11. Sınıf Fizik

Doğada şimşek oluşumu sırasında bulutlar ve yer arasında muazzam bir potansiyel farkı meydana gelir. Bir modellemede, yer yüzeyi (V=0) kabul edilirken, bulut tabanındaki elektriksel potansiyel -10^8 Volt olarak ölçülmüştür. Buluttan kopan -2 Coulomb'luk bir elektron demeti (yıldırım) yere ulaştığında, elektriksel kuvvetlerin yaptığı iş kaç GigaJoule (GJ) olur? (1 GJ = 10^9 Joule)

Yarıçapları sırasıyla r ve 2r olan K ve L iletken kürelerinin yükleri +q ve +5q'dur. Küreler arasındaki mesafe çok büyükken (birbirlerini etkilemiyorken) sahip oldukları toplam elektriksel potansiyel enerji U₁'dir. Küreler birbirine dokundurulup yük dengesi sağlandıktan sonra tekrar aynı uzaklığa yerleştirilirse sistemin toplam potansiyel enerjisi U₂ oluyor. Buna göre U₁/U₂ oranı ne olur? (Kürelerin kendi iç enerjileri ihmal edilecektir, sadece birbirleriyle olan potansiyel enerjiye odaklanınız.)

Selam geleceğin mühendisi! Laboratuvar ortamında gerçekleştirilen bir deneyde, yalıtkan bir düzlem üzerine sabitlenmiş üç adet noktasal yükün oluşturduğu sistemin elektriksel potansiyel enerjisi inceleniyor. Şekildeki eşkenar üçgenin köşelerine yerleştirilen +q, +2q ve -3q yüklerinin oluşturduğu bu sistemin toplam elektriksel potansiyel enerjisi E₁'dir. Eğer -3q yüklü cisim, sistemden alınarak sonsuza götürülürse sistemin yeni potansiyel enerjisi E₂ oluyor. Buna göre, E₁/E₂ oranı kaçtır?

Laboratuvar ortamında X ve Y sığaçları için çizilen Yük - Potansiyel Farkı grafiği verilmiştir. Bu sığaçlar birbirine paralel bağlanarak 2V potansiyel farkı altında yüklendiklerinde sistemde depolanan toplam enerji kaç qV olur?

Aşağıdaki tabloda K, L ve M sığaçlarının sığa değerleri ve uçlarına uygulanan potansiyel farkları verilmiştir. Bu sığaçların depoladıkları enerjiler (U_K, U_L, U_M) arasındaki ilişkiyi belirlemek isteyen bir mühendis, hangi sıralamaya ulaşacaktır?