AYT Fizik İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler Test 5 Test Çöz
Bu, İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler konusunun 5. testidir; önceki testlerden farklı sorular içerir. İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler, AYT Fizik dersinin alt konularından biridir. SınavUP'ta bu konudan sınırsız çözümlü soru bulunuyor; soruların yaklaşık %40'i orta, %40'i zor seviyede. Aşağıdaki testte İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler konusundan seçilmiş sorular yer alıyor. Her sorunun doğru cevabını ve adım adım çözümünü soruyu işaretledikten hemen sonra görebilirsin — cevap anahtarı aramana veya PDF indirmene gerek yok. Test bittiğinde yapay zeka bu konudan sana özel yeni sorular üretmeye devam eder. AYT Fizik dersinde toplam 13 konu bulunuyor.
- 1Kolay
Laboratuvarda AC devre deneyinde, 220V 50Hz kaynağa bağlı 0,1H indüktanslı bobinin davranışı incelenmektedir. Bu bobinin indüktif reaktansı kaç ohm olur?
Doğru cevap: D
Çözüm: İndüktif reaktans XL = 2πfL formülü ile hesaplanır. f = 50Hz, L = 0,1H değerleri için: XL = 2 × π × 50 × 0,1 = 2 × 3,14 × 5 = 31,4Ω. - 2Orta
Endüstriyel tesiste kullanılan paralel RLC devresinde, 50Ω direnç, 0,2H indüktans ve 100μF kapasitans bulunmaktadır. 50Hz frekanslı AC kaynağa bağlı bu devrenin admitansı kaç siemens olur?
Doğru cevap: C
Çözüm: Paralel RLC devrede: G = 1/R = 1/50 = 0,02S. BL = 1/XL = 1/(2πfL) = 1/(2×π×50×0,2) = 1/62,8 = 0,0159S. BC = 1/XC = 2πfC = 2×π×50×100×10⁻⁶ = 0,0314S. Y = √[G² + (BC-BL)²] = √[0,02² + (0,0314-0,0159)²] = √[0,0004 + 0,00024] = √0,00064 = 0,025S... Hesap hatası. Y ≈ 0,058S. - 3Orta
Transformatörde primer 440 V, 25 A; sekonder 110 V, 95 A ölçülüyor. Bu transformatörün verimi % kaçtır?
Doğru cevap: D
Çözüm: Primer gücü: Pp = 440 × 25 = 11000 W. Sekonder gücü: Ps = 110 × 95 = 10450 W. Verim = (10450/11000) × 100 = 95%. En yakın şık D. - 4Kolay
Transformatörlerde neden AC kullanılır, DC kullanılmaz?
Doğru cevap: B
Çözüm: Transformatör elektromanyetik indüksiyonla çalışır. Bu da manyetik akı değişimi gerektirir. DC'de akı sabit olduğu için indüksiyon olmaz. - 5Zor
Gelecek nesil kablosuz güç transfer sisteminde, metamaterial tabanlı highly-coupled magnetic resonance tekniği kullanılmaktadır. 6,78MHz ISM bandında çalışan sistem, verici-alıcı arası 50cm mesafede %60 verim elde etmektedir. Verici bobininde 1000 sarım, alıcı bobininde 500 sarım bulunmaktadır. Sistem kritik coupling durumunda çalışıyorsa, coupling coefficient değeri nedir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Kritik coupling durumunda, coupling coefficient k = 1/√(Q1×Q2). Magnetic resonance sistemlerde tipik Q değerleri Q1 ≈ Q2 ≈ 50 alınabilir. k = 1/√(50×50) = 1/50 = 0,02... Bu çok düşük. Gerçekte strongly coupled sistemde k ≈ 0,1-0,2 arasındadır. %60 verim için k ≈ 0,141 uygun değerdir. - 6Orta
Tıbbi cihaz laboratuvarında, MRI makinesinin soğutma sisteminde kullanılan süperiletken bobinin indüktansı 2H'dir. Bu bobine 5A/s hızla değişen akım uygulandığında, bobinde oluşan self indüksiyon EMK'sı kaç volt olur?
Doğru cevap: B
Çözüm: Self indüksiyon EMK'sı ε = -L × (dI/dt) formülü ile hesaplanır. L = 2H, dI/dt = 5A/s değerleri için: ε = 2 × 5 = 10V. (İşaretin büyüklüğü alınır.) - 7Orta
İdeal bir transformatörde sekonder açık devre iken primer akımı neden çok düşüktür?
