- Sınıf Fizik 2. Dönem 1. Yazılı Hazırlık: 100 Soru ve Cevap
Elektrik Alan ve Elektriksel Potansiyel
- Soru: Elektrik alan nedir? Birimi nedir?
Cevap: Elektrik alan, birim pozitif yük başına düşen elektriksel kuvvettir. Birimi Newton/Coulomb (N/C) veya Volt/metre (V/m)’dir. - Soru: Noktasal bir yükün oluşturduğu elektrik alanın büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: E = k * |Q| / r², burada k Coulomb sabiti, Q yük miktarı ve r yükten uzaklıktır. - Soru: Elektrik alan çizgilerinin özellikleri nelerdir?
Cevap: Pozitif yüklerden çıkar, negatif yüklere girer, birbirlerini kesmezler, elektrik alanın şiddetli olduğu yerde daha sıktırlar. - Soru: Düzgün bir elektrik alan nasıl oluşturulur?
Cevap: Paralel ve zıt yüklü iki iletken levha arasında oluşturulur. - Soru: Elektriksel potansiyel nedir? Birimi nedir?
Cevap: Birim pozitif yükü sonsuzdan bir noktaya getirmek için yapılan işe eşittir. Birimi Volt (V)’tur. - Soru: Noktasal bir yükün oluşturduğu elektriksel potansiyel nasıl bulunur?
Cevap: V = k * Q / r, burada k Coulomb sabiti, Q yük miktarı ve r yükten uzaklıktır. - Soru: Elektriksel potansiyel farkı nedir?
Cevap: İki nokta arasındaki elektriksel potansiyellerin farkıdır. Birim pozitif yükü bir noktadan diğerine götürmek için yapılan işe eşittir. - Soru: Eş potansiyel yüzey nedir? Özellikleri nelerdir?
Cevap: Üzerindeki her noktanın elektriksel potansiyelinin aynı olduğu yüzeydir. Elektrik alan çizgileri eş potansiyel yüzeylere diktir. - Soru: Bir elektron volt (eV) nedir? Kaç Joule’e eşittir?
Cevap: Bir elektronun 1 Volt’luk potansiyel farkı altında kazandığı veya kaybettiği enerjidir. 1 eV = 1.602 x 10⁻¹⁹ Joule. - Soru: Elektriksel potansiyel enerji nedir?
Cevap: Yüklerin birbirlerine göre konumlarından dolayı sahip oldukları enerjidir. - Soru: İki noktasal yükün elektriksel potansiyel enerjisi nasıl bulunur?
Cevap: U = k * Q₁ * Q₂ / r, burada k Coulomb sabiti, Q₁ ve Q₂ yük miktarları ve r aralarındaki mesafedir. - Soru: Bir iletkenin içinde elektrik alan neden sıfırdır?
Cevap: Serbest elektronlar hareket ederek yüklerin yüzeyde toplanmasına neden olur ve bu durum iletkenin içindeki elektrik alanı sıfırlar. - Soru: Faraday kafesi nedir? Ne işe yarar?
Cevap: İletken bir malzemeden yapılmış kapalı bir yapıdır. İçindeki bölgeyi dış elektrik alanlardan korur. - Soru: Yüklü bir parçacık düzgün bir elektrik alana bırakılırsa nasıl hareket eder?
Cevap: Elektrik alan yönünde veya zıt yönde düzgün hızlanan doğrusal hareket yapar. - Soru: Elektrik alan ve elektriksel potansiyel arasındaki ilişki nedir?
Cevap: Elektrik alan, elektriksel potansiyelin konumla değişiminin negatifidir (E = -dV/dx).
Kapasitörler - Soru: Kapasitör nedir? Ne işe yarar?
Cevap: Elektrik yükünü ve enerjisini depolamaya yarayan devre elemanıdır. - Soru: Bir kondansatörün kapasitesi nelere bağlıdır?
Cevap: Levhaların alanına, levhalar arasındaki mesafeye ve levhalar arasındaki dielektrik malzemenin cinsine bağlıdır. - Soru: Paralel plakalı bir kondansatörün kapasitesi nasıl bulunur?
Cevap: C = ε₀ * A / d, burada ε₀ boşluğun dielektrik sabiti, A levhaların alanı ve d levhalar arasındaki mesafedir. - Soru: Dielektrik sabiti nedir?
Cevap: Bir malzemenin elektrik alanını ne kadar azaltabileceğini gösteren orandır. - Soru: Kondansatörler seri bağlandığında eşdeğer kapasite nasıl bulunur?
