✅ 11. Sınıf Fizik: Akım makarasının manyetik alanı testleri Test Çöz

Üzerinden sabit bir $I$ akımı geçen $N$ sarımlı, sarım uzunluğu $\ell$ olan bir akım makarasının (selenoit) merkez eksenindeki manyetik alanının büyüklüğü;

I. Makaranın sarım sayısı ($N$)
II. Makaradan geçen akım şiddeti ($I$)
III. Makaranın sarım uzunluğu ($\ell$)

niceliklerinden hangileri ile doğru orantılıdır?

Sayfa düzleminde bulunan bir akım makarasından akım geçtiğinde makara bir elektromıknatıs gibi davranır.

Sağ el kuralına göre, akım makarasının oluşturduğu manyetik alanın yönü ve kutupları bulunurken uygulanan kural ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Sarım sayısı $N$, sarım uzunluğu $\ell$ olan bir akım makarasından $I$ akımı geçirildiğinde makaranın merkez ekseninde oluşan manyetik alanın büyüklüğü $B$ olmaktadır.

Makaranın sarım sayısı değiştirilmeden, içinden geçen akım şiddeti 3 katına çıkarılıp sarım uzunluğu da 3 katına çıkarılırsa merkezindeki manyetik alan kaç $B$ olur?

İçi boş silindirik bir karton üzerine sarılmış iletken telden akım geçirildiğinde kartonun merkez ekseninde bir manyetik alan oluşmaktadır.

Kartonun içerisine demir bir çubuk yerleştirilirse makaranın merkezindeki manyetik alan büyüklüğü ve özellikleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir?

K ve L akım makaralarının sarım sayıları, sarım uzunlukları ve üzerlerinden geçen akım şiddetleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

- K Makarası: Sarım sayısı = $2N$, Sarım uzunluğu = $\ell$, Akım = $I$
- L Makarası: Sarım sayısı = $3N$, Sarım uzunluğu = $2\ell$, Akım = $2I$

Buna göre, makaraların merkez eksenlerinde oluşan manyetik alanların büyüklükleri oranı $\frac{B_K}{B_L}$ kaçtır?

Doğru akım kaynağına (üreteç) ve bir reostaya bağlı akım makarasının merkezinde $B$ büyüklüğünde bir manyetik alan oluşturulmaktadır.

Reostanın sürgüsü, devrenin toplam direncini artıracak yönde hareket ettirilirse, akım makarasının merkezindeki manyetik alanın büyüklüğü ve yönü nasıl değişir?

Yatay düzlemde sabitlenmiş bir akım makarasının sağ uç kısmının yakınındaki bir noktaya serbestçe dönebilen küçük bir pusula iğnesi konuluyor.

Sağ el kuralına göre akım makarasının sağ ucu bir elektromıknatısın N kutbu gibi davrandığına göre, pusula iğnesi dengeye geldiğinde pusulanın N kutbu hangi yönü gösterir?

Aynı doğru (eksen) üzerine yerleştirilmiş özdeş X ve Y akım makaralarının sarım sayıları ve sarım uzunlukları eşittir.

X makarasından geçen akım şiddeti $2I$ olup tek başına merkezinde oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü $B$'dir. Y makarasından geçen akım şiddeti ise $3I$'dir.

Sağ el kuralına göre X ve Y makaralarının merkez eksenlerinde oluşturdukları manyetik alanlar zıt yönlü olduğuna göre, iki makaranın merkez eksenindeki bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç $B$'dir?

Direnci $R$ olan özdeş sarımlara sahip bir akım makarası, iç dirençleri önemsiz özdeş üreteçler kullanılarak üç farklı devre kuruluyor:

- 1. Devre: Makara, tek bir üretece bağlıdır. Oluşan manyetik alan büyüklüğü $B_1$'dir.
- 2. Devre: Makara, birbirine seri ve aynı yönlü bağlı iki üretece bağlıdır. Oluşan manyetik alan büyüklüğü $B_2$'dir.
- 3. Devre: Makara, birbirine paralel bağlı iki üretece bağlıdır. Oluşan manyetik alan büyüklüğü $B_3$'dür.

Buna göre $B_1$, $B_2$ ve $B_3$ manyetik alan büyüklükleri arasındaki ilişki nasıldır?

Sarım sayısı $N$, sarım uzunluğu $\ell$ olan bir akım makarası bir üretece bağlandığında üzerinden $I$ akımı geçmekte ve merkez ekseninde $B$ büyüklüğünde manyetik alan oluşmaktadır.

Aynı telle sarılmış farklı bir makarada sarım sayısı $2N$, sarım uzunluğu $2\ell$ yapılıp üretecin potansiyel farkı yarıya düşürülürse, makaranın merkez eksenindeki yeni manyetik alan büyüklüğü kaç $B$ olur?

Yatay bir silindir üzerine, sarım uzunluğu $\ell$ olacak şekilde birinci katta $N$ sarım yapılıp üzerinden $I$ akımı geçirildiğinde silindirin merkez ekseninde +x yönünde $B$ büyüklüğünde manyetik alan oluşmaktadır.

Aynı silindirin üzerine, yine $\ell$ uzunluğunda ve ilk sarıma zıt yönde ikinci bir kat olarak $2N$ sarım daha sarılıp bu sarımdan da aynı $I$ akımı geçirilirse, silindirin merkez eksenindeki bileşke manyetik alana ait büyüklük ve yön ne olur?

Düşey doğrultuda sabitlenmiş bir akım makarasının tam altına, bir yay ile tavana asılmış çubuk mıknatıs konulmuştur. Mıknatısın makaraya yakın olan üst ucu N kutbudur. Akım makarasından geçen akım sonucunda makaranın alt ucu da N kutbu gibi davranmakta ve sistem dengede durmaktadır.

Buna göre, aşağıdaki işlemlerden hangisi yapılırsa yayın uzama miktarı kesinlikle artar?

Yatay düzlemde, Yer'in manyetik alanının ($B_Y$) kuzeye doğru olduğu bir ortamda, doğu-batı doğrultusunda yerleştirilen bir akım makarasının merkezine serbestçe dönebilen bir pusula iğnesi konuluyor.

Makaradan akım geçirildiğinde doğu yönünde $B_M$ büyüklüğünde manyetik alan oluşuyor ve pusula iğnesi kuzey doğrultusundan $\alpha$ açısı kadar sapıyor. Bu durumda $\tan\alpha = \frac{B_M}{B_Y}$ olmaktadır.

Makaranın akım şiddeti ve yapısı değiştirilerek sarım sayısı 2 katına çıkarılıp sarım uzunluğu yarıya düşürülürse ($I$ akımı sabit tutularak), pusula iğnesinin sapma açısının tanjant değeri ($\tan\alpha'$) ilk durumdaki $\tan\alpha$ değerinin kaç katı olur?

Yatay düzlemde aynı eksen üzerine yerleştirilmiş K ve L akım makaralarının arasında kalan bölgenin tam ortasına, düşey bir eksen etrafında serbestçe dönebilen küçük bir çubuk mıknatıs konulmuştur.

Sağ el kuralı uygulandığında hem K hem de L makarasının ortadaki bölgede sağa doğru (+x yönünde) manyetik alan oluşturduğu tespit edilmiştir.

Buna göre;
I. Serbest bırakılan çubuk mıknatısın N kutbu sağa (+x yönüne) doğru yönelerek dengede kalır.
II. K makarasının akım şiddeti artırılırsa ortadaki bileşke manyetik alan şiddeti artar.
III. L makarasındaki akımın yönü ters çevrilirse ortadaki bileşke manyetik alan şiddeti azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?