✅ 11. Sınıf Fizik: Faraday kafesi testleri Test Çöz
✅ 11. Sınıf Fizik: Faraday kafesi testleri Testi
Elektrostatik denge durumunda bulunan içi boş iletken bir küre (Faraday kafesi) yüksek gerilimli bir elektrik kaynağına bağlanarak yüklüyor.
Buna göre, kürenin iç bölgesindeki elektrik alan ve yük dağılımı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
B) Yükler kürenin dış yüzeyinde toplanır, iç bölgedeki net elektrik alan sıfırdır.
C) Yükler küre hacmine homojen dağılır, merkezde elektrik alan maksimumdur.
D) Kürenin hem iç hem dış yüzeyi eşit miktarda yüklenir, içteki elektrik alan sabittir.
E) Kürenin içinde elektrik potansiyeli sıfır, dış yüzeyinde elektrik alan sıfırdır.
Pozitif ($+$) yüklü iletken X küresi, yalıtkan sapından tutularak nötr ve içi boş iletken Y kabının iç yüzeyine dokundurulup tekrar dışarı çıkarılıyor.
Bu işlem sonucunda X küresinin ve Y kabının son yük durumları için aşağıdakilerden hangisi doğru olur?
B) X küresi nötrlenir, Y kabının dış yüzeyi pozitif yüklenir.
C) X küresi nötrlenir, Y kabının iç yüzeyi pozitif yüklenir.
D) X ve Y yükü eşit olarak paylaşır, ikisi de pozitif yüklenir.
E) X küresi negatif yüklenir, Y kabı pozitif yüklenir.
Yıldırımlı ve fırtınalı bir havada seyahat eden bir sürücü, aracına yıldırım düşmesi riskine karşı aracın içinde kalmanın dışarıda durmaktan daha güvenli olduğunu bilmektedir.
Bu durumun temel fiziksel nedeni aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?
B) Metal kaportanın Faraday kafesi görevi görerek iç bölgedeki elektrik alanı sıfır tutması
C) Yıldırımın sadece yüksek binalara düşüp araçlara asla düşmemesi
D) Araç içindeki hava basıncının dışarıdakinden yüksek olması
E) Araç içindeki elektrik potansiyelinin dışarıdan daha küçük olması
Bir öğrenci laboratuvarda yaptıkları Faraday kafesi deneyinde, elektrostatik yükle yüklü elektroskobun etrafını bakır tel örgüden yapılmış bir kafes ile kapatıyor. Kafesin dışından yüklü bir cam çubuk kafese yaklaştırıldığında elektroskobun yapraklarında hiçbir hareket gözlenmiyor.
Bu deneyden çıkarılabilecek en temel sonuç aşağıdakilerden hangisidir?
B) Elektromanyetik veya elektrostatik etki iletken kafesler tarafından perdelenir.
C) Cam çubuk iletken kafese dokundurulmadan yük transferi yapılamaz.
D) Tel örgünün delikli olması Faraday kafesi özelliğini tamamen ortadan kaldırır.
E) Elektroskobun yaprakları yalnızca sıcaklık değişiminden etkilenir.
Nötr, içi boş iletken bir küresel kabın merkezine yalıtkan ip ile bağlı $+q$ yüklü iletken bir cisim dokundurulmadan asılıyor.
Elektrostatik denge sağlandığında kabın iç yüzeyindeki yük, dış yüzeyindeki yük ve iletken kabın et kalınlığı (metal malzeme içi) içindeki elektrik alan büyüklüğü aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
B) İç yüzey yükü: Sıfır, Dış yüzey yükü: $+q$, Metal içi alan: $k \cdot \frac{q}{r^2}$
C) İç yüzey yükü: $+q$, Dış yüzey yükü: $-q$, Metal içi alan: Sıfır
D) İç yüzey yükü: $-q$, Dış yüzey yükü: Sıfır, Metal içi alan: Sıfır
E) İç yüzey yükü: Sıfır, Dış yüzey yükü: Sıfır, Metal içi alan: Sıfır
İçi boş nötr iletken bir kürenin merkezine $+q$ yüklü bir cisim dokundurulmadan yerleştiriliyor. Daha sonra iletken küre dış yüzeyinden bir iletken tel ile topraklanıyor ve elektrostatik denge sağlanıyor.