Cevap: 1/Ceş = 1/C₁ + 1/C₂ + … - Soru: Kondansatörler paralel bağlandığında eşdeğer kapasite nasıl bulunur?
Cevap: Ceş = C₁ + C₂ + … - Soru: Bir kondansatörde depolanan enerji nasıl bulunur?
Cevap: U = 1/2 * Q² / C = 1/2 * C * V² = 1/2 * Q * V. - Soru: Kondansatörler DC devrede nasıl davranır?
Cevap: Başlangıçta akımı geçirirler, doldukça akım sıfıra iner ve açık devre gibi davranırlar. - Soru: Kondansatörler AC devrede nasıl davranır?
Cevap: Frekansa bağlı olarak bir direnç (kapasitif reaktans) gösterirler. - Soru: Bir kondansatörün yüklenme ve boşalma süreci nasıldır?
Cevap: Bir direnç üzerinden yüklenir ve boşalırlar. Bu süreç eksponansiyel bir eğri izler ve bir zaman sabiti ile karakterize edilir (τ = RC).
Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet - Soru: Manyetik alan nedir? Birimi nedir?
Cevap: Hareketli elektrik yükleri tarafından oluşturulan alandır. Birimi Tesla (T) veya Weber/metre kare (Wb/m²) veya Gauss (G)’tur. - Soru: Bir mıknatısın manyetik alan çizgilerinin özellikleri nelerdir?
Cevap: Kuzey kutbundan çıkar, güney kutbuna girer, mıknatısın içinde güneyden kuzeye doğru devam eder, birbirlerini kesmezler. - Soru: Düz bir telden geçen akımın oluşturduğu manyetik alanın yönü nasıl bulunur?
Cevap: Sağ el kuralı ile bulunur. Başparmak akım yönünü gösterirken, bükülmüş parmaklar manyetik alanın yönünü gösterir. - Soru: Düz bir telden geçen akımın oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: B = μ₀ * I / (2πr), burada μ₀ boşluğun manyetik geçirgenliği, I akım ve r telden uzaklıktır. - Soru: Bir selenoidin (bobin) içinde oluşan manyetik alanın yönü nasıl bulunur?
Cevap: Sağ el kuralı ile bulunur. Bükülmüş parmaklar akım yönünü gösterirken, başparmak selenoidin içindeki manyetik alanın yönünü (kuzey kutbunu) gösterir. - Soru: Bir selenoidin içinde oluşan manyetik alanın büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: B = μ₀ * n * I, burada μ₀ boşluğun manyetik geçirgenliği, n birim uzunluktaki sarım sayısı ve I akımdır. - Soru: Bir yüklü parçacığa manyetik alanda etki eden kuvvetin yönü nasıl bulunur?
Cevap: Sağ el kuralı ile bulunur. Başparmak hız vektörünü, işaret parmağı manyetik alan vektörünü gösterirken, avuç içi pozitif yüke etki eden kuvvetin yönünü gösterir. Negatif yük için kuvvetin yönü terstir. - Soru: Bir yüklü parçacığa manyetik alanda etki eden kuvvetin büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: F = q * v * B * sinθ, burada q yük miktarı, v hız büyüklüğü, B manyetik alan büyüklüğü ve θ hız ile manyetik alan arasındaki açıdır. - Soru: Manyetik alana dik olarak giren bir yüklü parçacığın hareketi nasıldır?
Cevap: Düzgün dairesel hareket yapar. Manyetik kuvvet merkezcil kuvvet görevi görür. - Soru: Akım taşıyan bir tele manyetik alanda etki eden kuvvetin yönü nasıl bulunur?
Cevap: Sağ el kuralı ile bulunur. Başparmak akım yönünü, işaret parmağı manyetik alan yönünü gösterirken, avuç içi tele etki eden kuvvetin yönünü gösterir. - Soru: Akım taşıyan bir tele manyetik alanda etki eden kuvvetin büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: F = I * L * B * sinθ, burada I akım, L telin manyetik alan içindeki uzunluğu, B manyetik alan büyüklüğü ve θ akım ile manyetik alan arasındaki açıdır. - Soru: İki paralel telden aynı yönde akım geçerse birbirlerine nasıl bir kuvvet uygularlar?
Cevap: Birbirlerini çekerler. - Soru: İki paralel telden zıt yönde akım geçerse birbirlerine nasıl bir kuvvet uygularlar?
Cevap: Birbirlerini iterler. - Soru: Elektromıknatıs nedir? Nerelerde kullanılır?
Cevap: İçinden akım geçtiğinde manyetik alan oluşturan bobindir. Vinçlerde, kapı zillerinde, hoparlörlerde kullanılır. - Soru: Lorentz kuvveti nedir?
