Noktasal Yüklerin Elektriksel Alanı

PhysicsElectrostaticsOrtaYKS

Yayınlanma:

7. Sürtünmelerin ihmal edildiği, eşit karelere bölünmüş yatay yalıtkan düzlem üzerine sabitlenmiş X ve Y noktasal yüklerinin O noktasında oluşturduğu bileşke $\vec{E}$ elektriksel alan Şekil I'de verilmiştir. [Görsel] Buna göre X ve Y cisimleri Şekil II'deki gibi sabitlenirse O noktasında oluşan bileşke elektriksel alanın büyüklüğü kaç E olur? A) 1 B) $\sqrt{2}$ C) 2 D) $2\sqrt{2}$ E) 4

Soruda görsel içerik var: İki ayrı ızgara (grid) planı verilmiştir. Şekil I: Izgaranın alt orta kısmında X ve Y yükleri yan yana, üstte O noktası merkezde olacak şekilde yerleştirilmiştir. O noktasından yukarı doğru yönelen bir bileşke elektrik alan vektörü (E) gösterilmiştir. Şekil II: X ve Y yüklerinin konumları değişmiştir. X artık sola kaymıştır, Y ise dikey olarak aşağıya, O noktasının tam altına yerleştirilmiştir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba babanen, bu videoda sürtünmesi önemsiz yatay düzlemdeki elektriksel alan sorusunu birlikte çözeceğiz.

Elektriksel Alan Analizi

2
Adım 2

Şekil birde, X ve Y yüklerinin O noktasında oluşturduğu bileşke elektriksel alan vektörünün sadece yukarı yönlü olduğunu görüyoruz. Bu, yatay bileşenlerin birbirini yok ettiği anlamına gelir.

XYOE
3
Adım 3

O noktasındaki artı bir birimlik test yükünü düşündüğümüzde, bileşke alanının yukarı olması için X ve Y'nin itme veya çekme kuvvetlerinin yatayda eşit büyüklükte olması gerekir. X'in O'ya uzaklığı ikiye bir birimdir, Y'nin de öyledir. Simetriden dolayı yük değerlerinin eşit olması gerektiğini anlarız.

$$d_{XO} = d_{YO} = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5} \text{ birim}$$
$$q_X = q_Y = q \text{ olsun.}$$
4
Adım 4

X'in O'daki alanı E x, Y'ninki E y olsun. Yatay bileşenler her iki yük için de E carpi bir bölü kök beş kadardır ve birbirini zıt yönde sıfırlar. Düşey bileşenler ise yukarı yönde toplanır.

5
Adım 5

Formülü yazarsak, elektriksel alan k carpi q bölü d kareye eşittir. Şekil birdeki bileşke alan E, iki tane düşey bileşenin toplamıdır.

$$E = 2 \cdot \frac{k \cdot q}{5} \cdot \sin(\alpha)$$
$$\sin(\alpha) = \frac{2}{\sqrt{5}}$$
$$E = 2 \cdot \frac{kq}{5} \cdot \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{4kq}{5\sqrt{5}}$$
6
Adım 6

Şimdi Şekil ikiye bakalım. X yükü sola iki, yukarı bir birim konumu getirilmiş. Yani O noktasına olan uzaklığı bir birim olmuş.

Şekil II Durumu

XYO

Çözümün devamı Solvi’de

6 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Electrostatics
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir