Elektrik yükü, parçacıkların başkalarını çekme veya çekmeme özelliğidir. Örneğin, elektronlar protonları çekerken, nötronlar elektronlar tarafından ne çekilir ne de itilir.
Bir cisim aynı miktarda elektron ve protona sahip olduğunda nötr olacaktır. Protonlardan daha fazla sayıda elektrona sahip olduğunda, negatif olarak elektriklenir. Öte yandan elektron sayısı proton sayısından az olduğunda pozitif elektriklenir.
Bu elektrostatik konusundaki şüphelerinizi gidermek için çözümlenmiş ve yorumlanmış sorulardan yararlanın.
Çözülmüş sorunlar
1) UFRGS - 2018
Negatif bir Q yükü, yalıtılmış, elektriksel olarak nötr bir iletken küreye yaklaştırılır. Küre daha sonra bir kurşun tel ile topraklanır. Aşağıdaki ifadede boşlukları doğru olarak dolduran alternatifi göründükleri sırayla kontrol edin. Top yerdeyken Q yükü uzağa taşınırsa ve daha sonra zemin topraklanmamışsa, top ________ olur. Öte yandan, önce zemin kaldırılır ve ardından Q yükü kaldırılırsa, küre ________ olacaktır.
a) elektriksel olarak nötr - pozitif yüklü
b) elektriksel olarak nötr - negatif yüklü
c) pozitif yüklü - elektriksel olarak nötr
d) pozitif yüklü - negatif yüklü
e) negatif yüklü - pozitif yüklü
Nötr iletken bir küreden negatif bir yüke yaklaşıldığında, bir itme kuvveti, kürenin yükten en uzak bölgesinde elektronların birikmesine neden olur.
Bu şekilde, küreye en yakın bölge elektronlardan yoksundur. İlk durumda, yük kaldırılırken topun topraklanması, topun üzerindeki yükün nötr duruma dönmesine neden olur.
İkinci durumda, zemin kaldırıldıktan sonra yük taşındığı için bu aşırı yüklere neden olur. kürenin bir ucunda biriken negatifler toprağa boşaltılarak küreyi pozitif hale getirir yüklendi.
Alternatif: a) elektriksel olarak nötr - pozitif yüklü
Metalik bir nesne, X, elektriksel olarak yalıtılmış, negatif yük 5,0 x 10-12 Ç. İkinci bir metalik nesne, Y, nötr, Dünya ile temas halinde tutuluyor, birinciye yaklaştırılıyor ve aralarında bir kıvılcım var, dokunmadan. Kıvılcım süresi 0,5 s ve yoğunluğu 10-11 THE. Bu işlemin sonunda, X ve Y nesnelerinin toplam elektrik yükleri sırasıyla,
a) sıfır ve sıfır.
b) sıfır ve – 5.0 x 10-12 Ç.
c) - 2,5 x 10-12 C ve - 2,5 x 10-12 Ç.
d) - 2,5 x 10-12 C ve + 2,5 x 10-12 Ç.
e) + 5.0 x 10-12 C ve sıfır
Sunulan durumda transfer edilen kargo miktarı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
Belirtilen değerleri değiştirerek, elimizde:
Böylece, y nesnesi 5,10'luk bir ücret aldı-12 C, ancak topraklandığı için bu fazla yük boşalacak ve nesnenin toplam yükü sıfıra eşit olacaktır.
x nesnesindeki fazlalık, hesapladığımız gibi, tamamen y nesnesine aktarıldı. Bu nedenle, toplam yükünüz de sıfıra eşit olacaktır.
Alternatif: a) sıfır ve sıfır
İki özdeş metal çubuk 9.0 µC'lik bir yük ile yüklenir. Diğer ikisine de benzeyen, ancak net yükü sıfır olan üçüncü bir çubukla temas halindedirler. Aralarında temas kurulduktan sonra, üç çubuk birbirinden uzaklaşır. Üçüncü çubuktaki µC cinsinden net yük nedir?
a) 3.0
b) 4.5
c) 6.0
d) 9.0
e) 18
Temaslı elektrifikasyonda, cisimler özdeş olduğunda, yük cisimler arasında eşit olarak bölünecektir.
Böylece, 18 µC (9 + 9) yükü 3'e bölünecek, böylece temastan sonra her çubuk 6 µC (18: 3) net yüke sahip olacaktır.
Alternatif: c) 6.0
Bir fizik sınıfında, iki özdeş metalik küre kullanıldı, X ve Y: X, bir şekilde gösterildiği gibi bir sarkaç şeklinde yalıtım teli ve bir yalıtım desteğine sabitlenmiş Y feryat. Küreler başlangıçta X pozitif yüklü ve Y elektriksel olarak nötr olacak şekilde aralıklıdır.
Olası elektrifikasyon işlemlerini göstermek için aşağıdaki iki basit prosedürün açıklamasını göz önünde bulundurun. ardından ifadelerdeki boşlukları doğru dolduran seçeneği işaretleyiniz. görünür.
I - Y küresi, dokunmadan X'e yaklaştırılır. Bu durumda, X küresinin Y küresi tarafından _____________ olduğu deneysel olarak doğrulanır.
II - Y küresi, dokunmadan X'e yaklaştırılır. Bu konumda tutulurken, bir kurşun tel kullanılarak Y topunun toprağa bağlantısı yapılır. Hala X'e yakın bu konumda, Y dünya ile temasını keser ve sonra Y tekrar X'ten uzaklaşır. Bu durumda Y küresi _____________ olur.
a) çekildi - elektriksel olarak nötr
b) çekildi - pozitif yüklü
c) çekildi - negatif yüklü
d) itilmiş - pozitif yüklü
e) itilmiş - negatif yüklü
Prosedür I'de, Y küresine pozitif yüklü X küresine yaklaşırken, elektronlar X'e en yakın bölgeye çekilecektir. Böylece, X küresi Y küresine çekilir.
İkinci işlemde, Y küresini iletken bir tel ile bağlayarak, elektron eksikliği kalan bölge negatif yükler alacaktır. Bu bağlantı koptuğunda Y küresi negatif olarak yüklenecektir.
Alternatif: c) çekildi - negatif yüklü
Daha fazla bilgi edinmek için bkz. elektrostatik ve Elektrostatik: Egzersizler.
5) Füvest - 2015
Bir fizik laboratuvarı sınıfında, elektrik yüklerinin özelliklerini incelemek için, içinde küçük elektrikli kürelerin bulunduğu bir deney yapıldı. yerel ivme ile aynı yön ve yönde düzgün bir elektrik alanının olduğu bir vakumda, bir odanın üst kısmına enjekte edilir. Yerçekimi. 2 x 10'a eşit bir modülün elektrik alanı ile3 Kürelerden biri olan V/m, kütle 3,2 x 10-15 kg, odanın içinde sabit hızda kaldı. Bu küre
a) Aynı sayıda elektron ve proton.
b) Protonlardan 100 elektron daha fazladır.
c) Protonlardan 100 elektron daha azdır.
d) protonlardan 2000 daha fazla elektron.
e) 2000 elektron protondan daha az.
Not edin ve benimseyin: elektron yükü = - 1,6 x 10-19 Ç; proton yükü = + 1,6 x 10+19 Ç; yerel yerçekimi ivmesi = 10 m/s2
Yük, odanın içinde sabit hızla kaldığından, bu net kuvvetin sıfıra eşit olduğu anlamına gelir.
Ağırlık kuvveti ve elektrik kuvveti yüke etki eden kuvvetler olduğundan, ortaya çıkan kuvvetin sıfıra eşit olması için aynı şiddette ve zıt yönlerde olmaları gerekir.
Elektrik kuvveti formül F ile hesaplanırelektrik = q. E, P = m.g tarafından verilen kuvvet ağırlığıdır, yani elimizde:
Yük q = n.e ile verildiğinden, elimizde:
Elektrik kuvvetinin ağırlık kuvvetinin zıt yönüne sahip olması için yükün negatif olması gerekecektir, bu şekilde kuvvet elektrik alanın zıt yönüne sahip olacaktır. Yani fazla elektronumuz olacak.
Alternatif: b) Protonlardan 100 daha fazla elektron.
hakkında daha fazla bilgi edinmek için ayrıca bkz. Elektrik alanı ve Elektrik Alan Egzersizleri.
6) UFLA - 2010
İki eşit deşarjlı iletken küre 1 ve 2 birbiriyle temas halindedir ve yalıtkan bir yüzey üzerinde desteklenir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, pozitif elektriklenmiş bir cop, dokunmadan bunlardan birine yaklaştırılır. Daha sonra toplar çıkarılır ve elektrikli çubuk çıkarılır.
Bunu belirtmek doğru
a) Çubuk ve küreler arasında yük transferi olmadığından küreler boş kalır.
b) Çubuğa en yakın küre 1 pozitif yüklü ve küre 2 negatif yüklü hale gelir.
c) Küreler eşit yükler ve zıt işaretlerle elektriklenir.
d) Çubuk zıt yükleri çektiği için küreler eşit işaretli ve her ikisi de negatif işaretlidir.
Çubuk üzerindeki pozitif yükler, negatif yükleri küre 1'e çekecek ve küre 2 elektronlardan yoksun olacaktır.
İki küreyi ayırarak, çubuğu aynı konumda tutarak küre 1 negatif elektriklenecek ve küre 2 pozitif yüklenecektir.
Alternatif: c) Küreler eşit yükler ve zıt işaretlerle elektriklendirilir.
