6. ÜNİTEYİ DEĞERLENDİRELİM
A. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.
1. Birim yük nedir? Değeri kaç coulombdur? Açıklayınız.
Cevap: Doğadaki en küçük elektrik yükü elektronun yüküdür. Bundan dolayı elektronun yüküne elemanter yük (ey) veya birim yük denir. Değeri Elektronun yükünü qe ile gösterirsek 1 qe ~ 1,602.10-19 C dur.
2. Doğada kaç çeşit elektrik yükü vardır? Açıklayınız.
Cevap: Doğada iki cins elektrik yükü vardır. Proton ve elektronun yük değerleri eşittir. Elektronun yükü eksi, protonun artı işaretlidir.
3. Bir cismin elektrikle yüklenmesi nasıl olur? Açıklayınız.
Cevap: Maddelerin elektrikle yüklenmesi elektron alarak ya da vererek yük dengesinin bozulması demektir.
4. Nötr cisim yüksüz cisim anlamına mı gelir? Açıklayınız.
Cevap: Nötr bir cisim yüksüz bir cisim anlamına gelmez. Pozitif ve negatif yükleri eşit anlamına gelir.
5. Bir cisim hangi yöntemlerle elektrikle yüklenir? Açıklayınız.
Cevap: Maddeler sürtünme, dokunma ve etki ile elektriklendirilebilir. Basit bir sürtünme ile maddelerin elektriklenmesi genel ve en çok bilinen yöntemdir. Örneğin saça sürtünmüş bir balon, yüklenir ve duvara yakınlaştığı zaman, duvara yapışarak, yerçekimine karşı asılı kalır. Dokunma ile elektriklenme iletken cisimler arasında gerçekleşir. Yüksüz iletken bir cisim, elektrik yükü taşıyan başka bir iletken cisme dokundurulduğunda yüksüz cisim yüklü cisim yardımıyla yüklenir. Elektrik yüklü cisim nötr cisme yaklaştırıldığında etki ile elektriklenme meydana gelir. Etki ile elektriklenme de nötr cisim üzerinde yükler zıt taraflara çekilir. Etki ortadan kalktığında cisim tekrar eski hâline geri döner. Etki ile elektriklenme kalıcı değildir.
6. Elektroskop nedir, hangi amaçla kullanılır? Açıklayınız.
Cevap: Elektroskop, bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını, elektrikle yüklü ise yükünün cinsini belirlemeye yarayan araçtır.
7. Kullandığımız elektrik hatlarının topraklı olmasının önemini açıklayınız.
Cevap: Binalardaki topraklama, elektrik ile çalışan cihazların olası bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı alınan hayati bir önlemdir. Topraklama, kaçak elektriğin bir iletkenle toprağa verilmesini sağlayan basit bir sistemdir. Oluşabilecek fazla elektrik yükü direnci çok az olan toprak hattı üzerinden toprağa verilir ve cihaza dokunan kişilerin hayati tehlikesi ortadan kalkmış olur.
8. Coulomb kuvvetinin bağlı olduğu faktörleri açıklayınız.
Cevap: Kuvvet, parçacıkları birleştiren doğru boyunca yönelmiş olup aralarındaki d uzaklığının karesiyle ters orantılıdır. Kuvvet, parçacıklardaki q1 ve q2 yüklerinin çarpımıyla orantılıdır. Coulomb sabiti ile de doğru orantılıdır.
9. Elektrik yüklerinin korunumunu açıklayınız.
Cevap: Elektriklenme olaylarında ve elektrik devrelerinde toplam elektrik yükü miktarı değişmez. Yüklü iletken bir cisim yüksüz iletken bir cisme dokundurulursa yük geçişi olur. Paylaşma öncesi toplam yük, paylaşma sonrası toplam yüke eşittir. Buna elektrik yükünün korunumu denir.
10. Faraday kafesinin özellikleri nedir? Açıklayınız.
Cevap: Faraday kafesi, elektriksel iletken metal ile kaplanmış veya iletkenler ile ağ biçiminde örülmüş içteki hacmi dışardaki elektrik alanlardan koruyan bir muhafazadır.
11. Pozitif ve negatif yüklü bir cismin elektriksel alanı nasıl modellenir? Açıklayınız.
Cevap: Elektrik alan gerçekte olmayan elektrik alan çizgileri kullanılarak modellenir. Bu kuvvet çizgilerin yönü (+) yüklü cisimlerde yük merkezinden sonsuza gidecek şekilde, (-) yüklü cisimlerde ise sonsuzdan yük merkezine gelecek şekildedir.
B. Aşağıda verilen ifadeleri okuyunuz. Doğru ifadelerin başına “D”, yanlış ifadenin başına “Y” yazınız.
1. (Y) Bir cismin negatif elektrikle yüklenmesi için proton vermesi gerekir.
2. (D) Aynı tür elektrik yükleri birbirini iter.
3. (D) Metallerde serbest elektronlar iletkenliği sağlar.
4. (Y) Nötr cisimlerde elektrik yükü bulunmaz.
5. (D) Bir cismin yükünün türü elektroskopla belirlenebilir.
6. (D) Etki ile elektriklenmede cismin yük dağılımı değiştirilir.
7. (Y) Coulomb kuvvetinin büyüklüğü yüklü cisimler arasındaki uzaklıkla doğru orantılıdır.
8. (Y) Sürtünme ile elektriklenmede birbirine sürtülen cisimler aynı tür elektrik yüküyle yüklenir.
9. (D) Yüklü iki cisimden elektrik yükü fazla olanın elektriksel alan çizgileri daha sık çizilir.
10. (D) Faraday, elektrik yüklerinin iletken bir kürenin dış yüzeyinde dağıldığını belirledi.
C. Aşağıdaki boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla doldurunuz. (Kavramlara ek getirebilirsiniz.)
1. Sürtünme ile elektriklenmede ebonit çubukla yün kumaş birbirine sürtüldüğünde ebonit çubuk negatif elektrik yüküyle yüklenir.
2. Elektroskop ile cisimlerin yüklerinin cinsi belirlenir.
3. Nötr cisimlerde proton ile elektron sayısı birbirine eşittir.
4. Negatif yüklü bir cismin elektrik alan çizgileri cisme girecek şekilde çizilir.
5. Dokunma ile elektriklenmede cisimler aynı cins elektrik yüküyle yüklenir.
6. Nötr cisme pozitif yüklü cisim dokundurulursa her iki cismin yükü pozitif olur.
7. Yüklü cisimlerin birbirine uyguladıkları Coulomb kuvveti elektriksel alan kavramıyla açıklanır.
8. Elektriksel alan uzaklıkla ters orantılıdır.
9. Negatif yüklü cisimlerde elektron fazlalığı vardır.
10. Coulomb kuvveti vektörel bir niceliktir.
11. Elektriksel alan vektörel bir niceliktir.
Ç. Aşağıda verilen çoktan seçmeli soruları cevaplayınız.
1. K ve L özdeş elektroskopları başlangıçta yüklüdür. Elektroskopların topuzları iletken bir telle birbirine dokundurul- duğunda L elektroskopunun yaprakları önce kapanıp son – ra açılıyor.
Buna göre başlangıçta,
I. Elektroskoplar aynı cins elektrik yüküyle yüklüdür.
II. K elektroskopunun yük miktarı L’ninkinden fazladır.
III. L elektroskopunun yük miktarı K’ninkinden fazladır.
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III
Cevap: B
2. Pozitif yüklü bir elektroskobun topuzuna aşağıda belirtilen işlemlerden hangisi yapılırsa yapraklar arasındaki açı değişmeyebilir?
A) Nötr bir cisim yaklaştırmak
B) Nötr bir cisim dokundurmak
C) Pozitif yüklü bir cisim dokundurmak
D) Pozitif yüklü bir cisim yaklaştırmak
E) Negatif yüklü bir cisim yaklaştırmak
Cevap: C
3. Cam çubukla ipek kumaş birbirine sürtüldüğünde cam çubuk pozitif yükleniyor.
Buna göre,
I. İpek kumaş pozitif yüklenir.
II. Cam çubukla ipek kumaşın elektrik yük miktarları eşittir.
III. Cam çubukla ipek kumaş birbirine dokundurulursa nötr hâle gelir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: D
4. Özdeş iletken yüklü iki küre birbirine dokundurulup birbirinden ayrılıyor.
Buna göre,
I. Elektriksel yükleri zıttır.
II. İkisi de nötrdür.
III. Yük miktarları birbirinden farklıdır.
yargılarından hangileri doğru olabilir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III
Cevap: B
5. Özdeş ve iletken P, R ve S kürelerinin yük miktarları görselde görülmektedir. R küresi yalıtkan ipinden tutularak önce P’ye, sonra S küresine birer kez dokundurulup çekiliyor. Buna göre R küresinin son yükü nedir?
A) -3q B) -2q C) -5q/3 D) 0 E) +3q
Cevap: B
6. Elektrik yüklü, özdeş K ve L elektroskoplarının topuzları yalıtkan ayaklarından tutularak birbirine değdiriliyor. Elektriksel denge sağlandıktan sonra aşağıdakilerden hangisi kesinlikle gerçekleşmez?
A) K’nin yaprakları arasındaki açı artarken L’ninki değişmez.
B) K’nin yaprakları arasındaki açı artarken L’ninki azalır.
C) K’nin yaprakları arasındaki açı azalırken L’ninki değişmez.
D) Hem K hem de L’nin yaprakları arasındaki açı azalır.
E) Hem K hem de L’nin yaprakları arasındaki açı değişmez.
Cevap: A
7. Elektrik yükü bakımından nötr iletken bir küre ile negatif yüklü bir çubuk, başlangıçta birbirinden yeterince uzakta ve etkiyle elektriklemeye hazır hâlde, şekildeki gibi tutuluyor.
Buna göre,
I. Küre, yüklü çubuğa uzak bir noktadan topraklanır.
II. Yüklü çubuk, küreye yaklaştırılır.
III. Topraklama kesilir.
IV. Yüklü çubuk, küreden uzaklaştırılır.
işlemleri hangi sırayla yapılırsa kürenin etkiyle elektriklenmesi gerçekleşir?
A) I – III – II – IV B) I – II – IV – III C) II – I – III – IV D) II – I – IV – III E) II – IV – I – III
Cevap: C
8. Aşağıdaki üç farklı durumda, cisimler elektrikle yüklenmeye çalışılmıştır.
I. İki nötr iletkeni iletken bir tel ile birbirine bağlamak
II. İki nötr yalıtkanı birbirine sürtmek
III. Topraklanmış yalıtkan nötr bir cisme, elektrik yüklü bir cismi değdirmeden yaklaştırıp topraklamayı kesmek
Bu işlemlerin hangilerinde nötr cisimler yüklenebilir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III
Cevap: B
9. Yüksüz KL, MN cisimleri ile yüksüz elektroskop şekildeki gibi birbirlerine iletken tellerle bağlıdır. (+) yüklü küre, K ucuna yaklaştırıldığında L, M kenarı ve elektroskobun yapraklarının işaretleri nasıl olur?
A) 0 0 + B) 0 0 – C) + + – D) + + + E) – – +
Cevap: A
10. Şekildeki X iletken topuzu yalıtkan sapından tutularak Y küresel kabuğuna içten dokundurulduğunda kabuğun yükü q1, dıştan dokundurulduğunda kabuğun yükü q2 olduğuna göre, q1/q2 oranı kaçtır?
A) 1/2 B) 2/3 C) 1 D) 3/2 E) 2
Cevap: D
11. Yandaki görselde elektroskobun yükü +6q’dur. Yüklü K ve L çubukları eşit uzaklıkta elektroskobun topuzuna yaklaştırılırsa elektroskobun yapraklarında ne gözlenir?
A) Yapraklar biraz kapanır.
B) Tamamen kapanır.
C) Değişiklik olmaz.
D) Önce kapanır, sonra açılır.
E) Biraz kapanır.
Cevap: C
12.
I. Cam
II. Bakır
III. Altın
IV. Demir
V. Plastik
VI. Porselen
Yukarıdaki maddelerden kaç tanesi yalıtkandır?
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
Cevap: C