06 Mayıs 2014
FİZ 216 Elektrik ve Magnetizma
(2. Ara Sınav)
1. Yarıçapı olan küresel bir kabuk düzgün yüzey yükü taşımaktadır. Küre kabuğu, merkezinden geçen
-ekseni etrafında saat ibrelerinin tersi yönünde sabit açısal hızı ile dönmektedir.
bulunuz.
(a) Küre kabuğunda oluşan yüzey akımını ve küre kabuğunun manyetik momentini
(b) Küre kabuğundan çok uzak noktalar için
manyetik alan ifadesini yazınız. –ekseni üzerinde
ve -düzlemindeki noktalarda manyetik alan ifadelerini bulunuz.
2.
Yarıçapı
olan çok uzun silindirik bir teldeki hacimsel akım yoğunluğu çevreseldir ve
ifadesine sahiptir. Burada pozitif bir sabit ve silindir ekseninden olan uzaklıktır. Silindir eksenini
-ekseni olarak alınız.
(a) Silindir dışındaki
ve içindeki noktalarda
oluşan manyetik alanı bulunuz.
(b) Silindirin uzunluğundaki bir parçasının sahip olduğu enerji ne kadardır bulunuz.
3.
İç yarıçapı
ve dış yarıçapı olan silindirik bir kabuğun kesitindeki akım yoğunluğu
/ ̂
ifadesine sahiptir. Silindirik kabuğun iç kısmı
bölgesi kalıcı mıknatıslanması
olan
manyetik bir malzeme ile tamamen doldurulmuştur. Burada pozitif bir sabit ve silindir ekseninden
olan uzaklıktır.
(a) Manyetik malzemedeki tüm bağlı akımları bulunuz.
(b)
,
ve
bölgelerindeki
alanlarını bulunuz ve silindir ekseninden olan
uzaklıkla nasıl değiştiğini çiziniz.
4.
Bir koaksiyel kabloda iç iletken yarıçaplı katı bir silindir, dış iletken ise yarıçaplı silindirik bir
kabuktur. İç iletken ile dış iletken arasındaki bölge manyetik duygunluğu
olan bir doğrusal
malzemeyle tamamen doldurulmuştur.Kararlı bir serbest akımı iç iletkenin kesitine düzgün dağılmış
bir şekilde akıp, dış iletken kabuktan dönmektedir.
,
ve
bölgelerindeki alanlarını ve buradan da manyetik alanlarını
hesaplayınız.
(b) Doğrusal malzemenin mıknatıslanmasını
ve tüm bağlı akımları bulunuz.
(a)
5.
Kararlı I akımı taşıyan sonsuz uzun doğrusal bir tel ile uzun kenarı 2 olan
ikizkenar dik üçgen şeklindeki bir kangal, şekildeki gibi, aynı düzlemde
bulunmaktadırlar. Kangal sabit
hızıyla telden dik doğrultuda
uzaklaştırılmaktadır. Herhangi bir anda, kangalın bir ucu telden
kadar
uzaklıktadır.
45
45
(a) Kangaldan geçen manyetik akıyı hesaplayınız
(b) Kangalda indüklenen emk’yı hesaplayınız ve yönünü belirleyiniz.
1 Verilenler:
Silindirik koordinatlarda bir vektör alanının
1
̂
rotasyoneli:
1
̂
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------Dr. M. Polat
2 3 4 5 6 7 
Download

06 Mayıs 2014 FİZ 216 Elektrik ve Magnetizma (2. Ara Sınav) 1