Bu durumla ilgili;
I. Kürenin iç yüzeyindeki yük miktarı $-q$ olur.
II. Kürenin dış yüzeyindeki yük miktarı sıfır olur.
III. Kürenin dışındaki bölgede elektrik alan sıfır olur.
yargılarından hangileri doğrudur?
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
İç yarıçapı $r$, dış yarıçapı $2r$ olan iletken küresel bir kabın yükü $+Q$'dur. Kürenin merkezinden itibaren uzaklık $x$ ile gösterilmektedir.
Buna göre, $x = 0$ (merkez), $x = 0,5r$ (iç boşluk) ve $x = 1,5r$ (metal küre gövdesi) noktalarındaki elektriksel potansiyeller $V_1$, $V_2$ ve $V_3$ arasındaki ilişki nasıldır?
B) $V_1 = V_2 = V_3$
C) $V_3 > V_2 > V_1$
D) $V_1 = V_2 > V_3$
E) $V_1 = 0$, $V_2 = V_3$
Bir araştırmacı Faraday kafesi testlerinde cep telefonu sinyallerinin (elektromanyetik dalga) engellenmesini incelemektedir. Araştırmacı metal levhadan yapılmış tam kapalı bir kutu ile metal tel örgüden yapılmış kutuları karşılaştırıyor.
Yapılan testler ve gözlemler sonucunda;
I. Tam kapalı metal kutu cep telefonu sinyalini tamamen keser.
II. Tel örgü kutunun gözenek boyutu, telefon sinyalinin dalga boyundan çok küçük ise sinyal engellenir.
III. Tel örgü kutunun gözenek boyutu artırılırsa sinyal engelleme başarısı artar.
yargılarından hangileri doğrudur?
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Yarıçapı $r$ olan iletken K küresinin yükü $+4q$, yarıçapı $2r$ olan iletken L küresinin yükü $-q$'dur. İçi boş, nötr, iletken M kabının dış yarıçapı $3r$'dir.
Önce K küresi M kabına içten dokundurulup çıkartılıyor. Daha sonra L küresi M kabına dıştan dokundurulup ayrılıyor.
Son durumda M kabının toplam yükü kaç $q$ olur?
B) $+1,8q$
C) $+2q$
D) $+3q$
E) $+4q$
İletken tel kafesten yapılmış nötr bir Faraday kafesinin içinde, nötr durumda olan duyarlı bir elektroskop bulunmaktadır. Kafesin dış sol tarafına pozitif ($+$) yüklü bir iletken küre yaklaştırılıyor.
Bu olay sırasında kafesin dış yüzeyindeki yük dağılımı ve elektroskobun yapraklarının durumu için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
B) Kafesin sol dış yüzeyi $+$, sağ dış yüzeyi $- $ yüklenir; elektroskobun yaprakları açılır.
C) Kafesin iç yüzeyi tamamen $+$ yüklenir; elektroskobun yaprakları kapanır.
D) Kafes hiçbir şekilde yüklenmez; elektroskobun yaprakları pozitif yükle açılır.
E) Kafesin tüm dış yüzeyi $- $ yüklenir; elektroskobun yaprakları negatif yükle açılır.
Negatif ($- $) yükle yüklü, içi boş iletken büyük bir kovanın iç boşluğuna yalıtkan iplerle asılmış nötr iletken A ve B küçük küreleri bulunmaktadır.
Kovanın yükü nedeniyle kovanın içindeki A ve B kürelerine etki eden net elektriksel kuvvet ve iç bölgedeki elektrik alan çizgilerinin yönü hakkında ne söylenebilir?
B) Elektrik alan çizgileri merkezden dışa doğrudur, A ve B birbirini iter.
C) İç bölgede net elektrik alan sıfırdır, kovanın yükünden dolayı A ve B'ye kovan tarafından elektriksel kuvvet uygulanmaz.
D) A kovanın iç yüzeyine doğru çekilir, B kovanın merkezine doğru itilir.
E) İç bölgede elektrik alan sabittir, A ve B negatif yüklenerek kovanı iter.
İç içe eş merkezli olarak yerleştirilmiş iletken sistemde; en içte $+q$ yüklü X küresi, onun etrafında nötr Y kabuğu ve en dışta nötr Z kabuğu bulunmaktadır. Y kabuğu $S_1$ anahtarı ile dış yüzeyinden, Z kabuğu ise $S_2$ anahtarı ile dış yüzeyinden toprağa bağlanabilmektedir.
Sistemde sırasıyla şu işlemler yapılıyor:
1. İşlem: $S_1$ anahtarı kapatılıp elektrostatik denge sağlandıktan sonra tekrar açılıyor.
2. İşlem: X küresi bir yalıtkan ip yardımıyla Y kabuğunun iç yüzeyine dokundurulup sistemden tamamen çıkarılıyor.
Bu işlemler sonucunda Y ve Z kabuklarının son yük durumları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?
B) Y kabuğu: $-q$, Z kabuğu: Nötr
C) Y kabuğu: $-q$, Z kabuğu: $+q$
D) Y kabuğu: Nötr, Z kabuğu: $+q$
E) Y kabuğu: $+q$, Z kabuğu: $-q$
İç yarıçapı $R$, dış yarıçapı $2R$ olan nötr iletken küresel bir kovanın (Faraday kafesi) tam merkezine $+Q$ noktasal yükü sabitleniyor.
Kovanın merkezinden dışarıya doğru radyal uzaklık $r$ olmak üzere, sistemdeki Elektrik Alan ($E$) ve Elektriksel Potansiyel ($V$) değişimi ile ilgili yapılan aşağıdaki yorumlardan hangisi kesinlikle yanlıştır?
B) $R \le r \le 2R$ bölgesinde (iletken metalin içi) elektrik alan büyüklüğü sıfırdır.
C) $R \le r \le 2R$ bölgesindeki tüm noktalarda elektriksel potansiyel değeri sabittir.
D) $r > 2R$ dış bölgesindeki elektrik alan, merkezdeki $+Q$ yükünün tek başına oluşturduğu elektrik alana eşittir.
E) $r = R$ (iç yüzey) noktasındaki elektriksel potansiyel, $r = 2R$ (dış yüzey) noktasındaki elektriksel potansiyelden daha büyüktür.
Bir fizik laboratuvarında gerçekleştirilen "Faraday Kafesi Yalıtım Deneyi"nde üç ayrı düzenek hazırlanıyor:
- 1. Düzenek: Nötr, kapalı bakır kutunun dışına güçlü bir yüksek gerilim jeneratörü ile statik elektrik alanı uygulanıyor. Kutunun içindeki hassas voltmetre 0 Volt gösteriyor.
- 2. Düzenek: Nötr, kapalı bakır kutunun içine $+q$ yüklü bir cisim yerleştiriliyor (kutur dokundurulmadan). Kutunun dışına koyulan dedektör elektrik alan tespit ediyor.
- 3. Düzenek: 2. düzenekteki bakır kutu dış yüzeyinden topraklandığında dışarıdaki dedektörün okuduğu elektrik alan değeri sıfıra düşüyor.
Bu deney sonuçlarına göre aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
B) İçeride bir yük kaynağı varsa ve kafes topraklanmamışsa, dış bölgede elektrik alan oluşur.
C) Kafesin topraklanması, içerideki yükün dış bölgede oluşturduğu etkiyi (indüklenen dış yükleri) ortadan kaldırır.
D) 1. düzenekte bakır kutu topraklanmasaydı dışarıdaki elektrik alan içeri sızardı.
E) 2. düzenekte dışarıda alan oluşmasının sebebi, bakır kutunun dış yüzeyinde indüklenen yüklerdir.
Cevap Anahtarı ve Detaylı Çözümler İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/11-sinif-fizik-faraday-kafesi-testleri/testler