Fizik 2: Elektrik ve Manyetizma: alıştırma soruları ve sınav soruları

Elektrik yükleri, kuvvetler ve alanlar, DC devreleri, kondansatörler ve RC devreleri ile alternatif akım: üniversite fiziğinin ikinci dönemi.

Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu dersteki konular

  1. Coulomb yasası ve elektrik alanlarıiki yük arasındaki kuvvet · iki yük arasındaki alan · dik açılı kuvvetlerhesaplamalar
  2. Seri ve paralel dirençler3 direnç · 4 direnç · 6 dirençli merdivenhesaplamalar
  3. RC ve RL geçici rejimRC şarjı · RL devresi · başlangıç yüklü kondansatörhesaplamalar
  4. Manyetik alanlar ve indüksiyonakımların alanları ve manyetik kuvvetler · yüklü parçacıklar, Faraday ve Lenz · üreteçler, indüktans ve parçacık demetlerihesaplamalar
  5. AC empedans ve fazörlerseri RL · seri RLC · kondansatör gerilimi ve rezonanshesaplamalar

Fizik 2: Elektrik ve Manyetizma için sınav ipuçları

  • Birden çok yükün kuvvetleri ve alanları vektörel olarak toplanır: toplamadan önce her birini çizin.
  • Coulomb yasasını kullanmadan önce µC’yi C’ye ve cm’yi m’ye çevirin.
  • Kondansatör şarj olduktan sonra DC akımı geçirmez; bunun ne kadar hızlı olacağını τ = RC zaman sabiti belirler.
  • Manyetik kuvvetler ve indüklenen akımlar için ⊗ ve ⊙ işaretlerini çizin ve her seferinde sağ el kuralını kullanın: kaybedilen puanların çoğu yanlış yönlerden gelir.

Çözümlü örnekler

Coulomb yasası ve elektrik alanlarıKolay
++4 µC++1 µCr = ?

+4 µC ve +1 µC’luk noktasal yükler birbirine 20 N kuvvet uyguluyor. Aralarındaki uzaklık r nedir? Cevabı cm cinsinden verin. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +1 µCF = 20 N

İstenen: r (cm)

İpuçlarını göster
  1. Coulomb yasasını r için düzenleyin.
  2. r = √(k·|q₁·q₂|/F).
  3. r² = 0,001798 m².
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

Uzaklığı çözün

r = √(8,99 × 10⁹·4 × 10⁻⁶·1 × 10⁻⁶/20) = 0,0424 m
r = 4,24 cm

Cevap

r = 4,24 cm
Seri ve paralel dirençlerOrta
R1​ = 6 ΩIR1​R3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

Kaynağın verdiği ve R1 üzerinden geçen IR1 akımını bulun.

V1 = 18 VR1 = 6 ΩR2 = 3 ΩR3 = 3 ΩR4 = 6 Ω

İstenen: IR1 (A)

İpuçlarını göster
  1. Ağı adım adım indirgeyin. Seride dirençler toplanır. Paralel iki direnç R₁R₂/(R₁ + R₂) olarak birleşir.
  2. R₃ ve R₄ aynı akımı taşır, bu yüzden seridir. Bu kol R₂ ile paraleldir ve sonuç R₁ ile seridir.
  3. Req = 8,25 Ω.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Seri ve paralel dirençler: seride her dirençten aynı akım geçer ve R = R₁ + R₂ + …. Paralelde her direncin gerilimi aynıdır ve 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Merdiven ağı, tek bir eşdeğer direnç kalana kadar çift çift indirgenir.

R1​ = 6 ΩR3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

Dirençleri en uzak uçtan birleştirin

Kaynağa en uzak uçtan başlayıp ona doğru geri gelin. Aynı akımı taşıyan dirençler seri; aynı iki düğüm arasındaki dirençler paraleldir.

R3 + R4 = 3 + 6 = 9 Ω
R2 ∥ 9 = 3·9/(3+9) = 2,25 Ω
Req = R1 + 2,25 = 6 + 2,25 = 8,25 Ω

Kaynaktan çekilen akım

Kaynak yalnızca Req’yi görür; Ohm yasası verdiği akımı bulur. Bu akım R₁’den geçer.

IR1 = V1/Req = 18/8,25 = 2,182 A

Cevap

IR1 = 2,182 A

Çalışma nasıl işler

  • “Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

Seri ve paralel direnç hesaplayıcıGerilim bölücü hesaplayıcıRC zaman sabiti hesaplayıcıRLC empedans hesaplayıcıCoulomb yasası hesaplayıcıOhm yasası hesap makinesi (gerilim, akım, direnç ve güç)Direnç renk kodu hesap makinesi (4, 5 ve 6 bant)Kondansatör hesap makinesi (seri, paralel, yük ve enerji)Manyetik alan hesap makinesi (tel, halka, solenoid ve toroid)

İlgili dersler

Elektrik Mühendisliğinin TemelleriFE Electrical and Computer sınav hazırlığıDevre Analizi 1Devre Analizi 2: AC devreleriElektronik 1Güç Sistemleri ve Elektrik MakineleriÖlçme ve EnstrümantasyonFizik 1: Mekanik
Bu derse ücretsiz çalışBu dersi çalışDeneme sınavına girHer gün 5 ücretsiz soru. Kart gerekmez.