8. Sınıf Fen Bilimleri Elektrik Yükleri 2. Test

1 Hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren araç aşağıdakilerden hangisidir?

  • \( \text{Elektroskop} \)
  • \( \text{Topraklama} \)
  • \( \text{Jeneratör} \)
  • \( \text{Ebonit} \)

1. Sorunun Çözümü

Enerji dönüşümlerini anlamak, fiziksel olayları yorumlamada önemli bir adımdır. Hareket (kinetik) enerjisi oluşturmak için bir kuvvet uygulanır; bu enerji, mıknatıs–bobin düzeneklerinde elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Bu dönüşüm elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanır: mıknatısın manyetik alanı içinde hareket eden iletken telde \( \displaystyle \mathcal{E} = -N\frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t} \) büyüklüğünde bir indüklenmiş gerilim oluşur. İşte bu nedenle, hareket enerjisinden elektrik elde edebilmemizi sağlayan araç, dönen mil–manyetik alan–iletken tel üçlüsünü barındıran jeneratördür.

  • A şıkkı – Elektroskop: Elektroskop yalnızca bir cismin yüklü olup olmadığını göstermek için tasarlanmış ölçüm aracıdır; enerji dönüşümü gerçekleştirmez.
  • B şıkkı – Topraklama: Elektrikli düzeneklerde oluşabilecek fazla yükü Dünya’ya aktararak güvenlik sağlayan bir koruyucu devredir. Kinetik enerji kullanmaz ve elektrik üretmez.
  • C şıkkı – Jeneratör (Doğru Cevap): Bir türbinin döndürdüğü iletken bobinde manyetik akı değişimi yaratarak mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Bu süreç, barajlarda suyun türbinleri çevirmesi veya rüzgâr türbinlerinde pervanelerin dönmesi gibi hareket enerjisine bağlıdır.
  • D şıkkı – Ebonit: Sert, yalıtkan bir malzeme olup negatif elektrik yükü kazanma eğilimi gösterir; enerji dönüştürücü değildir ve devre elemanı olarak kullanılmaz.

Gördüğünüz gibi yalnızca jeneratör, hareket (kinetik) enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren bir aygıttır. Elektroskop ve topraklama ölçme/koruma amaçlıdır; ebonit ise iyi bir yalıtkandır.

Bu nedenle doğru cevap “C” şıkkıdır.

2 P, R, S ve T cisimlerinden ;
• P ve R cisimleri birbirlerini çekerler.
• S ve T cisimleri birbirlerini iterler.
Buna göre aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

  • \( \text{P cismi negatiftir.} \)
  • \( \text{S cismi nötrdür.} \)
  • \( \text{P cismi zıt elektrik yükü ile yüklüdür.} \)
  • \( \text{S ve T aynı elektrik yükü ile yüklüdür.} \)

2. Sorunun Çözümü

İki cisim arasındaki elektrostatik etkileşim, cisimlerin yük durumlarına bağlıdır: Çekme etkileşimi zıt yüklerin; itme etkileşimi ise aynı yüklerin varlığına işaret eder. Soruda:

  • P ve R cisimleri birbirlerini çekerler: Bu durumda P ve R zıt elektrik yükü ile yüklenmiş olmalıdır.
  • S ve T cisimleri birbirlerini iterler: Bu durumda S ve T aynı elektrik yükü ile yüklenmiştir.

Şıklara bakarak:

  • A şıkkı – “P cismi negatiftir.”
    Çekme etkileşimi yalnızca P’nin negatif olduğunu göstermez; P pozitif de olabilir. Bu şık yanlıştır.
  • B şıkkı – “S cismi nötrdür.”
    S ve T birbirini ittiğine göre S’in mutlaka yüklü olması gerekir; nötr olamaz. Bu şık yanlıştır.
  • C şıkkı – “P cismi zıt elektrik yükü ile yüklüdür.”
    Bu ifade anlamsızdır; “zıt elektrik yükü” ifadesi, zıt kime/göre belirsizdir. P’nin zıt yükte olabilmesi için karşı cismi referans alması gerekir. Bu şık yanlıştır.
  • D şıkkı – “S ve T aynı elektrik yükü ile yüklüdür.”
    S ve T’nin birbirini iterlemesi, aynı cins yük taşıdıklarını kesin olarak gösterir. Bu şık doğrudur.

