

NK

5N

3N

Şekildeki ideal X ve Y transformatörlerinin girşine V1 po-

yargılarından hangileri doğrudur? A) I ve II B) I ve III D) II ve III

E) 8

5.

C) Yalnız II

E) I, II ve III

Şekildeki transformaK

törün primer devresine V'lik potansiyel uygu-

2.

N2

N1

I2

I1 V



landığında

K Primer devresine V etkin gerilimi uygulanan ideal bir

siyel farkı V3 oluyor.

K anahtarı kapatıldığında,

Transformatördeki bobinlerin sarım sayıları 8N, 4N ve 2N olduğuna göre, V1, V2 ve V3 arasındaki büyüklük sıralaması ne olur? A) V1 = V2 = V3

B) V1 > V2 > V3

D) V1 > V2 = V3

6.

N2

yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

B) I ve II D) II ve III

C) I ve III E) I, II ve III

VP=150 V Bir transformatörün primerine uygulanan alternatif gerilimin gücü 400 watt, sekonderin uçları arasındaki gerilim 120 volttur.

C) V1> V3 > V2

E) V3 > V1 > V2

N1

III. X lambasının parlaklığı değişmez.

3.

Sekonder

Primer

V2 ve KP arası potan-

I. Primerdeki I1 akımı artar.



P

arası potansiyel farkı

balar bağlanıyor.

II. Sekonderdeki I 2akımı artar.

2N

tansiyel farkı V1, MP

Y

X

L M

8N

devrede KL arası po-

transformatörün sekonderine şekildeki gibi özdeş lam

4N

sekonder

Transformatörün verimi %60 olduğuna göre, sekonderdeki akımın değeri kaç amperdir?

1 A) 2

B) 1

3 C) 2

D) 2

VS=90 V



Şekildeki sistemde primer bobininin gerilimi 150 V'tur.



Primerden geçen akım 2 A, sekonderden geçen akım 1 A olduğuna göre bobinlerin sarım sayılarının oranı

E) 6

A)

9 4

N1 N2

kaçtır? B)

7 3

C)

3 2

D)

5 3

E) 1 135

7.

Verimi %100 ve değiştirme oranı

1 olan bir transfor8

matörün primer devresi 480 V'luk alternatif gerilimle beslenmektedir. Sekonder devreye direnci 15 X olan

10. Bir transformatörün primer devresine 75 voltluk alternatif gerilim uygulandığında sekonder devrenin gerilimi 48 volt oluyor.

renin akım şiddeti 1,5 A olduğuna göre, transforma-

ısıtıcı konuluyor.

törün verimi yüzde kaçtır?

Buna göre, primer devreden geçen akımın şiddeti kaç amper olur? A) 0,5

8.

A) 50

B) 1

C) 1,2

L

K

D) 1,5 N

M

P

11.

R

Y

X, Y ve Z ideal transformatörlerinden oluşan sistemde N'nin sarım sayısı 4 katına çıkarıldığında çıkış po-



Giriş potansiyeli değiştirilmeden K bobininin sarım

III. Transformatörün giriş gücü değişmez.

IV. L'nin sarım sayısı yarıya düşürülmeli

yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

işlemlerinden hangileri yapılmalıdır? B) I ve III

Şekildeki ideal transformatörün girişine V potansiyeli

II. K bobininden geçen akım artar.

III. P'nin sarım sayısı yarıya düşürülmeli

9.

E) II ve III

E) I, II ve III

1

K V

L

2 R

+ – (II)

(I)

K



Şekildeki transformatör sisteminde K anahtarı açıktır.



Buna göre,

Şekildeki ideal transformatörün girişine VP potansiyeli

I. K anahtarı kapatıldığında R direncinden 2 yönün-

törün giriş akımı IP oluyor.

II. K anahtarı kapalı iken R direncinden 1 yönünde

de akım geçer.

uygulandığında K lambasının parlaklığı P, transforma-

akım geçer.

Giriş potansiyeli VP sabit kalmak koşulu ile X anah-

III. K anahtarı açılırken R direncinden 1 yönünde akım

tarı kapatılırsa P ve IP ilk duruma göre, nasıl deği-

geçer.

şir?

A) İkisi de azalır. C) İkisi de değişmez.

B) P değişmez, IP azalır.



D) P azalır, IP değişmez.

1. C

2. E

3. D

4. E

yargılarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I

E) P değişmez, I P artar.

136

C) I ve III

12.

VP

X



B) I ve II D) Yalnız II

C) II ve IV

IP



L

I. Lambanın parlaklığı azalır.

II. M'nin sarım sayısı 2 kat artırılmalı

D) I ve IV

K

sayısı artırılırsa;

I. K'nin sarım sayısı 4 kat azaltılmalı

A) Yalnız I

E) 90

uygulandığında lamba ışık vermektedir.

tansiyelinin değişmemesi için;



D) 80

Z

giriş potansiyeli V1, çıkış potansiyeli V2 dir.

C) 75

V

V2 X

B) 60

E) 2

V1



Primer devrenin akım şiddeti 1,2 A, sekonder dev-

B) I ve III D) II ve III

5. D

6. D

7. A

8. C

9. E

10. D

C) Yalnız III E) I, II ve III

11. A

12. B



TRANSFORMATÖRLER

1.

M

V

NK



Şekildeki bobinli devrede sarım sayısı N olan bobine bir

Sarım sayıları 2N ve 5N olan bobinlerden oluşan transTransformatörün primerinden 4 amperlik akım geçper olur? A) 0,8

ışık veriyor. Lambaların parlaklıkları arasında PL > PK > PM iliş-

5.

kisi olduğuna göre, sarım sayıları NK , NL ve NM araB) NK > NM > NL

B) 1,2

C) 1,4

D) 1,6

E) 2

I1

sındaki büyüklük ilişkisi ne olur?

V1

V2

D) NM > NL > NK

E) NM > NK > NL

K

2.

L

tiğine göre, sekonder devreden geçen akım kaç am-

alternatif akım kaynağı bağlandığında özdeş lambalar

C) NL > NK > NM

VS

formatör, %75 verimle çalışmaktadır.

L

A) NK = NL = NM

IS

K

NM

K

5N

IP VP





2N

4.

NL

N



TEST – 30

K

M

L

Şekildeki ideal transformatörde reostanın sürgüsü ok yönünde hareket ettirilirse;

N

I. Birincil devreden geçen I1 akımı artar. II. Lambanın parlaklığı artar.

X

V

III. Transformatörün giriş gücü sabit kalır.



Transformatörlerden oluşan şekildeki devrede primere V lik potansiyel uygulandığında X lambası I şiddetinde ışık veriyor.



yargılarından hangileri doğru olur? A) I ve II B) I ve III D) Yalnız III

6.

C) II ve III

E) I, II ve III Y

X

Buna göre, lambanın ışık şiddetinin artması için K, L, M, N bobinlerinden hangilerinin sarım sayısı azal-

VS

VP

tılmalıdır? A) K ve M

B) K ve N D) L ve N

C) L ve M



E) K ve L

K

L

M

N

Şekildeki gibi seri bağlanmış X ve Y transformatörleri sarım sayıları NK, NL, NM ve NN olan bobinler içermektedir. X transformatörüne uygulanan VP primer potansiyeli, Y transformatöründe yükseltilmiş VS sekonder potansiyeli olarak elde ediliyor.

3.

Giriş gerilimi 200 volt olan bir transformatörün giriş akımı 2,5 A, çıkış akımı 9 A dır.





I. NK = NL ise NN > NM dir.

Transformatör %90 verimle çalıştığına göre, primer-

II. NL = NM ise NN > NK dır.

deki sarım sayısının sekonderdeki sarım sayısına oranı kaçtır? A) 2

B) 3

III. NK > NN ise NL > NM dir.

C) 4

D) 6

E) 12

Buna göre,

ilişkilerinden hangileri kesinlikle doğrudur? A) I ve II

B) I ve III D) Yalnız II

C) II ve III E) I, II ve III 137

7.

Sarım sayıları 2N ve 5N olan transformatörün pri-

10.

Y

X

merine 30 V 'luk akü bağlandığında transformatörün çıkışından kaç voltluk gerilim elde edilir? A) 75

B) 60

C) 36

D) 12

P

V

E) 0

K



M

L

N

Şekildeki gibi bağlanmış X ve Y transformatörleri K, L, M ve N bobinlerinden oluşmuştur. K bobinine V'lik po-

K

8.

M

L

tansiyel uygulandığında P lambasının ışık şiddeti I olu-

N

yor. Lambanın ışık şiddetinin 16I olması için, I. K bobininin sarım sayısını yarıya indirmek

V1

V

II. L bobininin sarım sayısını iki katına çıkarmak III. M bobininin sarım sayısını iki katına çıkarmak

Şekil–I L

N

K

IV. N bobininin sarım sayısını yarıya düşürmek

M



işlemlerinden hangilerinin yapılması gerekir? A) I ve II

V2

V

B) I ve III D) I ve III

11.

C) I ve IV E) II ve IV V + –

V

V

Şekil–II



2N

K, L, M, N bobinlerinden oluşan şekil–I'deki ideal transformatörün girişine V alternatif gerilim uygulandığında çıkışta V1 gerilimi, transformatörler şekil–II'deki gibi bağlandığında çıkışta V2 gerilimi elde ediliyor.



K, L, M, N bobinlerinin sarım sayıları birbirlerinden farklı olduğuna göre,

Sarım sayıları şekillerdeki gibi verilen transformatörlere V gerilimi uygulandığında K, L ve M lambala-

II. V2 > V1

rının parlaklıkları PK PL ve PM nasıl sıralanır?

III. V1 = V2

M

Şekildeki ideal transformatör sistemlerinde tüm lambalar özdeştir.



I. V1 > V2

2N

N

L

K



N

2N N

N

A) PK = PL = PM

yargılarından hangileri doğru olabilir?

A) I ve II

B) I ve III D) Yalnız III

C) PM > PK > PL

C) II ve III E) I, II ve III

B) PK > PL > PM

D) PM > PK = PL

E) PK = PL > PM L

K

12.

X cihazı

Giriş

9.

İdeal bir transformatörde primerin gücü 360 wattır. Sarım sayısı 30 olan primer devresine 180 voltluk alterna-



de elektrikli X cihazının çalışma gücü 135 watt, cihazın

tif gerilim uygulanıyor.

Sekonderdeki akım şiddeti 6 amper olduğuna göre, sekonderdeki sarım sayısı kaçtır? A) 5

B) 8

1. C 138

C) 10

2. A

3. C

Şekildeki gibi seri bağlanmış K ve L transformatörlerinbu sürede girişten çektiği güç 250 wattır.



L transformatörünün verimi %90 olduğuna göre, K transformatörünün verimi % kaçtır?

D) 12

4. B

E) 15

5. A

6. E

A) 55

7. E

8. E

B) 60

9. C

10. A

C) 65

11. E

D) 75

12. B

E) 80

Smile Life

When life gives you a hundred reasons to cry, show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2015 - 2024 AZPDF.TIPS - All rights reserved.