FİZ 126 TEMEL FİZİK II 2016–17 YAZ DÖNEMİ (28.07.2017

Adı-Soyadı :
Öğr. No
:
İmza
:
FİZ 126 TEMEL FİZİK II
2016–17 YAZ DÖNEMİ (28.07.2017)
ARASINAV-I
Soru
1
2
3
4
5
(20) (20) (20) (20) (20)
Puan
SORULAR
Notu
z
1. İç yarıçapı 𝑎𝑎, dış yarıçapı 𝑏𝑏 olan bir diskin yüzeysel yük yoğunluğu 𝜎𝜎’ dır.
Disk yüzeyine dik ve diskin merkezinden 𝑧𝑧 kadar uzaktaki bir 𝑃𝑃 noktasında;
P
z
a-) elektrik potansiyelini bulunuz.
b-) elektrik potansiyelini kullanarak elektrik alan vektörünü bulunuz.
σ
a
b
z
2. İç yarıçapı 𝑅𝑅 , dış yarıçapı 2𝑅𝑅 olan sonsuz uzun silindirik bir kabuğun
taşıdığı hacimsel yük yoğunluğu, 𝜌𝜌 = 𝑘𝑘/𝑟𝑟 ifadesine sahiptir. Burada 𝑘𝑘
pozitif bir sabit ve 𝑟𝑟 silindir merkezinden olan uzaklıktır.
a-) 𝑟𝑟 ≤ 𝑅𝑅 ; 𝑅𝑅 < 𝑟𝑟 < 2𝑅𝑅 𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑟𝑟 ≥ 2𝑅𝑅 bölgelerindeki elektrik alan ifadelerini
bulunuz.
b-) Silindirik kabuğun iç yüzeyi ile dış yüzeyi arasındaki elektriksel
potansiyel farkını �𝑉𝑉𝑖𝑖ç − 𝑉𝑉𝑑𝑑𝑑𝑑ş � bulunuz.
R
ρ=k/r
3. Yarıçapları 𝑎𝑎 ve 𝑏𝑏 olan iki iletken küre kabuğu eş-eksenli olacak şekilde
biraraya getirilerek küresel bir kapasitör elde edilmiştir. İçteki iletken +𝜎𝜎 ,
dıştaki iletken −𝜎𝜎 yüzey yük yoğunluğuna sahitir ve iki küre kabuğu
arasındaki bölge dielektrik sabiti 𝜅𝜅 olan bir malzeme ile tamamen
doldurulmuştur.
2R
−σ
+σ
κ
a
a-) İki küre kabuğu arasındaki elektrik alanını bulunuz. Elektrik alan ifadesini
kullanarak iki küre kabuğu arasındaki potansiyel farkını elde ediniz.
b-) Kapasitörün sığasını ve elektrik potansiyel enerjisini bulunuz.
4. Tavan ve taban yarıçapları, sırasıyla, 𝑎𝑎 ve 𝑏𝑏 olan ℎ yüksekliğindeki bir
iletkenin öz-direnci 𝜌𝜌 ’ dur. İletkenin tavanı (A noktası) ile tabanı (B
noktası) arasındaki direncini bulunuz.
b
ρ
a
b
A
B
h
5. Yanda iki halkalı bir devre verilmiştir.
a-) Her iki halka için Kirchhoff’ un çevrim ve kavşak kuralarını
uygulayarak I1 , I2 ve I3 akımlarını birbirine bağlayan ifadeleri 20 V
türetiniz.
b-) I1 , I2 ve I3 akımlarını, A ve B noktaları arasındaki potansiyel
farkını (𝑉𝑉A − 𝑉𝑉B ) hesaplayınız.
3Ω
6Ω
A
I2
I1
I3
10 V
20 V
5Ω
4Ω
2Ω
B