11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 183-185 Cevapları MEB Yayınları, Faraday kafesinin kullanım alanlarını ve elektriksel koruma özelliğini açıklamaktadır. 11, 12 ve 13. alıştırmaların cevaplarının ardından elektriksel kuvvet ve elektriksel alanla ilgili Kontrol Noktası özeti verilmiştir.
İçindekiler
- Sayfa 183 Cevapları – 11 ve 12. Alıştırmalar
- Sayfa 184 Cevapları – 13. Alıştırma ve Kontrol Noktası
- Sayfa 185 Cevapları – Elektriksel alan konu özeti
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 183 Cevapları MEB Yayınları
11. Alıştırma: Faraday Kafesinin Avantajları ve Dezavantajları
Soru: Faraday kafesinin kullanıldığı bir alan belirleyiniz. Bu alandaki kullanımını avantaj ve dezavantajları açısından değerlendiriniz. Kısa Cevap: MRG odalarında kullanılan Faraday kafesi, dış radyo sinyallerinin görüntülemeyi etkilemesini azaltır. Kurulum maliyeti ve ekranlamanın sürekliliğini koruma gereksinimi dezavantajlarıdır. Örnek Cevap-1: MRG odaları: Odanın iletken malzemeyle kaplanması, dışarıdaki radyo frekanslı sinyallerin cihazın algıladığı sinyallere karışmasını sınırlandırır. Böylece görüntü kalitesinin korunmasına yardımcı olur. Ancak kapı, pencere ve kablo geçişlerinin ekranlamaya uygun tasarlanması gerekir. Bu durum maliyeti artırır ve düzenli kontrol gerektirir. Örnek Cevap-2: Hassas elektronik ölçüm odaları: İletken kaplama, dış elektromanyetik girişimi azaltarak daha güvenilir ölçümler yapılmasını sağlar. Buna karşılık odadaki kablosuz haberleşme zayıflayabilir ve özel bağlantı düzeneklerine ihtiyaç duyulabilir.
12. Alıştırma: Alüminyum Folyo ile Sarılan Telefon
Eliz, Zeynep’in telefonunu önce açıkta bırakıp aramakta, ardından birkaç kat alüminyum folyoyla sıkıca sararak deneyi tekrarlamaktadır. İkinci durumda telefonun çalmadığı gözlemlenmektedir.
Soru a: Alüminyum folyo ile sarılan telefonun çalmamasının sebebi nedir? Kısa Cevap: İletken alüminyum folyo, telefonun haberleşme sinyallerini zayıflatarak baz istasyonuyla bağlantı kurmasını engellemiştir. Açıklama: Telefonun çevresini saran folyo, Faraday kafesine benzer bir ekranlama oluşturur. Dışarıdan gelen elektromanyetik dalgalar yeterince zayıfladığında telefon çağrıyı alamaz. Burada temel neden zil sesinin folyo tarafından tutulması değil, telefonun haberleşme bağlantısının kesilmesidir.
Soru b: Telefon, alüminyum folyoya sarılmak yerine çalışmayan mikrodalga fırının içine konulup dışarıdan aransaydı çalar mıydı? Kısa Cevap: Sorunun ideal kabulünde, kapağı kapalı fırının metal gövdesi yeterli ekranlama sağlıyorsa telefonun çalmaması beklenir. Açıklama: Mikrodalga fırının metal iç yüzeyi ve kapaktaki iletken örgü, elektromanyetik dalgaları perdelemek amacıyla tasarlanmıştır. Ancak gerçek bir fırının cep telefonu frekanslarını ne kadar zayıflatacağı tasarımına ve kapak yapısına bağlıdır. Bu nedenle her mikrodalga fırında telefonun kesinlikle çalmayacağı söylenemez. Soruda fırın çalışmıyor durumdadır; içinde telefon varken çalıştırılmamalıdır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 184 Cevapları MEB Yayınları
13. Alıştırma: Tesla Bobini ve Metal Kafes
Bilim fuarındaki Tesla bobini çalıştırıldığında, yanında bulunan metal kafese doğru elektrik atlamaları gerçekleşmektedir. Sorular, kafesin içindeki görevlinin korunması ve kıvılcımların davranışıyla ilgilidir.
Soru a: Görevli elektrik kıvılcımlarından etkilenir mi? Kısa Cevap: Soruda koruma amacıyla tasarlanan metal kafesin içinde bulunan görevlinin etkilenmemesi beklenir. Açıklama: Metal kafes, Faraday kafesi görevi görür. Elektrik boşalmaları iletken kafes üzerinden taşınır ve iç bölgedeki elektriksel etki büyük ölçüde sınırlandırılır. Böylece uygun gösteri düzeneğinde akım görevlinin vücudundan geçmez. Bu sonuç, uygun tasarlanmış kafes ve güvenli gösteri koşulları için geçerlidir.
Soru b: Elektrik kıvılcımları kafesin hangi kısımlarına daha çok atlar? Kısa Cevap: Özellikle bobine yakın olan sivri uçlara, köşelere ve çıkıntılı bölgelere daha kolay atlar. Açıklama: İletkenlerin sivri ve küçük eğrilik yarıçaplı bölgelerinde yüzey yük yoğunluğu ve hemen dışarıdaki elektrik alan daha büyük olabilir. Güçlü alan, havanın iyonlaşmasını ve elektrik boşalmasının başlamasını kolaylaştırır. Kıvılcımın izleyeceği yolu bobinle kafes arasındaki uzaklık da etkiler.
Soru c: Kafesteki boşluk miktarının elektrik kıvılcımlarına karşı koruma seviyesini nasıl etkileyebileceğini tahmin ediniz. Kısa Cevap: Diğer koşullar aynıyken tel aralıkları küçüldükçe korumanın artması; açıklıklar büyüdükçe azalması beklenir. Örnek Cevap: Daha sık dokunmuş bir iletken örgü, kapalı iletken yüzeye daha çok yaklaşır ve dış elektriksel etkilerin içeriye ulaşmasını daha iyi sınırlandırır. Büyük açıklıklar ise korumayı zayıflatabilir. Koruma yalnızca toplam boşluk miktarına değil, açıklıkların boyutuna ve biçimine de bağlıdır.
Kontrol Noktası: Elektriksel Kuvvet
Sayfanın alt bölümünde cevaplanacak soru değil, elektriksel kuvveti özetleyen bir kavram şeması bulunmaktadır.
Elektriksel kuvvet: Elektrik yüklerinin birbirine uyguladığı itme veya çekme kuvvetidir. Aynı işaretli yükler birbirini iter, zıt işaretli yükler birbirini çeker.
Coulomb Yasası: Kuvvetin büyüklüğü, yük büyüklüklerinin çarpımıyla doğru; aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
\[ F = k\,\frac{|q_1q_2|}{d^2} \]
Burada k ortamın Coulomb sabiti, d yükler arasındaki uzaklıktır. Yüklerin birbirine uyguladığı kuvvetler eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 185 Cevapları MEB Yayınları
Kontrol Noktası: Elektriksel Alan ve Faraday Kafesi
Bu sayfada yeni bir alıştırma bulunmamaktadır. Önceki sayfada başlayan konu özeti, elektriksel alan ve Faraday kafesiyle devam etmektedir.
Elektriksel alanın tanımı: Bir noktadaki elektriksel alan, o noktaya yerleştirilen pozitif deneme yüküne etki eden elektriksel kuvvetin deneme yüküne oranıdır.
\[ \vec{E} = \frac{\vec{F}}{q_0} \]
Noktasal yükün elektriksel alanı: Alanın büyüklüğü kaynak yükün büyüklüğüyle doğru, yüke uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
\[ E = k\,\frac{|q|}{d^2} \]
Alanın yönü: Pozitif yükten dışarıya, negatif yüke doğrudur.
Düzgün elektriksel alan: Yönü ve büyüklüğü her noktada aynı olan alandır. Paralel levhaların kenar etkilerinin ihmal edildiği iç bölgesinde:
\[ E = \frac{V}{d} \]
Bu bağıntıda V levhalar arasındaki potansiyel farkı, d ise levhalar arasındaki uzaklığı gösterir.
Faraday kafesi: İletken bir yapı kullanılarak iç bölgenin dış elektriksel etkilerden korunmasını sağlar. Metal gövdeli kapalı araçlar ve ekranlanmış cihaz odaları bu uygulamalarla ilişkilidir.
KİTABIN TÜM CEVAPLARI
Diğer sayfalara ulaşmak için 11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları MEB Yayınları sayfasını inceleyebilirsiniz.
Açıklamalar ve Örnek Cevaplar
Alüminyum folyoya sarılan telefon neden çağrı alamaz?
İletken folyo, haberleşme dalgalarını yeterince zayıflattığında telefon baz istasyonuyla bağlantısını kaybeder. Sorudaki deneyde telefonun çalmaması bu ekranlama etkisiyle açıklanır.
Mikrodalga fırının içindeki telefon kesinlikle çalmaz mı?Kesin bir genelleme yapılamaz. Fırının cep telefonu sinyallerini zayıflatma düzeyi, tasarımına ve kullanılan haberleşme frekansına bağlıdır. Ders kitabındaki ideal açıklamada yeterli ekranlama nedeniyle çalmaması beklenir.
Kıvılcımlar neden sivri bölgelere daha kolay atlar?Sivri bölgelerin yakınında elektrik alan daha güçlü olabilir. Bu durum havanın iyonlaşmasını ve elektrik boşalmasının oluşmasını kolaylaştırır.
185. sayfada çözülmesi gereken soru var mı?Hayır. Sayfada elektriksel alanın tanımı, yönü, matematiksel bağıntıları ve Faraday kafesinin kullanım örneklerini içeren konu özeti bulunmaktadır.