PUSULA VE ÇEŞİTLERİ

Pusula; yerin manyetik alanı ile çalışarak yön gösteren bir cihazdır. İtalyanca “bussola” kelimesinden Türkçeye girmiştir. (Fr: Boussole, İng; Compass.)

Yapısı; 360 derecelik sabit bir kadran ile sürtünmesiz bir mile bağlanmış, mıknatıslı bir iğneden ibarettir. Mıknatıs iğnenin titreşimini önlemek için bu düzenek içi sıvı dolu (su, alkol, vb.) bir kapalı kap içerisine alınmıştır. Basit bir pusula; ortadan ipe bağlanmış bir mıknatısla veya suya batmayan bir tahta parçasına mıknatıs bağlayıp, onu suya koymakla elde edilebilir. Pusuladaki mıknatıs iğnenin bir ucu daima manyetik kuzeyi gösterir ve farklı (genellikle kırmızı) renkte işaretlenir.

Dünyanın manyetik kuzeyi ile gerçek kuzeyi farklı yerlerde olduğundan aralarında bulunulan yere göre değişen iki açı bulunur. İlkine sapma açısı denir. Sapma, bulunulan yere göre doğuya veya batıya doğru olur. Sapma açısı, yıllara ve mevsimlere göre değişir. İkinci olarak kutuplara doğru artan ekvatora doğru azalan yatay düzlemle iğne arasında bir eğim açısı bulunur. Eğim açısı Türkiye’de yaklaşık 60^o, kutuplarda 90^o, ekvatorda 0 derecedir. Bu açıların hesaplanmasıyla gerçek kuzey tespit edilir. Günümüzde direkt gerçek kuzeyi gösteren Jiroskopik pusulalar yapılmıştır.

ELEKTRO MANYETİK TELGRAF  

1830 yılında Joseph Henry kablolarla uzaklaştırdığı bir zili çaldırmayı başarmıştı. Telgrafın prototipi olan bu buluştan sonra, konu üzerinde çalışan Amerikalı mucit Samuel Mors (1791-1872) 1835 te uzun ve kısa sinyal gönderen ilk telgraf modelini yaptı. Ancak bunda bazı eksiklikler vardı. Mors alfabesiyle birlikte kullanılabilir ilk telgrafı 1837 de tamamlayarak patent aldı.

Telgrafta biri alıcı diğeri verici olmak üzere iki istasyon vardır. Verici istasyon bir üreteç ile maniple adı verilen tuştan meydana gelir. Alıcı istasyonda ise elektromıknatıs ile manyetik palet bulunur. Devreden akım geçince elektromıknatıs paleti çeker. Rulo halinde dönmekte olan kağıt üzerinde şifreli biçimde yazılır. Maniple uzun süre basılırsa çizgi, kısa süreli basılırsa nokta meydana gelir. Bu çizgi ve noktalara “mors alfabesi” denir ve konuşma diline çevrilebilir.

ELEKTRİK MOTORLARI VE JENERATÖRLERİ

Elektrik motorları ve jeneratörlerin çalışma prensibi “Elektrik ve Manyetizma” başlığı altında açıklanmıştır.

DC Motorun yapısı: DC Motor temel olarak Rotor (Hareketli kısım) ve Statordan (Sabit kısım) oluşmaktadır. Büyük motorlarda mıknatıslar; statorda yer alırken, küçük boyutlu motorlarda sarım güçlüğünden rotorda yer alır (Şekil 1). Çok büyük motorlarda sabit mıknatısların yerine elektro mıknatıslar da kullanılır. Rotordaki sarımlara fırça ve kolektör de ilave edilir.  Sarımlar stator üstünde iken rotor hareketine bağlı akım değiştirici (komitatör) kullanılır.

Motorun çalışması; Elektrik akımıyla oluşturulan elektromanyetik alanın (kutupların), sabit mıknatıs alanına göre devamlı itme veya çekme oluşturacak şekilde değiştirilmesi esasına dayanmaktadır. Şekilde verilen tek yönlü akım rotor bobinini ok yönünde 90^o hareket ettirir. Bu açıda bobini etkileyen herhangi bir kuvvet yoktur. 180 nci derecede aynı şekilde akım verilmeye devam ederse ters bir kuvvet oluşarak dönüş engellenir. Bu nedenle 90 ncı derecede akım kesilir. 180 nci derecede tekrar verilir. Bu kontrollü değişim kolektör (veya komitatör) ve fırçalar vasıtasıyla akım yönünü değiştirmek suretiyle sağlanır. Motorda enerji çoğunlukla Elektromanyetik alanın oluşturulabilmesi için harcanır. Mevcut durumda güç rotorda oluşurken, stator buna destek vazifesi görmektedir. Ancak gücü kontrol eden ve dönüşü sağlayan kollektördür. Kollektör kullanılmayan bir sistemde dönüş elle devreyi açmak kapatmak şeklinde de gerçekleştirilebilir.

DİĞER KULLANIM ALANLARI

Altında mıknatıs bulunan bir kâğıdın üstüne, yumuşak(katışıksız) bir demir parçası konulursa, çevresindeki kuvvet çizgileri, sanki bu demirin içinden geçiyormuş gibi, bir araya toplanır. Çünkü kuvvet çizgilerinindemirden geçmesi, havadan geçmesinden çok daha kolaydır. Bu nedenle, bazı duyarlı aygıtları manyetik etkiden korumak için, yumuşak demirden paravanlar kullanılır.

Yine manyetizma; hoparlörler, manyetik seperatörler, çakmak manyetoları, manyetik etiketler,  buzdolabı kapakları, bilgisayar harddiskleri, teyp bantları, elektrikli bisikletler, klasik kapı zilleri, kapı otomatları, vb. pek çok araç ve gereçte kullanılır. İşviçre’de kurulan CERN araştırma merkezinde  higs bozonu elde etmek için yapılan çalışmalarda proton hızlandırma ve çarpıştırma işleminde yine elektro manyetik alan kullanılmaktadır.