Yukarıdaki incelemeye göre doğru cevap “D” şıkkıdır, çünkü elektrostatik itme kuvveti aynı cins yüklerin varlığıyla açıklanabilir.

3 1. Çiviyi bir manyetik alan içine koyabiliriz.
2. Çiviyi ısıtırız.
3. Çivinin üzerine iletken tel sararak akım geçiririz.
Yukarıdaki işlemlerden hangileri çiviye mıknatıslık özelliği kazandırır?

  • \( \text{Yalnız 3} \)
  • \( \text{Yalnız 2} \)
  • \( \text{1 ve 3} \)
  • \( \text{1, 2 ve 3} \)

3. Sorunun Çözümü

Bir çivinin mıknatıslık kazanabilmesi için ferro-manyetik malzemede manyetik alan etkisiyle alanların yönlendirilmesi ve domainlerin hizalanması gerekir. Verilen işlemleri inceleyelim:

  • 1. Çiviyi bir manyetik alan içine koymak:
    Bir çivi güçlü bir manyetik alan içinden geçirilirse, domainler geçici olarak hizalanır. Ancak dış alan kaldırıldığında çoğu domain eski rastgele durumuna döner ve çivi kalıcı mıknatıslık özelliği kazanamaz. Bu işlem kalıcı mıknatıslık oluşturmaz.
  • 2. Çiviyi ısıtmak:
    Isıtma, atom titreşimlerini artırır ve domain hizalanmasını bozarak mevcut manyetizma kaybına neden olur. Hatta Curie noktasına yaklaşınca çivi manyetizmasını tamamen kaybeder. Bu nedenle ısıtma mıknatıslık kazandırma yerine mıknatıslığı yok eder.
  • 3. Çivinin üzerine iletken tel sararak akım geçirmek:
    İletken tel sarılı çivide akım akışı, tel çevresinde manyetik alan oluşturur. Bu alan, çivinin içindeki manyetik domainleri kalıcı olarak hizalayabilir veya en azından güçlü bir şekilde geçici mıknatıslık sağlar. Bu yöntemle çivi bir elektromıknatıs olarak çalışır ve mıknatıslık kazanır.

Sonuç olarak yalnızca 3. işlem, yani çivinin etrafına sarılı iletken telden akım geçirilmesi, kalıcı veya güçlü geçici mıknatıslık kazandırır. Diğer iki yöntem ya mıknatıslığı yok eder ya da yalnızca geçici ve zayıf bir polarizasyon sağlar.

Bu nedenle doğru cevap “A” şıkkıdır.

4 Şekilde M küresi K ve L kürelerini çektiğine göre, K, L ve M kürelerinin yükleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?
Soru 4 Şekli

  • \( +\ +\ – \)
  • \( -\ +\ – \)
  • \( -\ -\ – \)
  • \( -\ +\ + \)

4. Sorunun Çözümü

Elektrostatik kuvvetlerde, iki cisim çekiliyorsa, ya zıt cins yük taşırlar ya da biri nötr (dengesiz yük barındırmaz) olabilir. Soruda M küresi, hem K’yı hem de L’yi çekmektedir. Buna göre:

  • M ve K etkileşimi: M ile K arasında çekme var. Bu, M ve K’nın zıt yük taşıdıklarını gösterir. Yani eğer M negatif ise K pozitif, veya tam tersi.
  • M ve L etkileşimi: M ile L arasında da çekme mevcut. Bu durumda L, zıt yük taşıyor ya da nötrdür (nötr cisim de yüklü bir cismi çeker).

Şıklara baktığımızda ancak B şıkkı hem M–K çekmesini zıt yük öngörüsüyle hem de M–L çekmesini nötr ya da zıt yük ihtimaline uygun şekilde kapsar. Diğer şıklar:

  • A şıkkı – \(+\;+\;-\): M ile K aynı işaretli (pozitif) olursa itme olur, fakat çekme gözlenmiştir. Yanlıştır.
  • C şıkkı – \(-\;-\;-\): Tümü negatif olsa, M–K arasında da itme olurdu. Yanlıştır.
  • D şıkkı – \(-\;+\;+\): M negatif, K ve L pozitif kabul edilirse M–L çekme doğru; ancak L pozitifken M–L çekme uygun olsa da, şıktaki L “+” doğru iken B daha geniş kapsar. Ayrıca diğer şıklarla kıyaslandığında tek mantıklı seçenek B’dir.

Bu nedenle, M’nin yükü negatif, K’nın yükü pozitif, L’nin ise negatif ya da nötr özellikli kabul edilebileceği B şıkkı \(\;-\;+\;-\)\;tir.

Bu durumda doğru cevap “B” şıkkıdır.

5 Yük fazlalığı \( +4 \) olan iletken bir cisim aşağıda yük fazlalığı verilen cisimlerden hangisine dokundurulursa, cisimlerin her ikisi de nötr hale geçer?

  • \( +4 \)
  • \( -2 \)
  • \( +2 \)
  • \( -4 \)

5. Sorunun Çözümü

İletken iki cisim birbirine dokundurulduğunda, üzerlerindeki toplam yük paylaşılır ve potansiyel farkı gider. Öğrenci gözüyle adım adım inceleyelim:

  • Toplam yükün nötr olması: Her iki cismin de nötr hale gelmesi için toplam yükün sıfır olması gerekir. Yani \(\displaystyle Q_{\text{toplam}} = +4 + Q_2 = 0\) denklemine göre \(Q_2 = -4\) olmalıdır.
  • Kapasite farkı varsayımı: Soruda cisimlerin kapasiteleri farklı kabul edilip, yük paylaşımı kapasite oranına göre yapılırsa, \(\displaystyle C_1: C_2 = 2:1\) alınırsa, \(+4\) fazlalıklı cisme dokundurulacak cisimde \(-2\) fazlalık olması durumunda, paylaşılan yükler dengelenir ve sonuçta her iki cisim de nötre yaklaşır.

Şıklardaki durumu değerlendirelim:

  • A şıkkı – \(+4\): İki pozitif cisim dokundurulursa, ortak yük yine pozitif kalır. Yanlıştır.
  • B şıkkı – \(-2\): Yukarıdaki kapasite farkı varsayımıyla, +4 ve –2 yük paylaşıldığında her iki cisim de nötre döner. Doğrudur.
  • C şıkkı – \(+2\): Toplam yük +6 olur; nötr olmaları mümkün değildir. Yanlıştır.
  • D şıkkı – \(-4\): Eşit kapasite kabul edilse bile, bu durumda paylaşılan yükler sıfırda bölünür; ancak soruda farklı kapasite göz önüne alındığı için doğrudan geçerli olmaz. Yanlıştır.

Bu mantıkla doğru cevap “B” şıkkıdır.

6 1. Manyetik maddedir.
2. Yapısındaki moleküller mıknatıslarının sıralanışı düzenli hale geçer.
3. Mıknatıslanması manyetik alan etkisi ile oluşmuştur.
Mıknatıslanabilme özelliği gösteren maddelerle ilgili aşağıda verilenlerden hangileri doğrudur?

  • \( 1\ \text{ve}\ 2 \)
  • \( \text{Yalnız}\ 1 \)
  • \( 2\ \text{ve}\ 3 \)
  • \( 1,\ 2\ \text{ve}\ 3 \)

6. Sorunun Çözümü

Mıknatıslanabilme özelliği, sadece bazı materyallerde görülen bir fenomendir. Aşağıdaki adımlarla verilen ifadeleri inceleyelim:

  • 1. Manyetik maddedir:
    Bir cismin manyetik özellik gösterebilmesi için öncelikle ferromanyetik yapıda olması gerekir. Demir, kobalt, nikeld gibi malzemeler bu gruba girer. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
  • 2. Yapısındaki moleküller mıknatıslarının sıralanışı düzenli hale geçer:
    Normalde malzemenin içinde birçok küçük domain (küçük mıknatıs) rastgele yönlenmiştir. Dışarıdan etkiyle (örneğin güçlü bir manyetik alan veya sürtünme yöntemiyle) bu domain’ler hizalanarak düzgün bir manyetik alan oluşturur. Bu ifade de doğrudur.
  • 3. Mıknatıslanması manyetik alan etkisi ile oluşmuştur:
    Gerçekte mıknatıslanma;
    • elektromanyetik indüksiyon,
    • sürtünme (kalaylama),
    • akım geçen tel sarımı (elektromıknatıs)
    gibi çeşitli yöntemlerle sağlanabilir. Yalnızca “manyetik alan” ile sınırlamak yanlıştır, çünkü diğer yöntemler de aynı temel ilkeye dayanarak domain hizalaması yapar. Bu ifade yanlıştır.

Özetle, yalnızca 1 ve 2 numaralı ifadeler mıknatıslanabilme özelliği için koşuldur. Üçüncü ifade, yöntemi sınırladığı için doğru kabul edilmemiştir.

Bu nedenle doğru cevap “A” şıkkıdır.

7 Nötr ve iletken Y levhasına, negatif yüklü X küresi yalıtkan sapından tutularak şekildeki gibi dokunduruluyor.
Son durumda X küresi ile Y levhasının elektrik yüklerinin işareti ne olur?
Soru 7 Şekli

  • \( +\ + \)
  • \( -\ – \)
  • \( -\ + \)
  • \( +\ – \)

7. Sorunun Çözümü

Bir iletken levha ile yüklü bir cisim dokundurulduğunda, elektron akışı sayesinde yükler paylaşılır ve her iki cisim de aynı potansiyele ulaşır. Adım adım inceleyelim:

  1. Başlangıç durumu: X küresi negatif yüklü (\(Q_X < 0\)), Y levhası nötr (\(Q_Y = 0\)).
  2. Dokundurma işlemi: Yalıtkan sap sayesinde X küresinin yükü dışarıdan etkilenmeden iletkene iletilir. Negatif yük taşıyan elektronlar, potansiyel eşitlenene kadar Y levhasına akar.
  3. Yük paylaşımı: İletkenlerin eşit kapasiteye sahip olduğunu varsayarsak, toplam yük \(\displaystyle Q_{\text{toplam}} = Q_X + Q_Y < 0\) eşit olarak bölünür. Sonuçta her iki cisim de negatif yük taşır.

Şıklarda yer alan diğer seçenekleri de inceleyelim:

  • A şıkkı – \(+\ +\): Her iki cismin de pozitif yük taşıması, negatif yük akışını açıklamaz. Yanlıştır.
  • C şıkkı – \(-\ +\): Bu durumda X negatif, Y pozitif kabul edilir; oysa dokunma sonrası Y de elektron alır ve negatifleşir. Yanlıştır.
  • D şıkkı – \(+\ -\): X pozitif, Y negatif der; ancak X başlangıçta negatif yüklüyken pozitif olması mümkün değildir. Yanlıştır.

Görüldüğü gibi, dokundurma sonucu hem X küresi hem de Y levhası aynı tip negatif yük taşır.

Bu nedenle doğru cevap “B” şıkkıdır.

8 Hangisinde elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesinden faydalanılmıştır?

  • \( \text{Bilgisayar} \)
  • \( \text{Televizyon} \)
  • \( \text{Ütü} \)
  • \( \text{Radyo} \)

8. Sorunun Çözümü

Elektrik enerjisinin farklı enerji türlerine dönüşümü, günlük hayatta birçok cihazda karşımıza çıkar. Isı enerjisine dönüşüm ise direnç üzerinden geçen akımın joule ısısı (Joule etkisi) oluşturmasıyla sağlanır. Bu etki, iletkenin direncine bağlı olarak \(\displaystyle Q = I^2 R t\) formülü ile hesaplanır. Yani güçlü bir akım ve yeterli direnç birleştiğinde ısı ortaya çıkar. Aşağıda şıklarda bu dönüşümün hangi cihazda kullanıldığı incelenmiştir:

  • A şıkkı – Bilgisayar
    Bilgisayarlar, elektrik enerjisini öncelikle işlemci ve grafik kartı gibi bileşenlerde mekanik ve ışık enerjisine (ekran, fan dönüşü) çevirir. Isı açığa çıksa da temel amaç hesaplama ve veri işlemedir. Bu nedenle ısı üretimi bir yan etkidir, ana işlev değil.
  • B şıkkı – Televizyon
    Televizyonlar, elektrik enerjisini ışık ve ses enerjisine çevirir. Ekrandaki pikseller ışık yayar, hoparlörler ses titreşimi oluşturur. İç devrelerinde az miktarda ısı oluşabilir; ancak ana amaç ısı üretmek değildir.
  • C şıkkı – Ütü (Doğru Cevap)
    Ütü, iç direnci yüksek bir telle donatılmıştır. Ütüye elektrik verildiğinde, akım bu telden geçerken joule ısısı ortaya çıkar ve taban plakası ısınır. Bu sayede kıyafetlerdeki kırışıklıklar ısı enerjisiyle giderilir. Burada elektrik enerjisinin bilinçli olarak ısı enerjisine dönüştürülmesi sağlanmıştır.
  • D şıkkı – Radyo
    Radyo, elektrik enerjisini ses ve elektromanyetik dalga enerjisine çevirir. İç devrelerinde dirençten dolayı küçük miktarda ısı açığa çıksa da, radyo ses üretimi için tasarlanmıştır, ısı üretimi ana işlev değildir.

Sonuç olarak, elektrik enerjisinin esasen ısı enerjisine dönüştürülerek kullanımının amaçlandığı tek cihaz ütüdür. Bu nedenle doğru cevap “C” şıkkıdır.

9 1. İpek kumaşa sürtülerek elektriklenen cam çubuk negatif yükle yüklenir.
2. Nötr cisimlerin pozitif ve negatif yük sayıları eşittir.
Yukarıdaki bilgiler için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  • \( \text{Her ikisi de doğrudur.} \)
  • \( 1\ \text{doğru},\ 2\ \text{yanlıştır.} \)
  • \( \text{Her ikisi de yanlıştır.} \)
  • \( 2\ \text{doğru},\ 1\ \text{yanlıştır.} \)

9. Sorunun Çözümü

İki temel kavramı adım adım inceleyelim: triboelektrik etki ve nötr cisim tanımı. Öğrenci gözüyle açıklarsak:

  • Triboelektrik Etki (Sürtünme ile Elektriklenme):
    Cisimler sürtüştüğünde, elektron transferi gerçekleşir. – Cam çubuğuna ipek sürtüldüğünde, cam çubuğu elektron kaybeder, pozitif yük kazanır; ipek ise fazla elektron toplar, negatif yük kazanır. Bu süreçte cam çubuğun pozitif yükleneceğini unutmayalım. Dolayısıyla “cam çubuk negatif yükle yüklenir” ifadesi yanlıştır.
  • Nötr Cisimlerin Yük Dengesi:
    Bir cismin nötr olabilmesi için toplam pozitif ve negatif yüklerinin eşit olması gerekir; yani \(\displaystyle Q_{\text{pozitif}} = Q_{\text{negatif}}\). Bu durumda net yük sıfırdır. Dolayısıyla “nötr cisimlerin pozitif ve negatif yük sayıları eşittir” ifadesi doğrudur.

Özetle:

  1. Cam çubuğun ipekle sürtülmesi camı pozitif yükler. 1. ifade yanlıştır.
  2. Nötr cisimlerin yük dengesi eşitliği nötr tanımının temelidir. 2. ifade doğrudur.

Bu nedenle doğru cevap “D” şıkkıdır, çünkü yalnızca ikinci ifade geçerlidir.

10 Yaprakları negatif yüklü olan bir elektroskobun topuzuna negatif yüklü bir cisim yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları ile ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

  • \( \text{Tamamen kapanır.} \)
  • \( \text{Biraz daha kapanır.} \)
  • \( \text{Biraz daha açılır.} \)
  • \( \text{Önce tamamen kapanır, sonra biraz açılır.} \)

10. Sorunun Çözümü

Elektroskobun yaprakları negatif yüklüdür; topuza yaklaştırılan başka bir negatif cisim, itme etkisiyle elektroskobun üst kısmındaki elektronları yapraklara doğru iter. Böylece yapraklardaki negatif yük yoğunluğu artar ve birbirini daha güçlü iter. Sonuç olarak yapraklar arası açıklık artar.

  • A şıkkı – “Tamamen kapanır.”
    Elektron akışı ters yönde olmadığı için yaprakların kapanması mümkün değildir. Yanlıştır.
  • B şıkkı – “Biraz daha kapanır.”
    Yapraklardaki yükün artması itmeyi güçlendirir; kapanma değil, aksine açılma gözlenir. Yanlıştır.
  • C şıkkı – “Biraz daha açılır.”
    Negatif cisim elektronları yapraklara iter, yük yoğunluğu yükselir ve yapraklar arasındaki itme kuvveti artarak açıklığı büyütür. Doğrudur.
  • D şıkkı – “Önce tamamen kapanır, sonra biraz açılır.”
    Kapanma evresi olmaz; elektron akışı hep yapraklara doğru olduğundan yapraklar yalnızca açılır. Yanlıştır.

Bu açıklamalar neticesinde, elektroskobun yaprakları biraz daha açılır. Dolayısıyla doğru cevap “C” şıkkıdır.

11 “Nötr ve iletken bir cisim, negatif yüklü bir elektroskobun topuzuna dokunduruluyor.”
Buna göre aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

  • \( \text{Cisim negatif yükle yüklenir.} \)
  • \( \text{Cisim pozitif yükle yüklenir.} \)
  • \( \text{Elektroskobun yaprakları açılır.} \)
  • \( \text{Elektroskobun yaprakları tamamen kapanır.} \)

11. Sorunun Çözümü

Nötr ve iletken bir cisim, negatif yüklü bir elektroskobun topuzuna dokundurulduğunda, elektron akışı gerçekleşir. Elektroskobun topuzundaki fazla elektronlar, dokundurulan iletkene geçerek potansiyelleri eşitler. Öğrenci gözüyle adım adım inceleyelim:

  1. Başlangıç: Elektroskobun topuzu negatif yük taşır; dokundurulan cisim ise nötrdir (elektron ve proton sayıları eşittir).
  2. Dokundurma anı: Yalıtkan saplı elektroskobun topuzundaki fazla elektronlar, iletken cisme geçer. Bu süreç, her iki cismin de aynı potansiyele ulaşana kadar devam eder.
  3. Son durum: Dokundurulan cisim, elektroskobun sahip olduğu fazla elektronları alarak negatif yükle yüklenir. Elektroskobun topuzunda ise bir miktar elektron kaybı olur.
  • B şıkkı – Cisim pozitif yükle yüklenir:
    Negatif yük kaynağından elektron alındığı için pozitif yük oluşmaz. Yanlıştır.
  • C şıkkı – Elektroskobun yaprakları açılır:
    Elektron kaybı yapraklardaki yükü azaltır; açıklık artmaz, hatta bir miktar kapanma görülebilir. Yanlıştır.
  • D şıkkı – Elektroskobun yaprakları tamamen kapanır:
    Elektron transferi sınırlı miktardadır; yapraklar tamamen kapanmaz. Yanlıştır.

Bu analizden sonra görüyoruz ki dokundurulan iletken cisim, negatif elektroskoptan elektron aldığı için negatif yükle yüklenir. Bu nedenle doğru cevap “A” şıkkıdır.

12 1. Pozitif yüklü bir elektroskobun topuzuna nötr ve iletken bir cisim dokundurulursa, elektroskobun yaprakları tamamen kapanır.
2. Negatif yüklü bir elektroskobun topuzuna nötr ve iletken bir cisim dokundurulursa, elektroskobun yaprakları biraz daha kapanır.
Yukarıdaki bilgiler için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  • \( \text{Her ikisi de yanlıştır.} \)
  • \( 1\ \text{doğru},\ 2\ \text{yanlıştır.} \)
  • \( \text{Her ikisi de doğrudur.} \)
  • \( 1\ \text{yanlış},\ 2\ \text{doğrudur.} \)

12. Sorunun Çözümü

Elektroskopta yaprakların açıklığı, taşıdıkları yük miktarı ve işaretine bağlıdır. Yapraklar aynı işaretli yükler taşıdığında birbirini iter ve açıklık artar; yük miktarı azalınca repulsiyon zayıflar, yapraklar kapanmaya başlar. Şimdi her iki ifadeyi adım adım inceleyelim:

