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.
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 dikey konumlandırılmış bobin (X, Y, Z) ve içlerinden bırakılan mıknatıslar gösterilmiştir. X bobini L uzunluğunda N sarımlı, Y bobini L uzunluğunda 2N sarımlı, Z bobini ise L/2 uzunluğunda N sarımlıdır. Her bobin kendi lambasına bağlıdır. Mıknatıslar yukarıdan aşağıya bırakılmaktadır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Selam Ceylin, elektromanyetik indüksiyon ve Lenz kanunu ile ilgili harika bir soruyu birlikte inceleyelim.
Bobin ve Mıknatıs Etkileşimi
Sorumuzda özdeş üç mıknatıs, farklı sarım özelliklerine sahip X, Y ve Z bobinleri içinden serbest bırakılıyor. Mıknatısların yere ulaşma sürelerini karşılaştırmamız isteniyor.
Temel prensibimizi hatırlayalım. Lenz Kanununa göre, mıknatıs bobine yaklaşırken veya bobinden uzaklaşırken, bobinde bir indüksiyon akımı oluşur.
Temel İlke: Lenz Kanunu
Bu indüksiyon akımı, mıknatısın hareketine zıt yönde bir manyetik kuvvet oluşturarak mıknatısı yavaşlatır. Yani bir çeşit manyetik frenleme gerçekleşir.
Oluşan indüksiyon elektromotor kuvveti, sarım sayısı ve manyetik akı değişim hızı ile doğru orantılıdır. Faradey kanunu bize bunu söyler.
Şimdi durumları tek tek analiz edelim. X ve Y bobinlerini kıyaslayalım. İkisinin de boyu L kadar ancak Y bobini iki N sarıma sahip, X ise sadece N sarıma sahip.
X ve Y Karşılaştırması
Y bobinindeki sarım sayısı daha fazla olduğu için, özdeş mıknatıs geçerken Y'de oluşan indüksiyon akımı ve dolayısıyla mıknatısa uygulanan manyetik engelleme kuvveti daha büyük olacaktır.
Mıknatıs Y bobininde daha fazla yavaşlayacağı için, yere ulaşma süresi X'ten daha uzun olur. Yani t-y büyüktür t-x yargısı kesinlikle doğrudur.
Şimdi X ve Z bobinlerini inceleyelim. Her ikisi de toplamda N sarımlıdır.
X ve Z Karşılaştırması
Çözümün devamı Solvi’de
9 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