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

2. ÜNİTE: 6. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. transformatör 2. primer gerilimi 3. akım makarası 4. alternatif 5. sekonder gerilimi

Gerilim artırmak ya da azaltmak için kullanılan düzeneğe transformatör denir.
Transformatörlerin girişindeki gerilime primer gerilimi denir.
Transformatörlerde, demir nüve üzerinde iki akım makarası bulunur.
Transformatörler alternatif akım ile çalışır.
Transformatörlerin çıkışından elde edilen gerilime sekonder gerilimi denir.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

• Cevap: 1. D 2. D 3. Y 4. D 5. Y

1. (D) Primer sarım sayısı sekonder sarım sayısından büyük olan transformatörlere alçaltıcı transformatör denir.
2. (D) Sürekli açılıp kapatılan bir doğru akımla da transformatör çalışabilir.
3. (Y) Elektriğin elde edildiği santralden, kullanılacağı yere ulaştırılması sürecinde oluşan güç kayıplarını azaltmak için gerilimi düşürüp akımı artırmak gerekir.
4. (D) Transformatörler, sekonderdeki manyetik akının değiştirilmesi ile çalışır.
5. (Y) Transformatörün sekonderinden elde edilen güç primerden verilen güçten küçük ise bu transformatör ideal transformatördür.

C. Aşağıda verilen soruları cevaplayınız.

1. Transformatörlerin yapısını açıklayınız.

Cevap: Transformatör, iki veya daha fazla devre arasındaki elektrik enerjisi aktarımını elektromanyetik indüksiyonla sağlayan bir sistemdir. Trafolar DC (Doğru Akım) devrelerinde değil, AC (Alternatif Akım) devrelerinde kullanılırlar. Transformatörler frekans değeri değiştirilmeden, gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi gerçekleştirirler. Genellikle bir elektrik devresindeki akım ve gerilimi yükseltme ve düşürme, elektrik enerjisinin aktarımı ve dağıtımı gibi amaçlar için kullanılırlar.

2. Transformatörlerin çalışma ilkesini açıklayınız.

Cevap: Transformatörler; ince, silisli (silis, oksijen ve silisyumdan oluşan çok dayanıklı bir malzemedir) saclardan oluşan kapalı bir manyetik gövde ile bunun üzerine sarılan yalıtılmış iletken sargılarından oluşur. Temelde transformatörde iki sargı bulunur. Bu sargılardan biri primer (birincil) sargı, diğeri ise sekonder (ikincil) sargıdır. Primer ve sekonder sargılarının elektriksel bir bağlantısı yoktur. Transformatörlerin primer ve sekonder sargıları birbirlerinden elektriksel olarak yalıtıldıkları gibi nüveden de yalıtılır. Yalıtkan olarak pres bant, kâğıt, mika, bazı plastik maddeler, çeşitli yağlar, pamuk reçine, ağaç takozlar ve pertinaks gibi bazı maddeler kullanılır.

3. Transformatörlerin kullanım alanları nelerdir? Örnekler veriniz.

Cevap: Temel kullanım amaçları, yukarıda da belirttiğim gibi elektromanyetik indüksiyon yoluyla devreler arası enerji aktarımını sağlamaktır. Bu işlemi gerçekleştirirken gerilimin yükseltilmesindeki amaç özellikle elektrik enerjisinin elde edildiği yerden uzaklara aktarılmasıdır. Bunun sebebi yüksek akımla iletme işleminin çok ciddi seviyede güç kayıplarına yol açmasıdır. Güç kayıplarının önüne geçmek için iletme işlemi esnasında gerilim yükseltilir ve akım düşürülür.

4. Elde edilen elektriğin taşınması sırasında oluşan güç kayıplarını en aza indirmek için transformatörlerden nasıl yararlanılır?

5. İdeal transformatör ne demektir? Açıklayınız.

Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz.

1. Şekildeki gibi bağlanmış ideal bir transformatörde K, L,M ve P bölümlerindeki sarım sayıları NK, NL, NM ve Np dir. Transformatörün primer gerilimi VA, sekonder gerilim………….. kaçtır ?

Cevap: 6

2. Şekildeki ideal transformotörün primeri 4N sarım sayısına sahip olup sekonderinde 2N ve 3N sarım sayılarına sahip iki çıkış bulunmaktadir. Buna göre V1 ve V2 gerilimlerini Vp cinsinden bulunuz.

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.

1. Şekildeki gibi bir ideal transformatörde sekonderden elde edilen gerilimi iki katına çıkarmak için
I. L’deki sarım sayısını iki katına çıkarmak,
II. M’deki sarım sayısını iki katına çıkarmak
III. N’deki sarım sayısını yarıya indirmek işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?

Cevap: A

2. Transformatörler ve kullanım alanları ile ilgili olarak aşağıda verilen bilgilerden hangisi yanlıştır?
A) Gerilimi yükseltmede kullanılır.
B) Gerilimi düşürmede kullanılır.
C) Doğru akım kaynağı ile çalışır.
D) Alternatif akım kaynağı ile çalışır.
E) Gerilimi yükselterek taşıma sırasındaki güç kayıpları azaltılır.

