YÜKLÜ TANECİĞE ETKİYEN KUVVET

11. Sınıflar ve lys fizik konusu. Manyetik alan içerisinde hareket eden bir elektrik yüküne etki eden kuvvetin bulunması ve bu yükün izlediği yolun yörüngesi. Konu anlatımı. 


Manyetik alanda içerisinde akım geçen bir tele manyetik kuvvet etki ediyordu. Bu kuvveti veren formül;

F = B.I.L idi.

Tele etkiyen bu kuvvet nelerden kaynaklanır diye soracak olursak bunun cevabı iletken telden geçen akım olacaktır. Elektrik akımı hareketli elektrik yüklerinden oluşmaktadır. Bir iletkenin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına akım denir. Buda manyetik alanın tele değilde telden geçen elektrik yüklerine kuvvet uyguladığını gösterir.

Bu bölümde bir tek yüke etki eden manyetik kuvveti inceleyeceğiz.

Manyetik alanda bir tek yüke etki eden kuvvet aşağıdaki formülle bulunur.

F = B.q.v.sinϑ

Formüldeki sinϑ ifadesi yükün manyetik alandaki hareket vektörünün, manyetik alan çizgileri ile yaptığı açıdır. Eğer yük manyetik alana, manyetik alan çizgilerini dik kesecek şekilde giriyorsa, kuvvet formülü aşağıdaki şekilde olur.

F = B.q.v

F = Kuvvet (Newton)

B = Manyetik Alan (Tesla)

q = Yük miktarı (Coulomb)

v = Hız (m/s)


Eğer yük manyetik alan çizgilerine paralel olarak manyetik alana girerse yüke etkiyen kuvvet;

F = 0 olur.

Yuklu Tanecik1


Şekilde +y yönünde hareket eden bir +q yükü görülüyor. Yük pozitif olduğundan akım yönü hız vektörüyle aynı yönde olur. Bu yüke etki eden manyetik kuvvetin yönünü bulmak için sağ elinizin dört parmağını ekrana doğru uzatır, başparmağınızı ekranın üst kısmına doğru hız vektörünün yönünü gösterecek şekilde konumlandırırsanız, avuç içiniz ekranın sol tarafına yani –x yönüne bakacaktır. Böylece manyetik kuvvetin yönü bulunmuş olur. Burada yük +q olduğu için başparmağımızı + y yönünde yani hız vektörünün yönünde konumlandırdık. Eğer yük –q olsaydı başparmağımızı –y yönünde konumlandırırdık ki bu durumda manyetik kuvvetin yönü +x yönünde olurdu.

Yuklu Tanecik2


Yukarıdaki şekilde yük –q olduğundan bu kez sağ elinizin dört parmağını ekrana doğru uzatıp başparmağınızı – y yönünde konumlandırırsanız, avuç içiniz +x yönüne bakacaktır. Bu yön manyetik alanın yüke uyguladığı kuvvetin yönüdür.


Yukarıdaki şekillerde görüleceği üzere yüke etki eden kuvvet, yükü hareket yönünden farklı bir yöne çekmektedir. Buda yükün düz bir yörüngede hareket edemeyeceğini gösterir. Yüke etki eden kuvvet daima hız vektörüne diktir. Bu nedenle yükün yörüngesi daire biçiminde olur.

Yükün izleyeceği yolun yarıçapı aşağıdaki formülle bulunur.

r = m.v
q.B



Elektrik yükünün manyetik alandaki hareket yörüngesinin yarıçapı yükün kütlesi ve hızı ile doğru orantılı, yük değeri ve manyetik alan şiddeti ile ters orantılıdır.


Örnek:

Yuklu Tanecik3


Şekilde q = 1,6.10-19 C değerindeki elektrik yükü V = 8.107 m/s hızla manyetik alan şiddeti B = 0,5 T olan bir manyetik alana giriyor.

Yüke etki eden manyetik kuvvetin şiddeti kaç Newton’dur?

Çözüm:

F = B.q.V

F = 1,6 . 10-19 . 8.107 . 0,5

F = 6,4. 10-12 N bulunur.



Örnek:

Yükü 1,6 . 10-19 coulomb, kütlesi 1,6 . 10-27 kg olan bir proton 0,8 Tesla şiddetindeki manyetik alana 3.107 m/s hızla dik olarak giriyor.

Protonun izlediği yörüngenin yarıçapı kaç cm dir?


Çözüm:

r = m.v
q.B



r = 1,6 . 10-27 . 3.107
0,8 . 1,6 . 10-19




r = 3,75 . 10-1 m

r = 37,5 cm bulunur.


Elektrik Yüklü Tellere Etkiyen Manyetik Kuvvet




SANATSAL BİLGİ

14/03/2017

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM

YÜZ YÜZE ÖZEL DERS

Evinizde veya kendi belirleyeceğiniz bir yerde özel öğretmenlerden yüz yüze Matematik, Bilgisayar, Fizik, Kimya, Biyoloji ve Elektrik dersleri alabilirsiniz İletişim Formu nu doldurarak bizimle iletişime geçebilirsiniz

YÜZ YÜZE ÖZEL DERS

Evinizde veya kendi belirleyeceğiniz bir yerde özel öğretmenlerden yüz yüze Matematik, Bilgisayar, Fizik, Kimya, Biyoloji ve Elektrik dersleri alabilirsiniz İletişim Formu nu doldurarak bizimle iletişime geçebilirsiniz

  • YGS - LYS KONULARI
  • 8. SINIF
  • 7. SINIF
  • 6. SINIF
  • BİLGİSAYAR - ELEKTRİK
  • GENEL MATEMATİK
  • BİRİM ÇEVİRİCİLER
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI