SORU SORU SORU Adı Soyadı: SORU SORU TOPLAM İmza: No: E.M. ALAN TEORİSİ Elektrik Mühendisliği Bölümü Yılsonu Sınavı,Gr 2 , 24 Ocak 2002 Y.Doç.Dr. Hamid TORPİ Elektromagnetik Alanlar ve Mikradalga anabilim dalı Öğretim Üyesi 1- Yandaki şekildeki gibi içinden I=10 A akımı geçen iletken tel çerçevede sabit B B0 a y magnetik alanı nedeniyle y B (a) Oluşan net kuvveti,magnetic moment m ve Tork’u bulunuz. (b) Çemberin üzerindeki hangi noktalarda çembere etki eden kuvvet F=0 ve hangi noktalarda çembere etki eden kuvvet en büyük olur ? (c) İletken çerçeveye kuvvet etki etmeyen noktalardan geçen eksen üzerinde dönebilme imkanı verildiğinde, çerçeve hangi yönde döner şekil çizerek gösteriniz. Not: r=2 m alınız. I r x 2a) Çok ince içinden I akımı geçen sonsuz uzun telin magnetik alanını bulunuz. b) Bu sonuçtan hareketle yandaki şekilde gibi eşkenar üçgenin köşelerine yerleştirilmiş birbirine paralel çok uzun iletkenlerden belirtilen yönlerde I 1=30 [A](+z),I2=50 [A](-z) ve I3=20 [A] (+z) akımları geçtiğine göre 3.iletkenin üzerine etkiyen toplam magnetik alanı bulunuz c) 3. İletkenin 100 metrelik parçasına etkiyen kuvveti bulunuz . Not: Magnetik alanın ve kuvvetin yönünü şekil üzerinde göstermeyi unutmayınız. Şekilde verilen koordinat sisteminin merkezini 3. iletkenin merkezine oturtarak çözüm yapınız. sin(30)=cos(60)=0.5; sin(60)=cos(30)=3/2 (a=20 cm,=0 ) 3- Eğer 10-4<r<10-3 m bölgesinde hacimsel yük yoğunluğu v 5 109 C/m3 a I1 I3 a a x I2 olan z bir silindir mevcut ise x y a) Her bir bölgede Elektrik akı yoğunluğu vektörü D ’yi hesaplayınız r 0 ’a yerleştirilecek l çizisel yük yoğunluğunun üreteceği Elektrik akı yoğunluğunun r 103 m D=0 yapması için l değeri ne olmalıdır. b) 4-) a) H=2RcosaR-3R sin a ise j=? b) –a z a bölgesinde J=J0ay ise H=? c) D=3r/(r2+1)ar ise =? 5-) Aşağıdaki devrede x ekseni ile açısı yapan B=B0ay.yönünde sabit bir magnetik alan altındaki iletken tel z ekseni etrafında dönebilecek şekilde monte edilmiştir. Buna göre telin bc kısmındaki akımın yönü +z yönünde ise ; a) Karşılıklı akım taşıyan iletken tellere etki eden kuvvetleri ,B ve iletken tellerin boyları cinsinden belirleyiniz.Hangi parçaları etkileyen kuvvetler birbirini dengeler belirtiniz. c L b) Başlangıç açısı =45 ve = -45 olması durumları için çerçevenin hareket yönünü belirleyiniz. (Yol gösterme:=0,45,90,135,180,225,270 için etkin olan kuvvetlerin yönlerine bakabilirsiniz.) c) Bilezik yardımıyla tellerin içinden akan akımın yönü =0 ve =90 derecelerde aşağıdaki gibi değiştirilirse tel çerçevenin hareket durumu ile ilgili ne söylenebilir. Sorulardan sadece 4 tanesi seçilip yapılacaktır. Süre 80 dakikadır. Başarılar! + Hepinize başarılar dilerim! z x a b d a y f e - + -