Cevap: C

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

1. ÜNİTE: 5. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. düzgün doğrusal hareket 2. yer çekimi 3. eğik 4. ağırlık 5. maksimum 6. menzil

1. Sürtünmesiz ortamda yatay atış hareketi yapan cismin yatay düzlemdeki hareketi ile düzgün doğrusal hareket aynı özelliklerdedir.
2. Eğik atış hareketinde ivmenin büyüklüğü yer çekimi ivmesi kadardır.
3. Atıldığı anda yatayla açı yapan cismin hareketine eğik atış hareketi denir.
4. Eğik atış yaptırılan cismin ivmesi ağırlık ile aynı yönlüdür.
5. Eğik atış hareketinde, cismin tepe noktasındaki yüksekliğine maksimum yükseklik denir.
6. Eğik atış hareketinde cismin atıldığı nokta ile düştüğü nokta arasındaki uzaklığa menzil denir.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

Cevap: 1. Y 2. D 3. D 4. D 5. Y 6. Y 7. D

1. (Y) Aynı yükseklikten yatay atılan özdeş cisimlerden hızı büyük olan daha çabuk yere düşer.
2. (D) Eğik atış hareketinde cisim tepe noktasından itibaren yatay atış hareketi yapar.
3. (D) İki boyutta harekette, her boyuttaki hareket diğerinden bağımsızdır.
4. (D) Yatay atış hareketi yapan cismin yere çarpma hızı daima ilk hızından büyüktür.
5. (Y) Aynı büyüklükteki hızlarla 70° ve 20° açılarla eğik atış yaptırılan cisimlerden 70° açı ile atılan daha uzağa düşer.
6. (Y) Yükselen bir balondan balona göre yere paralel atılan cisim yatay atış hareketi yapar.
7. (D) Aynı ilk hızlarla eğik atış yaptırılan iki cisimden, yatayla büyük açı yapanın havada kalma süresi daha fazladır.

C. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.

1. Eğik atış hareketi yapan cismin yataydaki ve düşeydeki hareketleri, diğer hareket türlerinden hangileri ile benzerlik gösterir? Neden?

Cevap: Yatay atış hareketi iki boyutta incelenir. Düşeydeki hareketi serbest düşme hareketi iken yatayda ki hareketi sabit hızlı harekettir

2. Yatay atış ve eğik atış hareketinde yatay hızın sabit kalmasının nedeni nedir? Açıklayınız.

Cevap: Eğik atış hareketi iki boyutta incelenir. Düşeydeki hareketi aşağıdan yukarıya düşey atış hareketi iken yataydaki hareketi sabit hızlı harekettir.

3. Hava sürtünmesi ihmal edilerek aynı açı ve aynı hızlarla Dünya’da ve Ay’da atılan cisimlerin

a) Havada kalma sürelerini, b) Maksimum yüksekliklerini,
c) Menzillerini, ç) Yere çarpma hızlarını karşılaştırınız.
4. Sabit hızla giden bir trende oturan yolcu elindeki elmayı yukarı doğru atıyor. Elmanın yaptığı hareketi trendeki yolcuya ve dışarıda duran gözlemciye göre yorumlayınız.

Cevap:

5. Günlük hayatta karşılaştığımız eğik atış ve yatay atış hareketlerine örnekler veriniz.

Cevap: Uçağın tankı imha etmesinde kullanırız. uçak hareketli olduğundan uçaktan bırakılan mermi de hareketlidir ve yatay atış hareketi ile tank vurulur.

6. Eğik atış ve yatay atış hareketinin neden iki boyutta incelendiğini açıklayınız.

7. Hava sürtünmesi ihmal edildiğinde, yatay atış hareketi yapan cismin havada kalma süresini ve menzilini etkileyen faktörler nelerdir?

8. Hava sürtünmesi ihmal edildiğinde, eğik atış hareketi yapan cismin havada kalma süresini, maksimum yüksekliğini ve menzilini etkileyen faktörler nelerdir?

Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz.
(Bu bölümdeki sorularda g = 10 m/s2 alınız ve hava sürtünmelerini ihmal ediniz.)
1. 320 m yükseklikten 50 m/s hızla yatay olarak atılan cisim 20 m/s hızla gelen arabanın üzerine düşüyor. Cismin atıldığı anda araba ile olan yatay uzaklığını (x) bulunuz.

Cevap: 560 m

2. Yatayla 37° açı yapacak şekilde 50 m/s hızla atılan cismin

a) 5 s sonraki hızını,

Cevap:  20√5 m/s

b) 5 s sonra yerden yüksekliğini bulunuz.

Cevap: 25 m

3. Eşit bölmelendirilmiş zemin üzerinde gösterilen hızlarla atılan cisimlerin
a) Havada kalma sürelerini,

Cevap:  t_A = t_B > t_c

b) Çıkabilecekleri maksimum yüksekliklerini,

Cevap:  h_A = h_B > h_c

c) Menzillerini karşılaştırınız.

Cevap:  X_b > x_A = X_c

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.

(Bu bölümdeki sorularda g = 10 m/s2 alınız ve hava sürtünmelerini ihmal ediniz.)
1. Yatay olarak 30 m/s lik hızla atılan cisim yere 50 m/s hızla çarpıyor. Buna göre cisim yerden kaç m yükseklikten atılmıştır?

Cevap: C

2. 45° açı ile eğik olarak atılan cismin çıkabileceği maksimum yükseklik…..

Cevap: E

3. Sürtünmesiz ortamda K noktasından 10 m/s yatay hızla atılan bir cismin izlediği yörünge şekildeki gibidir. Cismin L ve M noktalarındaki hızlarının oranı kaçtır?

Cevap: D

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

11. Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı 1. Ünite 3. Bölüm Değerlendirme Sayfa 79, 80, 81 Cevapları

1. ÜNİTE: 3. Bölüm Değerlendirme Cevapları

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

1. sistem 2. dengelenmemiş 3. net 4. etki-tepki 5. eylemsizlik

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

1. Y 2. D 3. Y 4. D 5. Y

C. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.
1. Etki ve tepki kuvvetleri aynı yönlü olabilir mi? Açıklayınız.
2. Serbest cisim diyagramı nedir? Açıklayınız.
3. Newton hareket kanunlarını kısaca açıklayınız.
4. Eylemsizlik nedir? Günlük hayatınızdan örnekler vererek açıklayınız.

Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz. (Bu bölümde g = 10 N/kg alınız.)

1. 12 N
2. a) 12 N b) m_K , sabit hızla; m_L,g ivmesiyle hızlanarak
3. a) 6m/s² b) 16 N
4. 40 N
5. a) 1m/s² b) T¹ = 16 N T² = 12N
6. a) m₃, aşağı; m₂, sağa; m₁, yukarı b) T₁ = 22N T₂ = 27 N

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.
(Bu bölümde g = 10 N/kg alınız.)

1. B 2. A

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

11. Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı 1. Ünite 2. Bölüm Değerlendirme Sayfa 58, 59, 60 Cevapları

1. Ünite 2. Bölüm Değerlendirme Cevapları

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

1. bağıl hareket 2. gözlenen, gözlemci 3. bağıl hız 4. bileşik hız 5. göreli 6. referans noktası

B. B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

1. D 2. Y 3. D 4. Y 5. D 6. D

C. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.

1. Dünya Güneş’in etrafında döndüğü hâlde, neden Güneş’in Dünya etrafında döndüğünü algılarız?

– Dünya Güneş Sistemi’nin parçası olan bir gezegendir.

Güneş, Güneş Sistemi’nde merkezde bulunur ve diğer gezegenlere bir çekim kuvveti uyguladığı için bu gezegenler Güneş etrafında bir yörüngede dönerler.

Günlük hayatımızda hep Güneş battı, Güneş doğdu deriz. Peki gerçekten de öyle midir?

– Hayır, aslında batan ve doğan Güneş değildir.

Güneş sabittir, Dünya etrafında dönmez.

Aksine, Dünya Güneş etrafında döner.

Biz de Dünya üzerinde yaşadığımız için, sanki Dünya hiç dönmüyormuş gibi gelir. Güneş hareket ediyormuş gibi gelir.

2. Bağıl ve bileşik harekete, günlük olaylardan örnekler veriniz.

3. Bir cismin hareketi diğer tüm hareketliler için aynı şekilde tanımlanabilir mi? Neden?

4. Bir nehirde karşıya geçmek isteyen motorlu teknenin
a) Karşıya geçme süresinin,

b) Yere göre hızının,

c) Sürüklenme miktarının nelere bağlı olduğunu açıklayınız.

5. Açık havada yapılan spor müsabakalarında, rüzgâr sonuçları etkileyebilir mi? Nasıl?

Rüzgar nedir, basınç farklılıklarından ortaya çıkan, havanın yatay olarak yer değiştirmesidir.

Açık havada olduğumuzda, etrafımızda çok fazla yüksek bina olmadığında rüzgar bize kolayca ulaşabilir ve günlük hayatımızı etkileyebilir.

Şimdi düşünelim: Açık havada yapılan bir spor müsabakasında rüzgar sonuçları etkileyebilir mi?

1. Eğer topla oynanan bir oyun ise, o zaman bir taraftan esen rüzgar, o tarafa doğru top atması gereken kişinin işine yarayacaktır.

Böylece bu kişi daha az kuvvet uygularken topu hareket ettirmek için, karşısındaki rakibi ise, tam zıttı olarak, bu rüzgara karşı gelmek ve topunu hareket ettirebilmek için daha fazla kuvvet uygulamak zorunda kalacaktır.

2. Eğer iki kişi yaklaşık olarak aynı hızda koşuyorsa ve rüzgar onlara doğru, yani koşu yönlerine zıt yönde ise, yüzey alanı daha fazla olan kişi bu rüzgardan daha fazla etkilenecektir.

İşte böyle, aslında hiç düşünmediğimiz zamanlarda bile, örneğin spor müsabakalarında bile doğal olaylar müsabakaları etkileyebilir.

Her ne kadar kazananı belirlemeseler de, bir oyuncunun avantajı olmasını sağlayabilirler.

Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz.

1. Her iki araç da diğerinin 12 m/s hızla kendisinden uzaklaştığını görür.
2. 2V, batı 3. 20 √2 m/s  4. 6/5
5. 5 m/s 6. a) 8 s b) 24. basamak 7. 12 s
8. a) t_c > t_A = t_B b) A-C arasında 2d A-B arasında 6d B-C arasında 8d

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.
1. B 2. C

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

2. ÜNİTE TARAMA SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. zıt 2. yüklerin çarpımı, uzaklık 3. kapasitans 4. pozitif 5. sığaç 6. manyetik akı 7. indüksiyon 8. empedans 9. jeneratör 10. ideal

1. Elektrik alan içinde bulunan “-” yüklü cisme alanla zıt yönde elektriksel kuvvet uygulanır.
2. Yüklü iki cismin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvet yüklerin çarpımı ile doğru, uzaklık karesi ile ters orantılıdır.
3. AC devrelerinde, sığacın akıma karşı gösterdiği zorluğa kapasitans denir.
4. Negatif yüklü iki cismin oluşturduğu sistemin potansiyel enerjisi pozitif işaretlidir.
5. Sığaç, iki levhanın zıt yüklerle yüklenerek elektrik enerjisi depolanmasını sağlar.
6. Bir yüzeyden geçen toplam manyetik alana manyetik akı denir.
7. Akım makarasının merkezine bir mıknatısın yaklaştırılıp uzaklaştırılması ile indüksiyon akımı elde edilir.
8. Alternatif akım devrelerinde akım makarasının, sığacın ve direncin oluşturduğu eşdeğer dirence empedans denir.
9. Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren düzeneklere jeneratör denir.
10. Sekonder gücü, primer gücüne eşit kabul edilen transformatörlere ideal transformatör denir.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

Cevap: 1. D 2. Y 3. Y 4. Y 5. Y 6. D 7. D 8. D 9. D 10. Y

1. (D) Elektrik alan çizgileri, yüklü cismin yüzeyine daima diktir.
2. (Y) Yüklü iki cismin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetin büyüklüğü, ortamın dielektrik katsayısı ile doğru orantılıdır.
3. (Y)“+” yükün, yüksek potansiyelden düşük potansiyele getirilmesi ile sistemin potansiyel enerjisi artar.
4. (Y) Bir sığacın üzerine uygulanan potansiyel artırılırsa sığası da artar.
5. (Y) Negatif yüklü cisimden uzaklaştıkça potansiyel azalır.
6. (D)Manyetik alana giren yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvet, hız vektörüne daima diktir.
7. (D) İletken telden yapılmış halka düzgün manyetik alan içinde döndürülürse akım elde edilir.

8. (D) İletken bir telin manyetik alan içinde hareket ettirilmesi ile uçları arasında potansiyel fark oluşturulabilir.
9. (D) Alternatif akımda, potansiyel fark denklemi sinüs veya kosinüs fonksiyonu ile ifade edilebilir.
10. (Y) Elektriğin nakli sırasında oluşan ısı kayıplarını önlemek için transformatörlerin sekonderindeki akım şiddeti artırılır.

C. Aşağıdaki problemleri çözünüz.

1. Aralarında 120 cm uzaklık bulunan 16 nC,ve 4 nC yüklere sahip iki noktasal cismin,bulunduğu ortama yüklü üçüncü bir noktasal cisim daha konulduğunda hareketsiz kaldığı gözleniyor. Buna göre üçüncü yükün q1 yüküne uzaklığı kaç cm’dir?

Cevap: 80 cm

2. Düşey levhalar arasına yalıtkan iple Şekil I, Şekil II ve Şekil III’teki gibi asılan +q yüklü X, Y ve Z cisimlerinin kütleleri m, 2m ve 3m’dir. T! gerilme kuvveti 2mg olduğuna göre T2 ve T3 gerilmelerinin kaç mg olduğunu bulunuz.

3. 2 g kütleli 5-10 5C yüke sahip cisim düzgün elektrik alanda yalıtkan iple asıldığında şekildeki gibi dengede kalıyor. Buna göre elektrik alan şiddeti kaç N/C’dur?

Cevap: 300 N/C

4. Şekildeki sistemde q ve 2q yükleri sabitlenmiştir. Sistemin elektrostatik potansiyel enerjisi 10 J’dür. +3q yükünü sonsuzdan K noktasına getirmek için yapılan iş kaç J olur?

Cevap: 37,5 J

5. Sayfa düzlemine dik X iletken teli ve yarıçapı 10 cm olan Y iletken halkası şekildeki gibi konuluyor. X telinden 2 A, Y halkasından 1 A akım geçirildiğinde halkanın merkezinde oluşan manyetik alanın büyüklüğünü bulunuz.

6. Şekildeki gibi üzerinden 5 A akım geçirilen 20 cm uzunluğundaki akım makarasının merkezinde oluşan manyetik alanın büyüklüğünün 1,2 ■ 10-2 T olması isteniyor. Buna göre
a) Makaradaki sarım sayısını,

Cevap: 400

b) Kullanılması gereken iletken telin yarıçapını bulunuz. (İletken telin sarımı tek katlı ve aralarında boşluk kalmayacak şekilde olacaktır.)

Cevap: 0,25 mm

Ç. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.

1. Eşit bölmeli düzlemde yerleştirilen qK, qL yüklerinin O noktasındaki yüke uyguladığı bileşke kuvvet F şekildeki gibidir. Buna göre..oranı kaçtır?

Cevap: E

2. Sayfa düzlemine dik olarak yerleştirilen sonsuz uzunluktaki düz tellerden geçen akımlar şekildeki gibi gösterilmiştir. i akımının L noktasında oluşturduğu manyetik alanın şiddeti B’dir. Buna göre L noktasındaki bileşke manyetik alanın şiddeti kaç B’dir?

Cevap: D

3.Elektrik yükleri +2q ve -q olan iki noktasal cismin aralarındaki uzaklığı r den 2r ye çıkarmak için en az ne kadar iş yapılması gerekir?

Cevap: B

4. Kenar uzunlukları 3d ve 4d olan dikdörtgen şeklindeki zeminin +60q 4d 60q iki köşesinde +60q ve -60q noktasal yükleri sabitleniyor.Buna göre A ve B noktaları arasındaki potansiyel fark kaç .. olur?

Cevap: E

5. Aralarında d kadar uzaklık bulunan, birbirine paralel K ve L levhaları V potansiyeline sahip bir üretece şekildeki gibi bağlanmıştır. K levhası yakınlarından v0 ilk hızı ile fırlatılan +q yüküne sahip m kütleli noktasal cisim L levhasına E kinetik enerjisi ile çarpıyor.

Cevap: A

6.Şekildeki X iletken teli üzerinden i akımı geçmekte iken yakınına bir iletken telden yapılmış halka konulmuştur. Buna göre aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
I. i akımı sabitken halka 2 yönünde hareket ettirilirse halkanın K-L bölümünde 1 yönünde akım oluşur.
II. Halka dururken i akımı artırılırsa halkanın K-L bölümünde 2 yönünde akım oluşur.
III. Halka 1 yönünde hareket ettirilirken i akımı azaltılırsa halkanın K-L bölümünde 1 yönünde akım oluşur.
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III

Cevap: D

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

2. ÜNİTE: 5. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. alternatif 2. açık 3. sığaç 4. dirençte 5. indüktans

1. Yönü ve şiddeti periyodik şekilde değişen akıma alternatif akım denir.
2. Doğru akım devresindeki bir sığaç doluncaya kadar açık devre gibi davranır.
3. Alternatif akım kaynağına bağlı bir sığaç devredeki akımın artma veya azalma hızını yavaşlatır.
4. AC devrelerinde enerji sadece dirençte harcanır.
5. Bir akım makarasının alternatif akıma karşı gösterdiği direnç etkisine indüktans denir.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

Cevap: 1. D 2. D 3. Y 4. D 5. Y

1. (D) Metro, tramvay gibi elektrikli taşıtlarda alternatif akım kullanılmaktadır.
2. (D) Bir AC devresindeki bir sığacın kapasitansı, akım frekansı artıkça azalır.
3. (Y) Alternatif akımla elektroliz yapılabilir.
4. (D) Seri bağlı bir RLC devresinin titreşimi, sönümlü mekaniksel titreşime benzer.
5. (Y) Bir dirençte doğru akımın açığa çıkardığı ısıyı, aynı dirençte ve eşit zamanda ortaya çıkarabilen alternatif akım değerine alternatif akımın anlık değeri denilir.

C. Aşağıdaki verilen soruları cevaplayınız.

1. Alternatif akım ile doğru akımın benzerlikleri ve farklılıkları nelerdir?

• Alternatif akımın gerilimi, istenildiğinde transformotor ile kolaylıkla yükseltilebilir veya düşürülebilir.
• Alternatif akım, çok az kayıpla uzun mesafelere taşınabilir. Doğru akımın taşınmasında kayıp miktarı çok olduğundan taşımak ekonomik değildir.
• Alternatif akım doğrultmaçlarla (redresör veya diyot) doğru akıma kolaylıkla dönüştürülür. Ancak doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için özel düzeneklere ihtiyaç duyulur.
• Alternatif akımı üreten üreteçlere alternatör denir. Verimi yüksek, maliyeti ucuz, bakımı kolay ve uzun ömürlü olurlar.
• Doru akım üreten üreteçlere dinamo veya jeneratör denir. Bu cihazların verimi düşük, maliyeti pahalı kısa zamanda bakıma ve onanma ihtiyaçları vardır.

2. Alternatif akım kaynağına bağlı bir akım makarasının davranışını açıklayınız.

3. Elektriksel rezonans nedir?

Cevap: Rezonans, fizikte bir sistemin (genellikle doğrusal bir sistemin) bazı frekanslarda diğerlerine nazaran daha büyük genliklerde salınması eğilimidir. Bir elektrikdevresinde; bir kondansatörle bir bobinden oluşan devrelere rezonans devresi denir.

4. Alternatif akım, doğru akımla çalışan cihazlarda nasıl kullanılabilir?

5. Üzerinden doğru akım geçen bir sığaç nasıl davranır?

Soru: Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz.

1. V = 200-sin 100rt fonksiyonuna sahip alternatif akım kaynağına 20Xluk bir direnç bağlanıyor. Buna göre; a. Maksimum gerilim değerini

b. Etkin gerilim değerini

c. Frekansını

ç. Maksimum akım değerini

d. Akımın etkin değerini

e………….s anındaki gerilim değerini bulunuz.

2. Alternatif akım denklemi i = 20sin 120rt olan bir alternatif akım devresinde sadece 10 O’luk bir direnç vardır. Buna göre bu devredeki gerilimin zamana bağlı değişim denklemini yazınız.

Cevap: V = 200 sin 120rt

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.

1. Aşağıdakilerden hangisi direk alternatif akımla çalışabilir?
A) Buzdolabı
B) Cep telefonu
C) Dizüstü bilgisayar
D) Radyo
E) Televizyon

Cevap: A

2. Aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Alternatif akımın yönü değişkendir.
B) Doğru akımın şiddeti sabittir.
C) Alternatif akımda, akımın en büyük değerine etkin akım şiddeti denir.
D) Seri bağlı RLC devresinde kapasitans, indüktansa eşitse devre rezonans hâlindedir.
E) Alternatif akım, doğru akıma dönüştürülebilir.

Cevap: C

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

2. ÜNİTE: 4. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. iş 2. öz-indüksiyon 3. manyetik akı, indüksiyon 4. zıt 5. indüksiyon emk

1. Yüklü parçacık, düzgün manyetik alana dik olarak girdiğinde iş yapılmaz.
2. Akım makarasına bağlı üretecin devreye verdiği akım değiştirilirse öz-indüksiyon akımı oluşur.
3. Bir halkadan geçen manyetik akı değişirse indüksiyon akımı oluşur.
4. Manyetik alana giren “+” ve “-” yüklü iki parçacığın dönüş yönleri zıt olur.
5. Manyetik alan içindeki halkanın dönüş hızı artırılırsa oluşan indüksiyon emk büyüklüğü artar.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

Cevap: 1. D 2. Y 3. Y 4. Y 5. D

1. (D) Üzerinden akım geçen bir akım makarası mıknatıs gibi davranır.
2. (Y) Manyetik alana dik giren yüklü bir parçacığın yalnızca yükü artırılırsa yaptığı dairesel hareketin yarıçapı da artar.
3. (Y) Aynı yönlü akım taşıyan, birbirine paralel iki iletken tel birbirini iter.
4. (Y) Manyetik alan skaler bir büyüklüktür.
5. (D) Manyetik alan çizgileri ile halka yüzeyinin normali paralel olduğu anda manyetik akı en büyüktür.

C. Aşağıda verilen soruları cevaplayınız.

1. İndüksiyon akımı ve öz-indüksiyon akımı nedir? Aralarındaki benzerlikler ve farklılıklar nelerdir?

Cevap: Bu yazımızda öz indüksiyon akımı olarak bilinen olayı tanımlayacağız. Öz indüksiyon akımda, bir devrede zamanla değişen akım, bu devrede zamanla değişen akımı kuran dış emk’e karşı koyacak yönde, emk indükler. Bu olay, zamanla değişen akımlara sahip devrelerde önemli rol oynayan ve indüktör olarak bilinen elemanın temelidir. Bir indüktörün manyetik alanında depo edilen enerji ve bir manyetik alana eşlik eden enerji yoğunluğu kavramlarını tartışacağız.

2. Manyetik akı nedir? Manyetik akıyı etkileyen faktörler nelerdir?

Cevap: Manyetik alanda kuvvet çizgilerinin herhangi bir yüzeye isabet eden kısmına manyetik akı, mıknatısın kuvvet çizgileri sayısına da manyetik akı denir. Bir mıknatısın manyetik alan yönünü gösteren kuvvet çizgileri manyetik akı olarak tanımlanır.Manyetik akı Φ (F) harfiyle gösterilir.  Manyetik akı, toplam manyetizmanın ölçüsüdür.MKS birim sisteminde manyetik akının birimi Weber (Wb) dir. CGS birim sisteminde ise Maxwell (M) dir.

3. İndüksiyon yolu ile elektrik akımı elde etmenin yolları nelerdir?

4. Elektrik motorunun ve dinamonun çalışma prensiplerini açıklayınız.

Cevap:  Elektirik motoru stator da manyetik alan ile rotor da iletkenlerden geçen akımın meydana getirdiği manyetik akım etkileşimi sağlar. Ters yönde geçen akım negatif periyotta iki yönde de etkili olur. Statorun N kutbundaki iletkenler bir yönde, diğer yönde S kutbu yönünde bir iletken grubu ters yönde oluşur. Statorda oluşan N ve S yönündeki bu kuvvet, döndürme momenti, rotorun dönmesini sağlar. Alternatif akımlarda kutuplardan geçen akımın yönü değiştiği zaman kutupların yönü de değişir. Bu sebeple motorun yönüde değişir. Kutup altındaki akım yönleri değişmez. Statorda meydana gelen manyetik alanın iletkenler tarafından dönme yönleri değişmez. Rotor aynı yönde dönmeye devam eder.Elektrik motor firmaları tarafından bir elektrik motoru imal edilirken, motorun mekanizmasında elektriği meydana getiren güç kaynağı, mıknatıs ve akım taşıyan kablolar vardır. Mekanizmadaki manyetik alan kablolarda hareket etmekte olan akım geçen kabloya  kuvvet uygular. Kabloyu birçok defa doladığımızda telden çember meydana gelir, bu da bobini oluşturur. Bu oluşan bobin, manyetik alan meydana getirerek dönme hareketini meydana getirir. Yerleştirilen bobin devamlı dönmeyi sağlamalıdır. Devamlı dönme sağlandığı zaman, bu elektrik motoru çalışma prensibidir.Üç fazlı asenkron motorların çalışma performansları, bir fazlı asenkron motorlara göre her zaman iyidir. Şehir merkezlerinde bir fazı olması küçük güçlü bir fazlı asenkron motorlara ihtiyacı arttırmış olup, bir fazlı motorların yapımına imkan sağlamıştır. 3 kW’ ın üzerinde olan motorlar, üç fazlı yapılmaktadır. Elektrik motorlarının çoğu mikroişlemciler ile donatılmış olup ihtiyaçlar doğrultusunda ayarlanabilmektedir. Elektrik motor fiyatları da motor yapımında kullanılan malzemelerin maliyeti ile belirlenmektedir.

5. Manyetik alana giren yüklü parçacığın üzerine etki eden manyetik kuvvetin ve parçacığın yaptığı dairesel hareketin yönünün nasıl bulunduğunu açıklayınız.

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

a) Jeneratörlerin kullanım alanlarını ve kullanıldığı yapıları araştırınız.

Sanayide en çok kullanılan elamanlardan olan jeneratörler, makine sanayinde, inşaat sanayinde, otomobil sanayinde ve daha birçok sektörde kullanılmaktadır. Herhangi bir enerji türünü doğrudan veya dolaylı olarak elektrik enerjisine çeviren makinelere genel olarak jeneratör denir.

Elektronik veya mekanik olarak görev yapan bu makineler, mekanik enerjinin elektrik enerjisine çevirir. Bunun yanı sıra elektrik enerjisine çeviren bataryalar da ışık enerjisini elektriğe dönüştüren hücrelerden olan fotoelektrik hücreleri, ısı enerjisini elektrik enerjisine çevirir.

Dinamo edilmiş olan elektromanyetik jeneratörde bobin veya manyetik alan içerisinde endüksiyon çizgilerini seçecek biçimde hareket ettirilir. Jeneratörler, birçok bileşik sistemi içerisinde barındırır. Elektrostatik jeneratörlerde en çok kullanılan jeneratörlerden birisidir.

b) Jeneratörlerde halkanın dönmesini sağlayan düzenekleri ve bir araba motorunun dinamoya nasıl dönüştürülebileceğini araştırınız.

c) Bisiklet tekerine bağlanan bir dinamoyu ya da laboratuvardaki dinamo modelini inceleyiniz. Bu dinamo üzerindeki parçaları belirtiniz.

ç) Rüzgâr santralleri, hidroelektrik santralleri vb. elektrik üretim merkezlerindeki üretim aşamalarını araştırınız.

Rüzgâr türbini nasıl çalışır?

Rüzgâr türbinlerini çalışma prensibi aslında oldukça basittir. Enerji üretiminin başlangıç noktası pervane kanatlarıdır. Belli bir hız skalasında bulunan hava türbinin bulunduğu bölgede hareket ederken türbin kanatları dönmeye başlar. Dev bir rüzgâr gülünü andıran bu kanatların dönmesiyle pervanelerin arkasındaki nacellenin içindeki mekanizma aktif hale gelir. Rüzgârın kinetik enerjisi burada mekanik enerjiye çevrilir ve jeneratöre aktarılır. Jeneratörde depolanan elektrik enerjisi daha sonra uygun voltajlı bir hale dönüştürülerek kullanıma hazır hale gelir.

Hidroelektrik Santral Nedir ve Nasıl Çalışır?

Kamuoyunda “HES” kısaltması ile bilinen hidroelektrik santraller, hidroelektrik enerji üreten tesislerdir. Doğal ya da suni şekilde, belli bir yükseklik kazanmış olan su, kendisinden daha düşük seviyedeki türbinlere iletilmektedir. Alt seviyedeki türbin çarklarına, çok hızlı halde çarpan su, türbin milini döndürmektedir. Buna bağlı olarak, jeneratör çalışmaktadır ve elektrik enerjisi üretilmiş olmaktadır.

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI

2. ÜNİTE: 3. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI

A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.

Cevap: 1. sığa 2. elektrik alan, vektörel 3. sığaç 4. uzaklık 5. yük

1. Bir cismin yük tutabilme kapasitesine sığa denir.
2. Yüklü paralel levhalar arasında oluşan elektrik alan, vektörel büyüklüktür.
3. Sığaç, devrede enerji depolamaya yarayan elektronik devre elemanlarından birisidir.
4. Bir sığacın levhaları arasındaki uzaklık artarsa sığası azalır.
5. Bir üretece bağlı, yalıtkan olarak hava kullanılan ve düzlemsel iki levhadan oluşan sığacın levhaları arasına elektrik sabiti havadan büyük bir madde konulursa sığaçta depo edilen yük artar.

B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

Cevap: 1. Y 2. D 3. D 4. Y 5. D

1. (Y) Bir sığacın üzerindeki gerilim artırılırsa sığası artar.
2. (D) Bir pile bağlanan paralel levhalar arasındaki her yerde elektrik alan aynı büyüklüktedir.
3. (D) Sığaçlar doğru akım devrelerinde akım kesici olarak kullanılabilir.
4. (Y) Sığaç yaparken yalıtkan malzeme olarak sıvılar kullanılamaz.
5. (D) Bir sığacın sığası artırmak için levhalar arasındaki uzaklık azaltılmalıdır.

C. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.

1. Yüklü paralel levhalar arasında yüklü bir cismin dengede kalma koşulu nedir?

2. Yüklü paralel levhaların arasında oluşan elektrik alan ve bu elektrik alanın bağlı olduğu değişkenler hakkında bilgi veriniz.

Cevap: Aralarında d kadar uzaklık bulunan özdeş iki iletken levha iletken bir telle bir üretecin uçlarına bağlanarak yüklenirse levhalar arasında düzgün bir elektrik alan oluşur. Oluşan elektrik alan E, levhalar arasındaki her noktada sabit olup (+) yüklü levhadan (–) yüklü levhaya doğrudur.

3. Sığaçların kullanım alanları hakkında bilgi veriniz.

Elektrik enerjisini levhalar arasında depolayabilmek
Kısa devre anında bu enerjiyi kısa sürede boşaltabilmek
AC akımı geçirip , DC akımı engellemek
Faz kayması oluşturmak ve reaktif gücü depolayabilmek için kullanılır.
Örnek verecek olursak fotograf makinesi flashları anlık enerjiyi depolayabilmek için kullanılır.
Hoparlörler
Digital kol saatlerinde ,
Bazı bilgisayar parçalarında ,
Cep telefonlarında kullanılır.

4. Sığacın bağlı olduğu değişkenleri ve bu değişkenlere nasıl bağlı olduğunu açıklayınız.

Cevap: C = dielektrik katsayisi x (levhaların alanı/ levhalar arası uzaklık), formüle göre bakarsan dielektrik katsayisi sabittir degismez fakat sıgaci olusturan levhaların alanı ve aradaki uzaklik degisebilir bu yuzden bunlara baglidir.:) kondansatörün işlevi yük depolamaktır.

Ç. Aşağıdaki problemleri çözünüz.

1. Şekil 1’deki yüklü levhalar arasında oluşan elektrik alanın büyüklüğü E kadar ise Şekil 2’deki yüklü levhalar arasında oluşan elektrik alanın büyüklüğü kaç E’dir?

Cevap: 1/2

2. Yükünün büyüklüğü q olan 4 g kütleli cisim, aralarında 5 cm olan ve 80 V’luk potansiyel farka sahip olan üretece bağlı levhalar arasında dengede durmaktadır. Buna göre cismin yükünü bulunuz. (g = 10 N/kg alınız.)

Cevap: 2,5 * 10^-5 C 

3. Şekildeki gibi A levhası yakınlarından serbest bırakılan +q yüklü parçacık B levhasındaki delikten v1 hızı ile geçip C * v1levhasına v2 hızı ile çarpıyor. Buna göre .. oranını bulunuz.

Cevap: 1/2

D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.

1. Bir üretece bağlı paralel iki levha için
I. Aralarındaki uzaklık artarsa elektrik alan şiddeti azalır.
II. Levhaların alanları genişletilirse elektrik alan şiddeti artar.
III. Levhalar arasına havadan daha iyi bir yalıtkan konulursa elektrik alan artar. yargılardan hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III

Cevap:  A

2. Şekildeki paralel levhalardan oluşan X ve Y sığaçlarının sığaları eşittir. Buna göre Y nin levhaları arasındaki maddenin elektriksel geçirgenliği s’, X’in levhaları arasındaki maddenin elektriksel geçirgenliği katsayısı s nin kaç katıdır?

Cevap: B

11. SINIF TUTKU YAYINLARI FİZİK DERS KİTABI CEVAPLARI