SERİ RLC DEVRESİ

Bir ac kaynağı ile sürülen seri RLC devresi, bundan önceki üç kısımdaki sonuçları bir araya getirir. Şekil 1’de birbirine seri bağlı direnç, indüktif reaktans ve kapasitif reaktans ve bir kaynak görülmektedir. Halka kuralına göre indüktör, direncin ve kapasitansın voltajların toplamı,kaynağın voltajına eşittir:

Manyetik alan içinde bulunan ve içinden bir akım geçen halkanın manyetik kuvvetlerin etkisi sonucunda dönebileceğini gördük yani manyetik alanın bir tork yaratarak devreyi döndürür

Akım geçen halka + Manyetik Alan Þ Tork

Acaba bir manyetik alanda, bu halkanın döndürülmesiyle halkadan bir akım geçmesi sağlanabilir mi ?

Tork + Manyetik Alan Þ Akım ?

Bu sorunun yanıtı Evet. Bu iki denklem simetriktir. İlk denklem elektrik motorlarının temeli, ikincisi ise elektrik jeneratörleri için Faraday Yasası’nın dayandığı prensiptir.

İki deneyle Faraday’ın indüksiyon Yasası’nı açıklamaya çalışalım.

1. Deney : Şekil 1’de gösterildiği gibi bir iletken halka hassas bir ampermetreye (galvonometre) bağlanmıştır ve bu durumda içinde geçen akım sıfırdır, çünkü taşıyıcılara enerji verecek bir emk kaynağı devreye bağlı değildir. Eğer bu halkaya doğru bir çubuk mıknatıs hareket ettirilirse, devreden aniden akım geçmeye başlar. Mıknatıs durduğu zaman akım kaybolur. Mıknatıs devreden uzaklaştırılacak şekilde tekrar hareket ettirildiğinde devreden tekrar akım geçmeye başlar, ancak bu kez zıt yöndedir. Bu deneyin sonuçları şöyle sıralanabilir :

1. Yalnızca halka ve mıknatısın birbirlerine göre bir hareketi varsa, akım gözlenir. Hareket olmadığında akım yok olur.

2. Mıknatısı daha hızlı hareket ettirmek, daha büyük akım yaratılmasını sağlar.

3. Mıknatısın kuzey kutbunun halkaya doğru hareket ettirilmesi saat yönünde, kuzey kutbunun halkadan uzaklaştırılması da saat yönünün tersine akım oluşmasına neden olur. Güney kutbu için tam tersi durumlar geçerlidir.

 2006 yılından beri devam edem sitemizde Sitenin birşeyler kazandırmak bir yana kendini bile karşılamıyacak hale gelmesinden dolayı popup reklam    almak zorunda kaldım.Bir oyun sitesi veya eğlence içerikli site olsaydı cok daha fazla kazandıracağını biliyordum ama işte. Ya siteyi kapatacaktım yada reklam alacaktım .

Reklamların vereceği rahatsızlıktan dolayı özür dilerim.

Yüzey Gerilim Kuvvetleri

Bütün sıvılarda şiddeti sıvının türüne göre değişen moleküller arası çekim kuvvetleri (kohezyon kuvvetleri) bulunmaktadır. Sıvılarda iç kısımlarda (sıvının çeşitli derinliklerinde bulunan) moleküller çevresindeki komşu moleküller tarafından her yönden eşit olarak , diğer bir ifadeyle küresel simetrik şekilde, çekim kuvvetlerinin etkisi altında bulunurlar. Böylece sıvı içerisindeki bir moleküle etkiyen kuvvetler birbirlerini dengeler. Oysa sıvının yüzeyinde bulunan bir molekül (sıvı- buhar ara yüzeyi göz önüne alındığında) buhar fazındaki yoğunluk sıvı fazdan düşük olduğundan, sadece yüzeyin altındaki moleküller tarafından sıvının içerisine doğru çekilirler. Sıvı içerisindeki moleküller, yüzeydekilere göre daha fazla çekim kuvvetinin etkisi altında bulunduklarından potansiyel enerjileri, yüzeydeki moleküllerin potansiyel enerjilerinden daha düşüktür. Çünkü genel olarak bilinmektedir ki bir cisme etki eden çekim kuvvetleri ne kadar fazla ise cismin potansiyel enerjisi o kadar düşüktür. Şekil 1 de buhar ile temasta bulunan bir sıvı sistemi görülmektedir.

Korunumlu kuvvetlerin bulunduğu bîr ortamdaki bir cisim, bulunduğu yer dolayısıyle bîr iş yapına yeteneğine, yani bir ener­jiye sahiptir. Bu enerjiye potansiyel enerji denir. Bu ortamda cismin hız enerjisindeki bir değişim, onun konumunu da değiştireceği için, potansiyel enerjisi de değişir. Hız enerjisindeki değişim, potansiyel enerjideki demişime değerce eşit fakat işaretçe zıttır. Yani

Kütle Çekim Kuvveti

Yukarı atılan bir cisim, bir süre sonra döner ve yere düşer. Irmaklar hep yukarıdan aşağıya doğru akar. Bunun açıklamasını "yerçekimi" olarak yaparız. Bu, tüm kütleli nesnelerde, gezegenlerde ve yıldızda varolan bir kuvvettir ve ona "kütle çekimi" diyoruz.

Bu çekim, en yoğun cisimleri ve "boşluğu" eşit oranda donatır. Ondan korunmanın ya da onu etkilemenin hiçbir yolu yok. Uzaklıkla azalır; ama hiçbir şekilde kaybolmaz. Atmosferi Yerküre'nin çevresinde tutan kuvvet ya da bizim Evren boşluğuna uçup gitmemizi engelleyen kuvvet, Dünya'nın uyguladığı kütle çekimi kuvvetidir.

Bir yapma uyduyu, Dünya yörüngesine yerleştirmek için gerekli hız, saniyede 8 kilometreden (8 km/s) az değildir. Dünya'nın çekiminden kurtulmak ve onu temelli terk etmek için saniyede 11.2 kilometre hız yapmak gerekir. Güneş'in kütle çekimi daha büyüktür. Çünkü Güneş'in kütlesi, Dünya'nınkinin 400 bin katıdır. Güneş'in kütlesel çekimini aşabilmek için saniyede 16.7 kilometrelik hız gerekir.

Kuşkusuz insanoğlu çok eski zamanlarda da kütle çekimini sezmiş ve onu hesaba katmış olmalı. İlginçtir, bilinen bu eski kuvvet, çağlar boyu açıklanamamış olarak kaldı. Kütle çekimi için bilimsel bir kuram geliştiren ve bunu Evren'i kapsayacak kadar genişleten, büyük İngiliz bilimcisi Sir Isaac Newton (1642-1727) idi.

Elektormagnetizmanın temelinde elektrik yükü kavramı vardır. elektrik yüklerinin varlığı eski Yunan zamanından beri biliniyordu, ancak ayrıntılı deneysel araştırmalar 1600 yıllarında Gilbert tarafından yapılmaya başlandı. Elektrik yükü hakkında bilinen genel deneysel gerçekler aşağıdaki gibi özetlenebilir:

1.     Elektrik yükü madde içinde taşınır.

2.     Geleneksel olarak pozitif ve negatif olarak isimlendirilen iki tür yük vardır. genellikle cisimler, taşıdıkları negatif ve pozitif yükler birbirlerini dengeledikleri için yüksüz görünürler. Cisimlerde pozitif yükler protonlar, negatif yükler elektronlar tarafından taşınır . doğuda yükler daima (+e), (-e) olarak toplam yük sıfır olmak üzere yeralırlar.

3.     Durgun iki nokta yük arasındaki kuvvet noktaları birleştiren doğru boyuncadır.

4.     Kuvvetin büyüklüğü, r iki nokta arasındaki uzaklık olmak üzere r^-n ile orantılıdır. n = 2 ± 1  10^-9 olarak bilinmektedir; n = 2 olduğuna inanmamak için hiçbir neden yoktur.

5.     Elektrostatik kuvvet, q_a  ve  q_b nokta yüklerin taşıdığı yük miktarları olmak üzere q_aq_b ile orantılıdır. (q_aq_b) negatif  ise kuvvet çekici (q_aq_b) pozitif ise iticidir.

Yukarıda listelenen deneysel gerçeklerin matematiksel ifadesi Coulomb yasasıdır:

q_a

0

                                                                              (1)

burada  q_b   nin   q_q    ya  uygulandığı kuvvet ve  q_b  den  q_a  ya giden vektördür. (1.1) denklemi rasyonalize MKSA (SI) birimler sisteminde yazılmıştır ve deneyle tayin edilen t, sabitine “boşluğun geçirgenliği” adı verilir:

        e_s = 8.854187817  10¹²  F m^-1 (/N^-1 C² m^-2)

            @ 10^-9 / (36p) Fm^-1                                                                                        (2)

(1.1) bağıntısı, farklı noktaları vurgulamak için değişik biçimlerde yazılabilir: Örneğin yasadaki 1/r² bağımlılığını vurgulamak için,

                                                                                                     (3)

yazılabilir, burada    q_b  den q_a  ya yönelik birim vektördür. Aynı bağıntıda kuvvetin yer vektörlerine bağlılığını açık olarak görmek için,

                                                                                             (4)

yazılabilir.