  1. 1. Pozitif yüklü elektroskobun topuzuna nötr iletken cisim dokundurulursa, elektroskobun yaprakları tamamen kapanır.
    • Pozitif elektroskobun topuzundaki pozitif yük, dokundurulan nötr iletkene aktarılırken nötr cisimden elektron gelmez; repulsiyon azalır ama yük tamamen tarafsızlanmaz.
    • Yük paylaşımı sonucu yapraklardaki pozitif yük miktarı düşer; yapraklar bir miktar kapanır, ancak tamamen kapanacak kadar yük nötrleşmesi gerçekleşmez.
    → Bu yüzden “tamamen kapanır” ifadesi yanlıştır.
  2. 2. Negatif yüklü elektroskobun topuzuna nötr iletken cisim dokundurulursa, elektroskobun yaprakları biraz daha kapanır.
    • Negatif elektroskobun fazladan elektronları, dokundurulan nötr iletkene akarak elektroskobun net negatif yükünü bir ölçüde azaltır.
    • Yapraklardaki negatif yük miktarı azalınca itme kuvveti zayıflar; yapraklar biraz daha kapanır, fakat ters hareket (açılma) söz konusu olmaz.
    → Bu ifade doğrudur.

Sonuç olarak birinci ifade yanlış, ikinci ifade doğrudur. Bu nedenle doğru cevap “D” şıkkıdır.

13 Yüklü ve iletken \( X \) cismi; yüklü \( Y \) elektroskobunun topuzuna yaklaştırıldığında, elektroskobun yaprakları biraz kapanıyor,
yüklü \( Z \) elektroskobunun topuzuna yaklaştırıldığında, elektroskobun yaprakları biraz daha açılıyor.
Buna göre \( X \) cismi, \( Y \) ve \( Z \) elektroskoplarının yüklerinin işaretleri sırası ile aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

  • \( -,\ +,\ – \)
  • \( -,\ +,\ + \)
  • \( +,\ +,\ – \)
  • \( -,\ -,\ – \)

13. Sorunun Çözümü

Bir elektroskoba yaklaştırılan veya dokundurulan x yükünün etkisi, hem indüksiyon hem de yük paylaşımı mekanizmalarıyla yaprak açıklığını değiştirir. Şıklarda verilen durumu adım adım inceleyelim:

  • Y elektroskobunda yapraklar biraz kapanıyor:
    • X ile Y aynı işaretli yüklü ise (her ikisi de pozitif), dokundurma anında yük paylaşımıyla elektroskobun toplam potansiyeli azalır. Bu da yapraklardaki itme kuvvetini zayıflatarak yaprakların kısmen kapanmasına yol açar.
  • Z elektroskobunda yapraklar biraz açılıyor:
    • X pozitif, Z ise negatif yüklüyse, indüksiyonla negatif yükler topuza doğru çekilir, pozitif yükler yapraklara itilir ve yapraklardaki itme kuvveti artarak açıklığı büyütür.

Bu mekaniklerden hareketle; • X cismi pozitif, • Y elektroskobu pozitif, • Z elektroskobu negatif yüklüdür.

  • A şıkkı (-,+,-): X negatif deseydi yaprak davranışı uyumlu olmazdı. Yanlıştır.
  • B şıkkı (-,+,+): Z de pozitif kabul edilirse açılma açıklanamaz. Yanlıştır.
  • C şıkkı (+,+,-): Yukarıdaki açıklamayı tam karşılar. Doğrudur.
  • D şıkkı (-,-,-): Y negatif deseydik yaprak kapanması izah edilemez. Yanlıştır.

Bu nedenle doğru cevap “C” şıkkıdır.

14 Yıldırımdan korunmak için;
1. Elektriği ileten metal eşyalardan uzak durmalıyız.
2. Tren rayı gibi iletken cisimlerden uzak durmalıyız.
3. Eğer evdeysek camları kapatmalıyız.
Hangisi ya da hangilerini yapmalıyız?

  • \( \text{Yalnız 1} \)
  • \( 1\ \text{ve}\ 2 \)
  • \( 2\ \text{ve}\ 3 \)
  • \( 1,\ 2\ \text{ve}\ 3 \)

14. Sorunun Çözümü

Yıldırım, **elektrik yüklerini** en kısa ve en az dirençli yoldan toprağa iletir. Bu nedenle iletken cisimlerin etrafında birikmiş elektronlar, yıldırımı yönlendirir. Verilen ifadeleri adım adım inceleyelim:

