AYT MANYETİK AKI, İNDÜKSİYON VE ELEKTROMOTOR KUVVET

AYT manyetik akı, indüksiyon ve elektromotor kuvvet konu anlatımı kapsamında manyetik akının hesaplanması, Faraday ve Lenz yasaları, hareket elektromotor kuvveti, ray üzerindeki iletken çubuklar, dönen iletkenler ve öz indüksiyon işlenecektir.
AYT fizik konularının tamamına AYT konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

Manyetik Akı

Manyetik Akının Tanımı ve Açının Belirlenmesi

Bir yüzeyden geçen manyetik alanın ölçüsü manyetik akı olarak adlandırılır. Düzgün B manyetik alanında bulunan A alanlı düzlemsel bir yüzey için manyetik akı Φ=B·A·cosθ bağıntısıyla hesaplanır. Buradaki θ, manyetik alan vektörü ile yüzeyin normal doğrultusu arasındaki açıdır. Manyetik akının SI birimi weberdir (Wb); 1 Wb=1 T·m²‘dir.

Manyetik alan yüzeye dik olduğunda B ile yüzey normali paraleldir, θ=0° olur ve akı BA ile en büyük değerini alır. Manyetik alan yüzeye paralel olduğunda θ=90° olur ve akı sıfırdır. Soruda yüzey düzlemi ile B arasındaki α açısı verilmişse normalle yapılan açı 90°−α olduğundan Φ=BA·sinα yazılır.

N sarımlı bir bobinin her sarımından aynı Φ akısı geçiyorsa toplam akı bağlanımı NΦ‘dir. Akı, seçilen yüzey normalinin yönüne göre işaretli bir büyüklük olarak kullanılabilir; indüksiyon emk’sinin büyüklük hesaplarında ise akı değişiminin mutlak değeri alınır.

Örnek - 1

Alanları A, 2A ve 3A olan K, L ve M çerçeveleri düzgün B manyetik alanındadır. K’nin yüzey normali B ile 60°, L’nin yüzey düzlemi B ile 30° açı yapmaktadır. M’nin yüzey normali B’ye diktir. Çerçevelerden geçen akıların büyüklükleri arasındaki ilişki nedir?

A) Φ_K>Φ_L>Φ_M
B) Φ_K=Φ_L>Φ_M
C) Φ_L>Φ_K>Φ_M
D) Φ_L>Φ_K=Φ_M
E) Φ_M>Φ_L>Φ_K

Cevabı Göster

K için Φ_K=BAcos60°=BA/2’dir. L’de yüzey düzlemiyle B arasındaki açı 30° olduğundan normalle yapılan açı 60° ve Φ_L=B·2A·cos60°=BA olur. M’nin normali B’ye dik olduğundan Φ_M=0’dır. Dolayısıyla Φ_L>Φ_K>Φ_M olmalıdır.

Cevap: C

Akıyı Değiştiren Etkenler

Bir devrede indüksiyon oluşabilmesi için devrenin sınırladığı yüzeyden geçen akının değişmesi gerekir. Φ=BAcosθ olduğundan manyetik alanın büyüklüğünü, halkanın alanını veya alan ile yüzey normali arasındaki açıyı değiştirmek akıyı değiştirir. Halkanın manyetik alan bölgesine girmesi ya da bu bölgeden çıkması da alan içinde kalan etkin yüzeyi değiştirir.

Düzgün ve zamanla değişmeyen bir manyetik alan içinde bütünüyle kalan rijit bir halka, yalnızca alan çizgilerine dik doğrultuda ötelenirse B, A ve θ değişmez; bu nedenle halkadan geçen akı değişmez. Buna karşılık halka alan sınırını geçerken alan içindeki kısmı değiştiği için indüksiyon meydana gelir.

Akı-Zaman Grafikleri

Akı-zaman grafiğinin eğimi, akının zamana göre değişim hızını verir. Tek sarımlı bir çerçevede indüksiyon emk’sinin büyüklüğü grafiğin eğiminin mutlak değerine eşittir. Yatay grafik parçalarında akı sabit olduğundan indüksiyon emk’si sıfırdır; daha dik grafik parçası daha büyük emk oluşturur.

Akının işaret değiştirmesi, seçilen yüzey normaline göre alanın yön değiştirdiğini gösterir. Akı sıfırdan geçerken grafik eğimi sıfır olmak zorunda değildir; bu nedenle akının sıfır olduğu bir anda emk sıfır olmayabilir.

Örnek - 3

40 sarımlı bir bobinin bir sarımından geçen manyetik akının zamana göre değişimi grafikte verilmiştir. Buna göre 0–2 s, 2–5 s ve 5–7 s aralıklarında oluşan ortalama indüksiyon emk’lerinin büyüklükleri ε₁, ε₂ ve ε₃ arasındaki ilişki nedir?

A) ε₁>ε₂>ε₃
B) ε₂>ε₁=ε₃
C) ε₁=ε₂>ε₃
D) ε₃>ε₂>ε₁
E) ε₁=ε₃>ε₂

Cevabı Göster

Grafikten 0–2 s aralığında akı +2 mWb’den −2 mWb’ye değişir; eğim büyüklüğü 2 mWb/s’dir. 2–5 s aralığında akı sabit olduğundan eğim sıfırdır. 5–7 s aralığında −2 mWb’den +2 mWb’ye geçildiği için eğim büyüklüğü yine 2 mWb/s’dir. N ortak olduğundan ε₁=ε₃>ε₂.

Cevap: E

Elektromanyetik İndüksiyon

Faraday İndüksiyon Yasası

Bir iletken halkanın sınırladığı yüzeyden geçen manyetik akı değiştiğinde halkada indüksiyon elektromotor kuvveti oluşur. N sarımlı bir bobinde ortalama indüksiyon emk’si ε=−N·ΔΦ/Δt bağıntısıyla ifade edilir. Eksi işareti yönü belirleyen Lenz yasasını, büyüklük ise |ε|=N·|ΔΦ|/Δt bağıntısını gösterir.

Devre kapalıysa indüksiyon akımı I=|ε|/R olur. Devre açık olduğunda akı değişimi yine uçlar arasında emk oluşturur; ancak kapalı iletim yolu bulunmadığı için sürekli akım geçmez. Direnci R olan kapalı bir devrede akı Φ_i‘den Φ_s‘ye tek yönde değişiyorsa bu aralıkta geçen toplam yük, değişimin süresinden bağımsız olarak q=N|Φ_s−Φ_i|/R‘dir. Akı değişiminin yönü süreç içinde değişirse her tek yönlü aralık için geçen yük ayrı hesaplanır ve büyüklükler toplanır; yalnız başlangıç ve son akılarının farkı bu durumda toplam geçen yükü vermez.

Lenz Yasası ve İndüksiyon Akımının Yönü

Lenz yasasına göre indüksiyon akımının oluşturduğu manyetik alan, akıdaki değişime karşı koyacak yöndedir. Dış akı artıyorsa indüksiyon alanı bu artışa zıt; dış akı azalıyorsa azalmayı önlemek için dış alanla aynı yöndedir. İndüksiyon alanının yönü belirlendikten sonra halkadaki akım yönü sağ el kuralıyla bulunur.

İndüksiyon akımı her durumda dış manyetik alana zıt değildir. Örneğin sayfa içine yönlü dış akı azalırken halka, sayfa içine yönlü bir alan oluşturmaya çalışır. Bu ayrım, Lenz yasasının enerji korunumu ile uyumlu yorumudur.

Örnek - 6

Bir çembersel iletken halkanın ekseni üzerinde bulunan çubuk mıknatısın N kutbu halkaya doğru yaklaşmaktadır. Mıknatıs tarafından bakıldığında halkadaki indüksiyon akımının yönü ve halkanın mıknatısa bakan yüzünün kutbu nedir?

A) Saat yönü, N
B) Saat yönünün tersi, S
C) Akım oluşmaz, kutup oluşmaz
D) Saat yönünün tersi, N
E) Saat yönü, S

Cevabı Göster

Yaklaşan N kutbu halkadan geçen akıyı artırır. Halka bu artışa karşı koymak için mıknatısı itmeli; mıknatısa bakan yüzü N kutbu olmalıdır. Bir halka bir yüzünden bakıldığında akım saat yönünün tersiyse o yüz kuzey kutbudur. Bu nedenle akım saat yönünün tersindedir.

Cevap: D

Mıknatıs-Bobin Bağıl Hareketi

Mıknatıs ile bobin arasında bağıl hareket varsa bobinden geçen akı değişebilir. Mıknatısın bobine yaklaşmasıyla bobinin mıknatısa yaklaşması aynı akı değişimini oluşturur; önemli olan göreli hızdır. Bağıl hız arttıkça birim zamanda akı değişimi ve indüksiyon emk’si büyür.

Mıknatıs ve bobin birlikte aynı hızla hareket ederek aralarındaki uzaklığı korursa akı değişmez ve indüksiyon oluşmaz. Mıknatısın bobinin merkezinden geçişinde akı en büyük olabilir; ancak akının değişim hızı o anda sıfırsa emk sıfır olur. Dolayısıyla akının büyük olması ile emk’nin büyük olması aynı koşul değildir.

Örnek - 7

Uzun bir mıknatıs, ekseni üzerindeki iletken halkaya soldan yaklaşmakta ve halkadan geçerek sağa uzaklaşmaktadır. Mıknatısın halkaya önce N kutbu girmektedir. Soldan bakıldığında, yaklaşma ve uzaklaşma evrelerinde halkadaki akım yönleri sırasıyla nedir?

A) Saat yönü, saat yönü
B) Saat yönünün tersi, saat yönünün tersi
C) Saat yönünün tersi, saat yönü
D) Saat yönü, saat yönünün tersi
E) Yaklaşmada akım yok, uzaklaşmada saat yönü

Cevabı Göster

N kutbu yaklaşırken halkanın sol yüzü N olmalı; soldan bakıldığında akım saat yönünün tersidir. Mıknatıs sağa geçip uzaklaşırken halkaya yakın olan S kutbudur. Halka azalan akıyı korumak için S kutbunu çekmeli, sağ yüzü N ve sol yüzü S olmalıdır; soldan bakıldığında akım saat yönündedir.

Cevap: C

Değişen Manyetik Alan İçindeki Çerçeve

Çerçeve sabit olsa bile çevresindeki manyetik alanın büyüklüğü veya yönü değişiyorsa akı değişir. Yakındaki düz bir telde ya da bobinde akımın değişmesi, çerçeveden geçen dış akıyı değiştirerek indüksiyon akımı oluşturabilir. Önce kaynak akımın oluşturduğu alan yönü, ardından bu alanın artıp azaldığı belirlenir.

Örnek - 8

Sayfa düzlemindeki uzun K telinden yukarı yönde geçen akım düzgün biçimde artmaktadır. Telin sağında bulunan iletken halkada oluşan indüksiyon akımının yönü nedir?

A) Saat yönünün tersi
B) Saat yönü
C) Önce saat yönü, sonra tersi
D) Akım oluşmaz
E) Tel akımının değerine bağlıdır

Cevabı Göster

Yukarı yönlü akım, telin sağında sayfa içine yönlü manyetik alan oluşturur. Akım arttığı için sayfa içine yönlü akı artar. Halka buna karşı sayfa dışına alan oluşturmalıdır; bu da saat yönünün tersine akım gerektirir.

Cevap: A

Örnek - 9

Birincil bobin üretece, anahtar ve reostayla seri; ikincil bobin ise dirençle kapalı devre oluşturacak biçimde ortak kapalı demir çekirdek üzerindedir. Anahtar uzun süre kapalı kaldıktan sonra reostanın direnci azaltılıyor. Birincil akımın oluşturduğu çekirdek akısı saat yönünde olduğuna göre değişim sırasında ikincil bobinin çekirdekte oluşturduğu indüksiyon akısı hangi yöndedir ve neden?

A) Saat yönünde; artan akıyı destekler
B) Saat yönünün tersinde; artan akıya karşı koyar
C) Saat yönünde; birincil akım azalır
D) Yön değiştirmez; doğru akımda indüksiyon oluşmaz
E) Saat yönünün tersinde; çekirdekteki akı değişmez

Cevabı Göster

Reosta direnci azalınca birincil devre akımı ve çekirdekte saat yönündeki manyetik akı artar. Lenz yasasına göre ikincil bobinin oluşturduğu indüksiyon akısı bu artışa karşı koyacak biçimde saat yönünün tersindedir. İndüksiyon akımı yalnız değişim süresince oluşur.

Cevap: B

Örnek - 10

Esnek iletken halka, sayfa içine yönlü düzgün manyetik alan içinde bütünüyle bulunmaktadır. Halkanın yarıçapı düzgün biçimde azaltılırken halkada oluşan indüksiyon akımının yönü nedir?

A) Saat yönünün tersi; dış akı artar
B) Saat yönü; sayfa içine akı azalır
C) Saat yönünün tersi; sayfa içine akı azalır
D) Saat yönü; dış akı değişmez
E) Akım oluşmaz; B sabittir

Cevabı Göster

B sabit olsa da halka alanı azaldığı için sayfa içine yönlü akı azalır. Halka azalmaya karşı sayfa içine yönlü alan oluşturur. Saat yönündeki akım sayfa içine alan verdiğinden doğru yön saat yönüdür.

Cevap: B

Örnek - 11

Kuzey kutbu aşağıda olan çubuk mıknatıs, yatay iletken halkanın ekseni boyunca yukarıdan bırakılıyor ve halkanın içinden geçiyor. Yukarıdan bakıldığında mıknatıs halkaya yaklaşırken ve halkadan aşağı doğru uzaklaşırken indüksiyon akımları sırasıyla hangi yöndedir?

A) Saat yönü, saat yönü
B) Saat yönünün tersi, saat yönünün tersi
C) Saat yönü, akım oluşmaz
D) Saat yönünün tersi, saat yönü
E) Saat yönü, saat yönünün tersi

Cevabı Göster

N kutbu yukarıdan yaklaşırken halka üst yüzünü N yaparak mıknatısı iter; yukarıdan bakıldığında akım saat yönünün tersidir. Mıknatıs aşağı geçtikten sonra halkaya yakın kutup S’dir ve uzaklaşmaktadır. Halka S kutbunu çekmek için alt yüzünü N, üst yüzünü S yapar; yukarıdan bakıldığında akım saat yönündedir.

Cevap: D

Hareket Elektromotor Kuvveti

Hareketli Düz İletkende EMK ve Kutuplar

Manyetik alan içinde hareket eden iletken çubuktaki serbest yüklere F=qv×B manyetik kuvveti etki eder. Yüklerin çubuğun uçlarında ayrılması, uçlar arasında bir elektrik alan ve potansiyel fark oluşturur. Uzunluğu ℓ olan düz çubuk manyetik alana dik ve manyetik alan çubuk ile hız vektörünün oluşturduğu düzleme dik olduğunda, çubuk ile hız arasındaki açı α için hareket emk’sinin büyüklüğü ε=Bℓv·sinα‘dır. Bu bağıntıda emk’yi hızın çubuğa dik bileşeni oluşturur.

Çubuk ile hız birbirine dikken ve her ikisi de manyetik alana dikken emk en büyük değer olan Bℓv‘ye ulaşır. Pozitif yüklerin kuvvet yönünde biriktiği uç yüksek potansiyelli, diğer uç düşük potansiyellidir. Devre açıkken uçlar arasında gerilim bulunur fakat sürekli akım oluşmaz; kapalı devrede ise bu emk akım sürer.

Örnek - 12

Düşey duran iletken KL çubuğu, sayfa içine yönlü düzgün B alanında sağa doğru v hızıyla hareket ettiriliyor. K üst, L alt uçtur. Çubuğun uçlarının kutupları ve V_K−V_L potansiyel farkı nedir?

A) K negatif, L pozitif; −Bℓv
B) K negatif, L pozitif; +Bℓv
C) K pozitif, L negatif; +Bℓv
D) K pozitif, L negatif; −Bℓv
E) Uçlar yüksüz; 0

Cevabı Göster

Pozitif yükler için v sağa, B sayfa içine olduğunda v×B yukarı yönelir. Pozitif yükler K ucunda, negatif yükler L ucunda birikir. Bu nedenle K yüksek potansiyellidir ve V_K−V_L=Bℓv.

Cevap: C

Ray Üzerindeki İletken Çubuk

Birbirine paralel iletken raylar üzerindeki çubuk hareket ettiğinde raylar, çubuk ve direnç kapalı bir devre oluşturabilir. Çubuk raylara dik, v ve B birbirine dikse ε=Bℓv ve toplam devre direnci R ise I=Bℓv/R‘dir. Akım yönü Lenz yasasıyla veya çubuktaki pozitif yüklerin v×B kuvvetiyle belirlenebilir.

Çubuk düzgün manyetik alan bölgesinde sabit hızla hareket ederken devrenin alanı doğrusal değişir. Bu nedenle B, ℓ ve v sabitse emk ve akım da sabittir. Çubuğun hızı değişirse emk ve akım aynı oranda değişir.

Örnek - 13

Aralarındaki uzaklık 0,50 m olan iletken raylar, 2,0 Ω’luk dirençle birleştirilmiştir. Raylar üzerindeki çubuk, sayfa içine yönlü 0,80 T alanında sağa doğru 6,0 m/s sabit hızla çekiliyor. Ray ve çubuk dirençleri önemsiz olduğuna göre devre akımının büyüklüğü ve yönü nedir?

A) 1,2 A, saat yönünün tersi
B) 1,2 A, saat yönü
C) 2,4 A, saat yönünün tersi
D) 2,4 A, saat yönü
E) 0,60 A, saat yönünün tersi

Cevabı Göster

Emk ε=Bℓv=0,80·0,50·6,0=2,4 V, akım I=ε/R=1,2 A‘dır. Çubuk sağa giderken sayfa içine yönlü akı artar. Devre sayfa dışına alan oluşturacağı için akım saat yönünün tersindedir.

Cevap: A

Manyetik Kuvvet, Mekanik Güç ve Elektriksel Güç

Ray üzerindeki hareketli çubuktan geçen indüksiyon akımı, çubuğa harekete zıt yönlü F_B=BIℓ manyetik kuvveti uygular. Çubuk sabit hızla çekiliyorsa dış kuvvet bu kuvvete eşit büyüklüktedir. İdeal düzenekte dış kuvvetin mekanik gücü, dirençte harcanan elektriksel güce eşittir:

P_mekanik=Fv=εI=I²R=ε²/R=B²ℓ²v²/R.

Örnek - 14

Direnci R olan ray-çubuk devresinde ℓ uzunluklu çubuk, B alanında sabit v hızıyla çekilmektedir. Yalnız B iki katına, R dört katına çıkarılırken çubuğun hızı değiştirilmiyor. Çubuğu sabit hızda tutmak için gereken dış kuvvet ve mekanik güç nasıl değişir?

A) Kuvvet yarıya, güç yarıya iner
B) Kuvvet iki kat, güç dört kat olur
C) Kuvvet değişmez, güç dört kat olur
D) Kuvvet dört kat, güç değişmez
E) Kuvvet ve güç değişmez

Cevabı Göster

F=B²ℓ²v/R ve P=Fv‘dir. B’nin iki katına çıkması B²‘yi dört katına, R’nin dört katına çıkması ise oranı dörtte bire indirir. Bu etkiler birbirini götürür; v de sabit olduğundan kuvvet ve güç değişmez.

Cevap: E

Örnek - 15

K, L ve M iletken çubukları kendilerine dik manyetik alanlarda, uzunluklarına dik hızlarla hareket etmektedir. K için B, ℓ, 2v; L için 2B, 2ℓ, v; M için 4B, ℓ/2, 3v/2 değerleri verilmiştir. Uçları arasındaki emk büyüklükleri ε_K, ε_L, ε_M arasındaki ilişki nedir?

A) ε_K>ε_M>ε_L
B) ε_L>ε_M>ε_K ve ε_L=2ε_K
C) ε_K=ε_L=ε_M
D) ε_M>ε_L>ε_K
E) ε_L>ε_K>ε_M

Cevabı Göster

ε=Bℓv olduğundan ε_K=2Bℓv, ε_L=4Bℓv ve ε_M=4B·(ℓ/2)·(3v/2)=3Bℓv olur. Buna göre ε_L>ε_M>ε_K ve ayrıca ε_L=2ε_K‘dir.

Cevap: B

Dönen İletken Çubuk

Uzunluğu ℓ olan bir iletken çubuk, uçlarından biri çevresinde çubuğa dik düzgün B alanında ω açısal hızıyla dönüyorsa çubuğun farklı noktaları farklı çizgisel hızlara sahiptir. Eksen noktasından r uzaklıktaki küçük parçada v=ωr olduğundan emk parçalar üzerinden toplanır ve uçlar arasındaki emk ε=Bωℓ²/2 olur.

Dönme ekseni çubuğun içindeki bir noktadaysa eksenin iki yanında oluşan yük ayrışmaları ayrı ayrı değerlendirilir. Eksenin bir tarafındaki uçla eksen arasındaki emk, o tarafın uzunluğunun karesiyle orantılıdır. Uçlar arasındaki potansiyel fark belirlenirken her iki kolun kutupları ve emk yönleri dikkate alınmalıdır.

Örnek - 16

ℓ uzunluklu iletken çubuk, K ucu çevresinde sayfa dışına yönlü düzgün B alanında saat yönünün tersine ω açısal hızıyla dönmektedir. K ile serbest L ucu arasındaki emk’nin büyüklüğü ve yüksek potansiyelli uç hangisidir?

A) Bωℓ², K
B) Bωℓ², L
C) Bωℓ²/2, K
D) Bωℓ²/2, L
E) Bωℓ²/4, L

Cevabı Göster

Dönen çubukta emk büyüklüğü Bωℓ²/2‘dir. Çubuk yatay konumdayken saat yönünün tersine dönüşte hız yukarı, B sayfa dışınadır; pozitif yükler için v×B sağa, yani serbest L ucuna doğrudur. Bu nedenle L ucu yüksek potansiyellidir.

Cevap: D

Örnek - 17

KL iletken çubuğu, K’den L’ye doğru sırasıyla 2ℓ ve ℓ uzaklıkta bulunan O noktası çevresinde düzgün B alanında dönmektedir. K ve L uçları için O’ya göre hareket emk’lerinin büyüklükleri ε_K ve ε_L olduğuna göre ε_K/ε_L oranı nedir?

A) 1/4
B) 1/2
C) 4
D) 2
E) 8

Cevabı Göster

Eksenle bir uç arasındaki hareket emk’si ε=Bωr²/2‘dir. K ucu O’dan 2ℓ, L ucu ℓ uzakta olduğundan ε_K/ε_L=(2ℓ)²/ℓ²=4.

Cevap: C

Öz İndüksiyon

Öz İndüksiyon EMK’si ve İndüktans

Bir bobinden geçen akım değiştiğinde bobinin oluşturduğu manyetik alan ve kendi sarımlarından geçen akı da değişir. Bobinin kendi akımındaki değişime karşı oluşturduğu emk’ye öz indüksiyon emk’si denir. Büyüklük |ε_L|=L·|ΔI/Δt| bağıntısıyla verilir. L, bobinin indüktansıdır ve SI birimi henrydir (H).

İndüktans; bobinin sarım sayısı, geometrisi, boyutları ve çekirdek maddesine bağlıdır. İdeal uzun bobinde L, sarım sayısının karesiyle ve kesit alanıyla doğru; bobin uzunluğuyla ters orantılıdır. Öz indüksiyon emk’si akımın kendisine değil, akımın değişim hızına karşı koyar. Akım sabitken bobinin manyetik alanı bulunsa da öz indüksiyon emk’si sıfırdır.

Anahtarlama ve Reosta Değişimleri

Doğru akım devresindeki bobin, anahtar kapatıldığında akımın sıfırdan kararlı değere çıkmasına karşı koyar. Bu sırada öz indüksiyon akımı kaynak akımına zıt yöndedir. Akım kararlı olduğunda değişim sona erer ve öz indüksiyon emk’si sıfır olur.

Anahtar açıldığında veya devre direnci artırıldığında akım azalmaya başlar. Bobin azalmaya karşı koyarak mevcut akımı aynı yönde sürdürmeye çalışır. Akımın çok kısa sürede değişmesi büyük emk oluşturabileceğinden anahtar uçlarında kıvılcım görülebilir.

Örnek - 18

Üreteç, direnç ve ideal bobin seri bağlıdır. Anahtar açıkken t=0 anında kapatılıyor. Devredeki kaynak akımı saat yönünde olduğuna göre bobinin oluşturduğu öz indüksiyon akımının yönü ve büyüklüğünün zamanla değişimi için hangisi doğrudur?

A) İlk anda saat yönünün tersidir; akım kararlı değere yaklaşırken etkisi azalır
B) İlk anda saat yönündedir; etkisi artar
C) Her an saat yönünün tersidir ve sabittir
D) Yalnız akım kararlı olduktan sonra oluşur
E) Yönü bobinin direncine bağlıdır

Cevabı Göster

Anahtar kapatıldığında kaynak akımı saat yönünde artmaya başlar. Bobin bu artışa karşı koyduğu için öz indüksiyon etkisi saat yönünün tersindedir. Akım kararlı değere yaklaşırken ΔI/Δt küçülür; dolayısıyla öz indüksiyon emk’si ve karşı koyma etkisi azalır.

Cevap: A

Örnek - 19

Üreteç, reosta ve bobin seri bağlıyken devre kararlı durumdadır. Reostanın sürgüsü devre direncini artıracak yönde hareket ettiriliyor. Kaynak akımı bobinden K’den L’ye geçiyorsa değişim sırasında öz indüksiyon akımı hangi yöndedir ve nedeni nedir?

A) L’den K’ye; akım azalmasını hızlandırır
B) L’den K’ye; akım artışına karşı koyar
C) Akım oluşmaz; bobin doğru akımdadır
D) Yön değişimli; reosta hareketine bağlı değildir
E) K’den L’ye; azalan akımı sürdürmeye çalışır

Cevabı Göster

Direnç arttığında devre akımı azalır. Bobin akımdaki azalmaya karşı koyar ve mevcut akımı sürdürmeye çalışır. Bu nedenle öz indüksiyon akımı kaynak akımıyla aynı, yani K’den L’ye yönelir.

Cevap: E

Örnek - 20

Öz indüksiyon katsayısı 0,40 H olan bobinden geçen akımın zamana göre değişimi grafikte verilmiştir. 0–2 s ve 2–5 s aralıklarındaki ortalama öz indüksiyon emk’lerinin büyüklükleri sırasıyla kaç volttur?

A) 0,4 ve 0,4
B) 1,2 ve 0,8
C) 2,4 ve 1,6
D) 1,2 ve 1,2
E) 2,0 ve 0,8

Cevabı Göster

Grafikte akım 0–2 s arasında 0’dan 6 A’ya çıktığı için |ΔI/Δt|=3 A/s ve ε₁=0,40·3=1,2 V olur. 2–5 s arasında 6 A’dan 0’a indiği için |ΔI/Δt|=2 A/s ve ε₂=0,40·2=0,8 V bulunur.

Cevap: B