Cevap: Bir yüklü parçacığa aynı anda etki eden elektriksel ve manyetik kuvvetlerin toplamıdır (F = qE + qv x B).
Elektromanyetik İndüksiyon ve Alternatif Akım - Soru: Elektromanyetik indüksiyon nedir?
Cevap: Bir iletken devredeki manyetik akının değişimi sonucu bir elektromotor kuvvetin (EMK) indüklenmesi olayıdır. - Soru: Manyetik akı nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir yüzeyden geçen manyetik alan çizgilerinin sayısıdır. Birimi Weber (Wb)’dir. - Soru: Faraday yasası nedir?
Cevap: İndüklenen EMK’nın büyüklüğü, manyetik akının değişim hızına eşittir (ε = -dΦ/dt). - Soru: Lenz yasası nedir?
Cevap: İndüklenen EMK veya akım, kendisini oluşturan manyetik akı değişimine karşı yönde bir manyetik alan oluşturacak yöndedir. - Soru: İndüksiyon EMK’sı nelere bağlıdır?
Cevap: Manyetik alanın şiddetine, iletkenin hızına, iletkenin uzunluğuna ve manyetik alan ile iletkenin hareket yönü arasındaki açıya bağlıdır. - Soru: Hareket EMK’sı nedir? Nasıl oluşur?
Cevap: Bir iletkenin manyetik alan içinde hareket etmesi sonucu oluşan EMK’dır (ε = v * B * L * sinθ). - Soru: Alternatif akım (AC) nedir?
Cevap: Yönü ve şiddeti zamanla periyodik olarak değişen akımdır. - Soru: Doğru akım (DC) nedir?
Cevap: Yönü ve şiddeti zamanla değişmeyen akımdır. - Soru: Bir AC gerilimin etkin (RMS) değeri nedir?
Cevap: Bir AC gerilimin aynı sürede aynı ısıyı üretecek eşdeğer DC gerilimidir. Vrms = Vmax / √2. - Soru: Bir AC akımın etkin (RMS) değeri nedir?
Cevap: Bir AC akımın aynı sürede aynı ısıyı üretecek eşdeğer DC akımıdır. Irms = Imax / √2. - Soru: Transformatör nedir? Ne işe yarar?
Cevap: Alternatif gerilimi yükseltmeye veya düşürmeye yarayan araçtır. Elektromanyetik indüksiyon prensibiyle çalışır. - Soru: Bir transformatörün çalışma prensibi nedir?
Cevap: Birincil sargıdaki alternatif akım, demir çekirdek üzerinde değişen bir manyetik akı oluşturur. Bu manyetik akı, ikincil sargıda bir EMK indükler. - Soru: İdeal bir transformatörde giriş gücü çıkış gücüne eşit midir?
Cevap: Evet. - Soru: Bir transformatörde sarım sayıları ile gerilimler arasındaki ilişki nasıldır?
Cevap: Vp / Vs = Np / Ns, burada Vp birincil gerilim, Vs ikincil gerilim, Np birincil sarım sayısı ve Ns ikincil sarım sayısıdır. - Soru: Bir transformatörde akımlar ile sarım sayıları arasındaki ilişki nasıldır?
Cevap: Ip / Is = Ns / Np, burada Ip birincil akım ve Is ikincil akımdır.
Aydınlanma ve Gölge - Soru: Işık şiddeti nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir ışık kaynağının belirli bir yönde yaydığı ışık enerjisinin bir ölçüsüdür. Birimi Candela (cd)’dır. - Soru: Işık akısı nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir kaynaktan yayılan toplam ışık enerjisinin bir ölçüsüdür. Birimi Lümen (lm)’dir. - Soru: Aydınlanma şiddeti nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir yüzeye düşen ışık akısının yüzey alanına oranıdır. Birimi Lüks (lx) veya Lümen/metre kare (lm/m²)’dir. - Soru: Noktasal bir ışık kaynağının bir yüzeyde oluşturduğu aydınlanma şiddeti nasıl bulunur?
Cevap: E = I / r², burada I ışık şiddeti ve r kaynaktan yüzeye olan uzaklıktır (yüzey kaynağa dik ise). - Soru: Gölge ve yarı gölge nasıl oluşur?
Cevap: Işık kaynağının önünde opak bir cisim bulunduğunda ışığın geçemediği tam karanlık bölgeye gölge, ışığın bir kısmının engellendiği kısmi karanlık bölgeye ise yarı gölge denir.
Düzlem Aynalar ve Küresel Aynalar - Soru: Düzlem aynada görüntü nasıl oluşur? Özellikleri nelerdir?
Cevap: Işığın aynadan yansıması sonucu oluşur. Görüntü sanaldır, düzdür, cisme göre simetriktir ve boyu cismin boyuna eşittir. - Soru: Küresel aynalar kaça ayrılır?
Cevap: Çukur aynalar (içbükey) ve tümsek aynalar (dışbükey) olmak üzere ikiye ayrılır. - Soru: Küresel aynaların temel elemanları nelerdir?
Cevap: Merkez (M), odak (F), tepe noktası (T), asal eksen ve yarıçap (R). - Soru: Odak uzaklığı (f) ile eğrilik yarıçapı (R) arasındaki ilişki nedir?
Cevap: f = R / 2. - Soru: Küresel aynalar için görüntü oluşumunda kullanılan ışınlar nelerdir?
Cevap: Asal eksene paralel gelen ışın odaktan geçer veya uzantısı odaktan geçiyormuş gibi yansır. Odaktan gelen ışın asal eksene paralel yansır. Merkeze gelen ışın kendi üzerinden geri yansır. - Soru: Çukur aynada cismin konumuna göre görüntü özellikleri nasıl değişir?
Cevap: - Odak dışında: Gerçek, ters, cismin konumuna göre büyütülmüş veya küçültülmüş görüntü oluşur.
- Odakta: Görüntü oluşmaz (ışınlar paralel gider).
- Odak içinde: Sanal, düz, büyütülmüş görüntü oluşur.
- Soru: Tümsek aynada görüntü özellikleri nasıldır?
Cevap: Her zaman sanal, düz ve küçültülmüş görüntü oluşur. - Soru: Ayna denklemi nedir?
Cevap: 1/f = 1/di + 1/do, burada f odak uzaklığı, di görüntü uzaklığı ve do cisim uzaklığıdır. - Soru: Büyütme (M) nedir? Nasıl bulunur?
Cevap: Görüntü boyunun cisim boyuna oranıdır. M = hi / ho = -di / do, burada hi görüntü boyu ve ho cisim boyudur. - Soru: Sanal görüntü ne demektir?
Cevap: Yansıyan veya kırılan ışınların uzantılarının kesişmesiyle oluşan, gerçekte ışınların geçmediği görüntüdür. Perde üzerine düşürülemez. - Soru: Gerçek görüntü ne demektir?
Cevap: Yansıyan veya kırılan ışınların kendilerinin kesişmesiyle oluşan, perde üzerine düşürülebilen görüntüdür. - Soru: Çukur aynalar nerelerde kullanılır?
Cevap: Teleskoplarda, mikroskoplarda, araba farlarında, dişçi aynalarında kullanılır. - Soru: Tümsek aynalar nerelerde kullanılır?
Cevap: Araba yan aynalarında, güvenlik aynalarında, kavşaklarda kullanılır. - Soru: Bir cismin düzlem aynadaki görüntüsü ile ilgili ne söylenebilir?
Cevap: Görüntü sanal, düz, cisimle aynı boyda ve aynaya olan uzaklığı cismin aynaya olan uzaklığına eşittir. - Soru: Küresel aynalarda işaret kuralları nelerdir?
Cevap: Odak uzaklığı çukur ayna için pozitif, tümsek ayna için negatiftir. Gerçek cisim ve görüntü uzaklıkları pozitiftir. Sanal görüntü uzaklığı negatiftir. Düz görüntü boyu pozitif, ters görüntü boyu negatiftir.
Kırılma ve Mercekler - Soru: Işığın kırılması nedir?
Cevap: Işığın bir ortamdan başka bir ortama geçerken hızının ve doğrultusunun değişmesidir. - Soru: Kırılma indisi nedir?
Cevap: Bir ortamdaki ışık hızının boşluktaki ışık hızına oranıdır (n = c / v). - Soru: Snell yasası nedir?
Cevap: n₁ * sinθ₁ = n₂ * sinθ₂, burada n₁ ve n₂ ortamların kırılma indisleri, θ₁ gelme açısı ve θ₂ kırılma açısıdır. - Soru: Tam yansıma nedir? Hangi durumda gerçekleşir?
Cevap: Işığın yoğun ortamdan daha az yoğun ortama geçerken gelme açısının kritik açıdan büyük olması durumunda ışığın diğer ortama geçmeyip tamamen yansımasıdır. - Soru: Kritik açı nedir?
Cevap: Tam yansımanın gerçekleşmeye başladığı gelme açısıdır. - Soru: Mercek nedir?
Cevap: En az bir yüzeyi küresel olan ve ışığı kırma özelliğine sahip optik araçtır. - Soru: Mercekler kaça ayrılır?
Cevap: İnce kenarlı (yakınsak) mercekler ve kalın kenarlı (ıraksak) mercekler olmak üzere ikiye ayrılır. - Soru: İnce kenarlı mercekler ışığı nasıl kırar?
Cevap: Üzerine gelen paralel ışınları bir noktada (odakta) toplar. - Soru: Kalın kenarlı mercekler ışığı nasıl kırar?
Cevap: Üzerine gelen paralel ışınları dağıtır (uzantıları bir noktadan, odaktan çıkıyormuş gibi dağıtır). - Soru: Merceklerin temel elemanları nelerdir?
Cevap: Optik merkez, odak noktaları, asal eksen. - Soru: Mercek denklemi nedir?
Cevap: 1/f = 1/di + 1/do, burada f odak uzaklığı, di görüntü uzaklığı ve do cisim uzaklığıdır. - Soru: Merceklerde büyütme (M) nasıl bulunur?
Cevap: M = hi / ho = -di / do. - Soru: İnce kenarlı mercekte cismin konumuna göre görüntü özellikleri nasıl değişir?
Cevap: Benzer şekilde çukur aynadaki gibi görüntü özellikleri oluşur. - Soru: Kalın kenarlı mercekte görüntü özellikleri nasıldır?
Cevap: Her zaman sanal, düz ve küçültülmüş görüntü oluşur. - Soru: Göz kusurları nelerdir? Nasıl düzeltilir?
Cevap: Miyopluk (uzağı görememe – kalın kenarlı merceklerle düzeltilir), hipermetropluk (yakını görememe – ince kenarlı merceklerle düzeltilir), astigmatizma (korneanın düzensiz şekli – silindirik merceklerle düzeltilir). - Soru: Optik güç nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir merceğin ışığı kırma gücünün bir ölçüsüdür. Birimi Dioptri (D)’dir. P = 1/f (f metre cinsinden). - Soru: İki ince mercek birbirine yakın yerleştirilirse eşdeğer odak uzaklığı nasıl bulunur?
Cevap: 1/feş = 1/f₁ + 1/f₂. - Soru: Prizma ışığı nasıl kırar?
Cevap: Işık prizmaya girerken ve çıkarken olmak üzere iki kez kırılır. Farklı dalga boylarındaki ışıklar farklı açılarda kırıldığı için beyaz ışık renklerine ayrılır. - Soru: Gökkuşağı nasıl oluşur?
Cevap: Güneş ışığının yağmur damlalarında kırılması ve yansıması sonucu oluşur.
Optik Araçlar - Soru: Basit bir büyüteç nasıl çalışır?
Cevap: Bir nesne ince kenarlı bir merceğin odak noktası içine yerleştirildiğinde, sanal, düz ve büyütülmüş bir görüntü oluşur. - Soru: Bileşik mikroskop nasıl çalışır?
Cevap: İki mercek (objektif ve oküler) kullanır. Objektif, küçük bir nesnenin gerçek ve büyütülmüş bir görüntüsünü oluşturur. Bu görüntü daha sonra oküler tarafından büyütülerek sanal ve daha da büyütülmüş bir görüntü elde edilir. - Soru: Teleskop nasıl çalışır?
Cevap: Uzaktaki nesnelerin görüntülerini yaklaştırmak için kullanılır. Genellikle bir objektif merceği veya aynası ve bir oküler merceği içerir. Objektif, uzaktaki nesnenin gerçek ve küçültülmüş bir görüntüsünü oluşturur. Bu görüntü oküler tarafından büyütülerek sanal ve daha büyük bir görüntü elde edilir. - Soru: Fotoğraf makinesi nasıl çalışır?
Cevap: Bir mercek kullanarak nesnenin görüntüsünü ışığa duyarlı bir sensör (film veya dijital sensör) üzerine düşürür. Diyafram ve obtüratör gibi mekanizmalarla ışık miktarı ve pozlama süresi kontrol edilir. - Soru: Projeksiyon cihazı nasıl çalışır?
Cevap: Bir ışık kaynağı, bir slayt veya dijital görüntü ve bir projeksiyon merceği kullanır. Işık kaynağı, görüntüden geçer ve projeksiyon merceği bu görüntüyü büyütülmüş olarak bir ekrana yansıtır. - Soru: Göz nasıl bir optik araçtır?
Cevap: Göz, ışığı kırmak ve retinada odaklamak için bir mercek kullanır. İris, göze giren ışık miktarını kontrol ederken, retina ışığı sinir sinyallerine dönüştürür ve bu sinyaller beyne iletilerek görme olayı gerçekleşir.