gauss yasasi

Upload: emel-mutlu

Post on 17-Jul-2015

761 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

1 1)40cmaplbirilmek,dzgnbirelektrikalannda,enbykaknneldeedildiikonumayerletiriliyor.Bu konumda ak 5.2x105 (Nm2 /C) olarak llyor. Elektrik alann bykl ne kadardr? 2) j b i a +dzgn elektrik alan A yz lml bir yzeyden gemektedir. Bu yz lmden geen elektrik aksn, yzey; a) yz dzleminde, b) xz dzleminde, c) xy dzleminde bulunan yzeyler iin hesaplaynz. Yzey vektr dzeye dik, dar dorudur. Buna gre, 3) 12C luk bir nokta yk, 22 cm yarapl kresel bir tabakann merkezine konulmutur. a) Tabakann tm yzeyinden, b) Herhangi bir yarm kre yzeyinden geen elektrik aks ne kadardr? c) Sonular yarapa bal mdr? Aklaynz. 2 4) Yn sabit olan bir elektrik alan, yarap R olan bir daire dzlemine diktir. Dairenin merkezinden r kadar uzaklkta elektrik alann iddeti ((

RrE 10ile veriliyor. R yarapl daireden geen elektrik aksn bulunuz. 5)Yeryzneyaknnoktalardaherhangibirgndellenelektrikalanniddeti100(N/C)durveyn radyal olarak ieri dorudur. Bu deer Dnyann her noktas iin ayn olduunda,a) Dnyadaki toplam ykn bykl ve iaretini bulunuz. b) Yk younluu bulunuz. 6) Kresel simetrik bir yk dalm, a bir sabit olmak zere = a / r dir. Elektrik alan r nin fonksiyonu olarak bulunuz. 3 7)ekil1dekikapalgenselkutuE=7.80x104(N/C) byklndekiyatayelektrikalanndabulunmaktadr. Kutunun a) dey yzeyinden, b) eik yzeyinden, c) tm yzeylerinden, geen elektrik aksn hesaplaynz. ekil 1 a) Dey yzeyin alan A1=10 cm x 30 cm= 300 cm2 =0.03 m2 Bu yzeyden geen ak;C Nm Cos x Cos EA / 34 . 2 180 03 . 0 10 8 . 72 41 1 1 = = = u u b) Cos 60=1/2 olduundan eik yzeyin dier kenar uzunluu 20 cm olmaldr. Buna gre eik yzeyin alan A2=20 cm x 30 cm= 600 cm2 =0.06 m2 olur. Bu yzeyden geen ak;C Nm Cos x Cos EA / 34 . 2 60 06 . 0 10 8 . 72 42 2 2= = = u u c) Kutunun taban, n ve arka yzeylerinden geen ak deerleri sfrdr. nk bu yzeylerde, elektrik alan vektr yzey vektrne diktir.Tm yzeylerden geen toplam aky bulmakiin dey ve eik yzeylerin aklarn toplarsak; C NmT/ 0 34 . 2 34 . 22= + = uolur. 4 }||.|

\|+=+ +2 / 1 2 22 22 212 / 1 2 2 2 2) (tan) )( ( a b ax b aa b xb x a xdx 8) a) ekil 2.ada grlen karenin bir kenar 2l dir ve bu karenin merkezinden dik uzakl l olan noktada bir Q yk bulunmaktadr. Kare yzeyinden geen aky bulunuz. b) a kknn sonucunu kullanarak, ekil 2.b de grlen kapal alt yzl kpn yzeylerinden geen toplam aky bulunuz (yk, kbn merkezindedir). ekil 2 +Q yknden oluan elektrik alan, j dxdz j dA A dk z j y i xz y xQk rrQkrrrQk rrQk E ) () (2 / 3 2 2 2 3 2 2= =+ ++ += = = = dxdzz l xQlkydxdzz y xQk A d E2 / 3 2 2 22 / 3 2 2 2) () (+ +=+ += ) ( l y = ( )( ) ( )( )} }} } }++++++ +=(((

+ + +=+ += = ullllllllll SEl x l xdxkQlz l x l xzdx kQlz l xdzdx kQl A d E2 / 12 2 2 222 / 12 2 2 2 22 / 3 2 2 222) (

( ) ollQkQx lxkQc 6)31( tan )31( tan 22tan 21 12 / 12 21=((

=||.|

\|+= + b) o oTQ Qc c= = u )6( 6 a) b)}+=+2 / 1 2 2 2 2 / 3 2 2) ( ) ( a x axx adx)41(oktc=5 9) Boyutlar a=b= 0.4 (m) ve c= 0.6 (m) olan kapal bir yzeyekil3dekigibiyerletirilmitir.Blgedeki elektrikalandzgnolmayp,xmetreilebelirtilmek zere,i x E ) 2 3 (2+ =(N/C) ile verildiine gre;a) Kapal yzeyden geen net elektrik aksn,b)Kapalyzeyiindekalannetykmiktarn hesaplaynz. ekil 3 6 7 10)Boyutlara=0.2m,b=0.3mvec=0.3molan kapalbiryzeyekil4dekigibiyerletirilmitir. Blgedekielektrikalandzgnolmayp,xmetreile verilmek zere; E=(1+x2) (N/C) ile verilmitir. a) Kapal yzeyden geen net elektrik aksn,b)Kapalyzeyiindekalannetykmiktarn hesaplaynz. ekil 4 8 9 11)ekil5dekigibiyarapaveykseklii2aolanbirsilindirin merkezindebirqnoktaykbulunmaktadr.Silindirinyanal yzeyindengeenelektrikaksnn 022cqbantsileverildiini gsteriniz. ekil 510 11 12) R yarapl dairesel tabanl bir koni ekil 6daki gibi ekseni dey ekilde durmaktadr. Dzgn bir E elektrik alan dey dorultuda uygulanmaktadr. Taban hari, koni yzeyinden geen aknn R2E ile verildiini gsteriniz. ekil 612 13)okgeniyaltkanlevhabirbirlerindeneitaralklarla ekil7dekigibiyerletirilmitir.Levhalar) / ( 521m C o + = , ) / ( 1022m C o = ,) / ( 1523m C o + = ykyounluklarna sahiptir. Elektrik alan vektrn; a) I blgesinde,b) II blgesinde,c) III blgesinde,d) IV blgesinde bulunuz. ekil 7 13 14 14) a yarapl L uzunluklu dolu yaltkan bir silindirin dzgn dalm yk +Qdur.Busilindirindndaaynmerkezliiyarapbvedyarapc olan-2Qykliletkenbirsilindirkabukbulunmaktadr(ekil8).Gauss yasasn kullanarak:r < a, a < r < b, b < r < c ve r>c blgeleri iin elektrik alan bulunuz. ekil 8 15 15) Birim uzunluk bana yk +olan uzun bir tel, iyarapavedyarapbolansilindirikbir kabuunekseniboyuncaekil9dakigibi yerletirilmitir.Silindirikkabukiletkenolupbirim uzunluk bana yk +2dr. Elektrostatik dengede;a) r