ELEKTRİKSEL POTANSİYEL TEST ÇÖZÜMLERİ

11. sınıflar ve yks fizik dersi elektriksel potansiyel konusu. Birden fazla yükün bileşke potansiyeli ve yüklerin potansiyel farkı. Küre ve çember üzerindeki elektriksel potansiyel. Test çözümleri.


Çözüm – 1 

Elkpotansiyel_t1c1

Bir yükün kendisinden r kadar uzakta meydana getirdiği elektriksel potansiyel,

V = k. q/r formülüyle hesaplanır. Bu formül x1 noktasında q elektrik yükünden kaynaklanan elektriksel potansiyeli verir. Yani K cisminin yükleri nedeniyle x1 noktasında bir elektriksel potansiyel vardır. Bu potansiyel,

Vx1 = 9.109 . 2. 10-3
1,5




Vx1 = 12. 106  V

Doğru cevap B seçeneği.



Çözüm – 2 

Elkpotansiyel_t1c2


X noktasındaki cismin Y noktasında oluşturacağı elektriksel potansiyeli bulup bunu L cisminin yükü ile çarpabiliriz. Veya doğrudan Ep formülü kullanabiliriz.

1. Yol

K cisminin Y noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyelin büyüklüğünü bulalım.

VK = 9 . 109 .8.10-4
1,2




VK = 60 . 105 V

Şimdi bu elektriksel potansiyel ile L cisminin yükü çarpılırsa yapılan iş bulunur.

Ep = 60 . 105 . ( - 2 ) . 10-3

= - 120 . 102

= - 12 . 103 J

İşaretin ( - ) olması elektriksel kuvvetin iş yaptığını gösterir. Yükler zıt işaretli olduğu için birbirlerini çekmişlerdir.

2. Yol


Ep = k.q1.q2
r




Ep = 9 . 109 .8.10-4 . (-2 . 10-3)
1,2




= -120.102

= -12.103 J

Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 3 

Elkpotansiyel_t1c3


K cisminin yükü: – 6 . 10-5 C 

L cisminin yükü :+ 5 . 10-4 C

K cisminin Z noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel;

VK = 9.109 . – 6 . 10-5
2,4




= -22,5 . 104 V

L cisminin Z noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,

VL = 9.109 . 5.10-4
0,6




= 75. 105  V

Bileşke elektriksel potansiyel,

VKL = 75.105 + (-2,25 .105)

= 72,75 . 105 V

Doğru cevap E seçeneği.


Çözüm – 4 

Elkpotansiyel_t1c4


K cisminin Y noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,

VY = 9.109 . 3,6.10-5
0, 9




VY = 36 . 104 V


X cisminin Z noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,

VZ = 9.109 . 3,6 . 10-5
1, 5




VZ = 21,6 . 104 V


Y ve Z noktaları arasındaki potansiyel fark,

VZY = (36 – 21,6).104

= 14,4 . 104

= 144 . 103 V


Doğru cevap B seçeneği.


Çözüm – 5 

Elkpotansiyel_t1c5


1. Yol K cisminin Y ve Z noktalarında oluşturduğu potansiyel farkı bulalım.


VY = 9.109 . 3 . 10-6
0, 5




VY = 54.103 V

VZ = 9.109 . 3 . 10-6
0, 9




VZ = 30 . 103 V

VZY = VY - VZ


VZY = VY – VZ = (54 – 30).103 V = 24 . 103 V

VZY = 24 . 103 V

Z noktasındaki bir cisim Y noktasına getirilirse yapılan iş,

Ep = q’.VZY formülüyle bulunur.

Cisim Z noktasından Y noktasına getirildiği için VZY eşitliğini kullanacağız.

Ep = 24 . 103 . 4 . 10-3

Ep = 96 J


2. Yol

Ep = k. q1.q2 eşitliğini kullanacağız.
r




L cismini sonsuzdan Z noktasına getirmek için yapılan iş,

Ep = 9 . 109 . 3. 10-6 . 4.10-3
0,9




Ep = 120 J

L cismini sonsuzdan Y noktasına getirmek için yapılacak iş,

Ep2 = 9 . 109. 3. 10-6 . 4.10-3
0,5




Ep2 = 216 J

Bu iki potansiyel enerji arasındaki fark bu iki nokta arasında yapılan işe eşittir.

ΔP = 216 – 120 = 96 j


Doğru cevap A seçeneği.


Çözüm – 6 

Elkpotansiyel_t1c6


q1 yükünün C noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,

V1 = k.q1
d




V1 = 9.109 .- 6 . 10-6
0,5




= - 108 . 103  V


q2 yükünün C noktasında oluşturduğu elektriksel potansiyel,

V2 = 9.109 .8.10-6
0,3




= 240 . 103 V

VT = V1 + V2

VT = (- 108 + 240) . 103

VT = 132 . 103 V

VT = 12,3 . 104 V


Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 7 

Elkpotansiyel_t1c7


Öncelikle q2 yükünün x noktasına uzaklığını bulalım. Dik üçgende Pisagor teoreminden veya 6 – 8 – 10 özel üçgeninden q2 yükünün x noktasına uzaklığı 10d olarak bulunur.

Şimdi hesaplamalara geçelim, q1 yükünün x noktasındaki potansiyeli V1’dir.

V1 = k . -24q
8d




5400 = - 3 . q.k
d




q.k= - 1800 V
d




Bu eşitlikten yararlanarak V2’yi de bulalım.

V2 = 8q.k
10d




V2 = 8
. k.q
d
10




V2 = 0,8 . 1800 = 1440 V


Vt = V1 + V2

Vt = - 5400 + 1440 = -3960 V

Ep = q’.Vt

Ep = -2,5 . 10-3  . (- 3960)

Ep = 9900 . 10-3 J

= 9,9 J

Doğru cevap E seçeneği.


Çözüm – 8 

Elkpotansiyel_t1c8


A ve B kürelerinin K noktasındaki elektriksel potansiyelleri hesaplanırken yük kürenin merkezinde toplanmış gibi düşünülür.

Bu durumda A küresinin K noktasındaki potansiyeli,

VA = 9.109 . - 8 .10-7
0, 8




= -90 . 102 V

B küresinin K noktasındaki potansiyeli,

VB = 9.109 . 16.10-7
0, 8




= 180 . 102 V

VA + VB = (180 – 90) . 102

= 9000 V

Bu potansiyel VK potansiyeline eşittir.

A ve B kürelerinin K noktasındaki potansiyelleri toplamı aşağıdaki gibi de bulunabilir.

A ve B kürelerinin yükleri toplamı 8 . 10-7 olduğundan,

9 . 109 . 8.10-7 = 9000 V
0, 8




Şimdi L noktasındaki potansiyeli hesaplayalım.

L noktası A küresinin içinde kalmaktadır. Bu nedenle A küresinin L’deki potansiyeli kürenin yüzeyindeki M noktasındaki potansiyeline eşittir.

VA2 = 9.109 .-8 . 10-7
0, 4




= - 180 . 102 V


L noktası B küresinin yüzeyinde yer almaktadır.

VL2 = 9.109 .16 . 10-7
0, 2




= 720 . 102 V

Bu iki potansiyelin toplamı,

VA2 + VB2 = (720 – 180) . 102

= 540 . 102 V

Bu potansiyel VL potansiyelidir.

VK  
= 54000
9000
VL





= 6 

Doğru cevap A seçeneği.


Çözüm – 9 

q2 yükünün çemberin merkezinde oluşturduğu potansiyel,

V2 = k. 4q
r



60 = k. 4q
r



15 = kq
r




Bu eşitlikten yararlanarak diğer yüklerin gerilimini de bulabiliriz.

V1 = - 3 . kq
r



= - 3 . 15 = - 45 V


V3 = 2 . kq = 2.15
r




= 30 V

Bu yüklerin çemberin merkezinde oluşturduğu toplam potansiyel,

VT = V1 + V2 + V3 = 60 – 45 + 30

= 45 V

Doğru cevap C seçeneği.



Çözüm – 10 

Elektriksel potansiyel enerji,

ΔPe = q. VAB formülü ile bulunuyordu. Bu formülü soruya uygularsak,

ΔPe = q. VLK

ΔPe = 5 . 10-2 . (380 – 220)

= 5.10-2 . 160

= 800 . 10-2

= 8 J

Doğru cevap B seçeneği.


Elektriksel Potansiyel Test Soruları

Elektriksel Potansiyel Fark Konu Anlatımı

Elektriksel Alan Çözümlü Sorular



SANATSAL BİLGİ

28/02/2018

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI