Mıknatısların Bobinlerden Geçiş Süreleri
Yayınlanma:
10. Özdeş üç çubuk mıknatıs, içleri boş olan X, Y ve Z bobinlerinin tam üzerinden aynı yükseklikten aynı anda serbest bırakılıyor. Bobinlerin boyları aynı ancak sarım özellikleri farklıdır. Her üç bobinin de uçları birbirine özdeş lambalarla kapatılarak kapalı devre oluşturulmuş ve bobinlerin özellikleri aşağıda verilmiştir.
X Bobini: N sarımlı, sarımlar boru boyunca L uzunluğuna yayılmıştır.
Y Bobini: 2N sarımlı, sarımlar boru boyunca L uzunluğuna yayılmıştır.
Z Bobini: N sarımlı, sarımlar borunun sadece üst yarısında L/2 uzunluğunda toplanmıştır.
[Görsel verilmiştir]
Hava sürtünmesi ve bobinlerin direncinden kaynaklı ısı kayıpları ihmal edildiğine göre mıknatısların bobinlerin alt ucundan çıkıp yere ulaşma süreleri için
I. $t_y > t_x$
II. $t_z > t_x$
III. $t_y > t_z$
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III
Soruda görsel içerik var: Üç adet içi boş bobin (X, Y, Z) ve üzerlerinde serbest bırakılan özdeş çubuk mıknatıslar görülmektedir. X bobini L uzunluğunda N sarımlı, Y bobini L uzunluğunda 2N sarımlı, Z bobini ise L/2 uzunluğunda N sarımlı olacak şekilde görselleştirilmiştir. Her biri özdeş birer lamba ile kapalı devre oluşturmuştur. Mıknatısların altından geçip yere düşmesi süreci tasvir edilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Selam Ceylin, elektromanyetik indüksiyon ve Lenz yasası ile ilgili bu güzel soruyu birlikte çözelim.
Elektromanyetik İndüksiyon ve Lenz Yasası
Soruda özdeş mıknatıslar aynı yükseklikten serbest bırakılıyor. Mıknatıslar bobinlere girdiğinde manyetik akı değişimi nedeniyle bir indüksiyon akımı oluşur.
Lenz yasasına göre, oluşan bu indüksiyon akımı kendisini oluşturan nedene, yani mıknatısın hareketine karşı koyan bir kuvvet oluşturur. Bu kuvvet mıknatısın hızını azaltır.
Hızdaki bu azalma ne kadar büyükse, mıknatısın bobinden geçip yere ulaşma süresi o kadar uzayacaktır. Şimdi bobinleri karşılaştıralım.
Süre $\propto$ Geciktirici Kuvvet
X ve Y bobinlerini kıyaslayalım. Her ikisi de L uzunluğunda, ancak Y bobini iki N sarımlı, X bobini ise N sarımlıdır.
X ve Y Karşılaştırması
| Bobin | Sarım Sayısı | Uzunluk |
|---|---|---|
| X | N | L |
| Y | 2N | L |
Sarım sayısı arttıkça oluşan indüksiyon emk'sı ve dolayısıyla akım artar. Bu da mıknatısa uygulanan karşı kuvvetin daha büyük olması demektir.
Y bobinindeki kuvvet daha büyük olduğu için mıknatıs daha çok yavaşlar. Bu nedenle Y mıknatısının yere ulaşma süresi X'ten büyüktür. Yani birinci yargı kesinlikle doğrudur.
Çözümün devamı Solvi’de
7 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
