Manyetik Alan İçindeki Akım Taşıyan Çubuk Sorusu
Yayınlanma:
4. Şekil I'deki düzgün $\vec{B}$ manyetik alanında bulunan $G$ ağırlıklı çubuktan $i$ kadar akım geçirildiğinde ipte oluşan gerilme kuvveti ağırlığın 2 katıdır. Şekil I ve Şekil II görselleri verilmiştir. Buna göre, Şekil II'deki düzgün $\vec{B}$ manyetik alanda $G$ ağırlıklı çubuktan $2i$ kadarlık akım geçerse ipteki gerilme kuvveti kaç $G$ olur? A) 1 B) 2 C) $\frac{5}{2}$ D) 3 E) 5
Soruda görsel içerik var: İki ayrı panel (Şekil I ve Şekil II) bulunmaktadır. Her iki şekilde de, sayfaya dik içeri doğru yönelmiş bir B manyetik alanı gösteren çarpı işaretli bir arka plan üzerinde, yatay bir çubuk iple asılmıştır. Şekil I'de çubuk yukarı asılmıştır ve i akımı sola doğru akar; ip gerilmeleri 'ip' olarak işaretlenmiştir. Şekil II'de ise çubuk aşağıdan asılmıştır ve 2i akımı sola doğru akar.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Kurtbey, bu manyetik kuvvet sorusunu seninle birlikte adım adım çözelim. İlk olarak Şekil birdeki sistemi inceleyerek başlayalım.
Manyetik Kuvvet ve Denge
Şekil birde tavana asılı, g ağırlıklı bir çubuğumuz var. İlk olarak bu çubuğa etki eden kuvvetleri belirleyelim.
Şekil I: Kuvvet Analizi
Çubuğumuzun ağırlığı g kadar ve her zaman yer çekiminden dolayı aşağı yönlüdür. Bunu şemamıza ekleyelim.
Soruda, ipte oluşan toplam gerilme kuvvetinin ağırlığın iki katı olduğu belirtilmiş. Dolayısıyla yukarı yönlü toplam gerilme kuvveti iki g kadardır.
Şimdi de akım taşıyan tele manyetik alanda etki eden kuvvetin yönünü sağ el kuralı ile bulalım. Akım sola doğru gittiği için, başparmağımızı sola, dört parmağımızı sayfa içine yönlendirirsek avuç içimiz aşağıyı gösterir. Yani manyetik kuvvet aşağı yönlüdür.
Manyetik kuvvetimizin formülü b carpi i carpi l dir. Bu sisteme ait denge denklemini yazalım. Yukarı doğru olan kuvvetlerin toplamı, aşağı doğru olan kuvvetlerin toplamına eşit olmalıdır.
T bir yerine iki g, manyetik kuvvet yerine de b carpi i carpi l yazarsak, denklemi iki g eşittir g artı b carpi i carpi l olarak elde ederiz.
Buradan g yi karşıya atarak sadeleştirme yaptığımızda, b carpi i carpi l büyüklüğünü bir g ye eşit olarak bulmuş oluruz.
Şimdi Şekil ikiyi inceleyelim. Bu kez iplerimiz alt taraftaki desteğe bağlanmıştır, bu yüzden ip gerilmeleri aşağı yönlü olacaktır.
Şekil II: Kuvvet Analizi
Çözümün devamı Solvi’de
8 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