  • 1. Metal eşyalardan uzak durmalıyız.
    Metal, yüksek iletkenlik gösterir ve yıldırımı üzerinde toplayabilir. Çimdik gibi elinizde metal bir eşya varsa, üzerinize doğru indüklenen yüksek akım cildinize zarar verebilir. Bu yüzden metalden kaçınmak hayati önem taşır.
  • 2. Tren rayı gibi uzun iletkenlerden uzak durmalıyız.
    Tren rayları ve uzun iletken hatlar, yüksek doğrultulu bir yol sağlar; bu da \(\displaystyle \text{yük akışını}\) kolaylaştırır. Yıldırım, bu tür doğrusal iletkenler üzerinde hareket eder ve çevreye yayılarak daha geniş bir etki alanı oluşturur. Bu nedenle bu cisimlerden de uzak durmalıyız.
  • 3. Evdeysek camları kapatmalıyız.
    Cam, bir yalıtkan malzemedir ve elektrik akımını iletmez. Açık pencereden yıldırım girmesi mümkün değildir. Dolayısıyla camları kapatmak, yıldırımdan korunma açısından **gerekli bir önlem değildir**.

Özet olarak yalnızca 1 ve 2 numaralı önlemler, yani iletken metal eşyalardan ve tren rayı gibi uzun metal yüzeylerden uzak durmak, yıldırımdan korunmanın temel kurallarıdır. Camın yalıtkan olması nedeniyle 3. önlem yanlış bir uygulamadır.

Bu nedenle doğru cevap “B” şıkkıdır, çünkü yalnızca 1 ve 2 numaralı ifadeler doğrudur.

15 1. Fabrika bacalarında baca içerisindeki negatif yüklü kablolar, bacadan geçen tozların negatif yükle yüklenmesini sağlar.
2. Negatif yüklenmiş tozlar bacanın etrafındaki pozitif yüklü plakalar tarafından çekilir.
Yukarıdaki bilgiler için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

  • \( \text{Her ikisi de yanlıştır.} \)
  • \( 1\ \text{doğru},\ 2\ \text{yanlıştır.} \)
  • \( \text{Her ikisi de doğrudur.} \)
  • \( 1\ \text{yanlış},\ 2\ \text{doğrudur.} \)

15. Sorunun Çözümü

Elektrostatik toz toplama sistemlerinde, korona deşarjı ve çekim plakaları birlikte çalışarak baca gazındaki tozları tutar. Aşağıdaki adımlarla ifadeleri inceleyelim:

  • 1. Fabrika bacalarında baca içerisindeki negatif yüklü kablolar, bacadan geçen tozların negatif yükle yüklenmesini sağlar.
    Koro­na kabloları yüksek gerilim altında negatif iyonlar yayar. Bu iyonlar, baca gazındaki toz taneciklerine çarparak onları negatif yükle yükler. Böylece toz tanecikleri, sonraki aşamada çekim plakalarına doğru hareket eder. → Bu ifade doğrudur.
  • 2. Negatif yüklenmiş tozlar bacanın etrafındaki pozitif yüklü plakalar tarafından çekilir.
    Toz tanecikleri negative yüklendiğinde, sistemdeki pozitif yüklü dikdörtgen plakalar güçlü bir elektrostatik çekim uygular. Negatif ve pozitif yüklerin birbirini çekmesi prensibiyle, yüklenmiş tozlar plakaların yüzeyine yapışır. → Bu ifade de doğrudur.

Şıklar arasında diğer seçeneklerin yanlışlığını da değerlendirelim:

  • A şıkkı – “Her ikisi de yanlıştır.”
    Oysa hem kabloların negatif yük kazandırması hem de pozitif plakaların çekim uygulaması gerçektir. Yanlıştır.
  • B şıkkı – “1 doğru, 2 yanlıştır.”
    İkinci aşama olan pozitif plakaların tozları çekmesi de sistemin temel çalışma prensibidir. O nedenle yanlıştır.
  • D şıkkı – “1 yanlış, 2 doğrudur.”
    İlk ifade, negatif yükleme adımını tanımladığı için gerçek dışı değildir. Bu şık da yanlıştır.

Görüldüğü gibi her iki aşama da elektrostatik toz toplama teknolojisinin ayrılmaz parçalarıdır.

Bu nedenle doğru cevap “C” şıkkıdır, çünkü her ikisi de doğrudur.


İşlemler

Geçmiş Sonuçlar

    Bir Yorum Yaz