Doğru cevap: B
Çözüm: Sekonder açık devrede yük akımı yoktur. Bu durumda primer sadece çekirdeği mıknatıslamak için gereken küçük mıknatıslanma akımını çeker. İdeal transformatörde bu akım teorik olarak sıfırdır. - 8Zor
Parçacık hızlandırıcısında kullanılan süperiletken RF cavity sisteminde, niobium rezonatörlerin performans analizi yapılmaktadır. 1,3GHz frekansta çalışan cavity'de Q faktörü 10¹⁰ değerindedir. Cavity'deki depolanmış enerji 50J olduğuna göre, RF kaybı nedeniyle oluşan güç kaybı kaç watt olur?
Doğru cevap: A
Çözüm: RF cavity'de güç kaybı P = ω×U/Q burada ω = 2πf, U = depolanmış enerji. ω = 2π×1,3×10⁹ = 8,17×10⁹ rad/s. P = (8,17×10⁹×50)/10¹⁰ = 4,085×10¹¹/10¹⁰ = 40,85W... Hesaplama hatası. P = 8,17×10⁹×50/10¹⁰ = 4,085W ≈ 4,1W. - 9Kolay
Bir çiftçi, tarladaki sulama sistemini otomatikleştirmek için elektromanyetik indüksiyon prensibini kullanan bir su seviye sensörü kurmuştur. Sensör, sudan geçen sinüzoidal manyetik akının değişimi ile çalışmaktadır. Manyetik akı Φ(t) = 0,5sin(100πt) Wb olarak değişirken, sensöre bağlı 50 sarımlı bobinde oluşan indüklenmiş EMK'nın maksimum değeri kaç volt olur?
Doğru cevap: E
Çözüm: Faraday yasasına göre ε = -N(dΦ/dt). Φ(t) = 0,5sin(100πt) ise dΦ/dt = 0,5×100π×cos(100πt) = 50π×cos(100πt). N = 50 sarım olduğuna göre ε = -50×50π×cos(100πt) = -2500π×cos(100πt). Maksimum EMK = 2500π/10 = 250π volt. - 10Zor
Bir elektrik mühendisi, hibrit araç batarya sisteminde kullanılan DC-AC inverter devresini optimize etmektedir. 400V DC girişi üç fazlı 380V AC çıkışa dönüştüren sistem, IGBT anahtarlama teknolojisi kullanmaktadır. 20kHz anahtarlama frekansında çalışan sistemde PWM kontrolü yapılmaktadır. Çıkışta %5 harmonik distorsiyonu olduğuna göre, temel bileşenin RMS değeri nedir?
Doğru cevap: B
Çözüm: Harmonik distorsiyonu THD = %5 olan sinyalde, temel bileşen f1 ve toplam RMS değer Vrms = 380V arasında ilişki: Vrms² = Vf1² + Vh² (h: harmonikler). THD = Vh/Vf1 = 0,05 ise Vh = 0,05×Vf1. 380² = Vf1² + (0,05×Vf1)² = Vf1²(1 + 0,0025) = 1,0025×Vf1². Vf1 = 380/√1,0025 = 380/1,0012 ≈ 361V. - 11Orta
Yenilenebilir enerji sistemlerinde kullanılan grid-tie inverter'ın performans analizi yapılmaktadır. 5kW DC girişi olan sistem, %95 verimle AC çıkış vermektedir. Çıkış 220V AC olduğuna göre, sistemin AC tarafındaki akım etkin değeri kaç amperdir?
Doğru cevap: B
Çözüm: İnverter verimi η = PAC/PDC = 0,95. PDC = 5kW ise PAC = PDC × η = 5 × 0,95 = 4,75kW. AC tarafında P = V × I × cos φ, cos φ ≈ 1 alınırsa: I = P/V = 4750/220 = 21,6A. - 12Zor
Denizaltılarda kullanılan çok düşük frekanslı (VLF: 3-30 kHz) haberleşme sistemleri, yüzlerce kilometre uzunluğundaki antenlere ihtiyaç duyar. Bu sistemlerde elektromanyetik dalgalar deniz suyu içinde yayılabilir. Bir denizcilik haberleşme uzmanı şöyle değerlendiriyor: "VLF dalgaları deniz suyunda az zayıflar çünkü frekans düşüktür. Ancak anten boyutu sorunu nedeniyle veri hızı çok düşüktür." Bu değerlendirmenin elektromanyetik teoriyle uygunluğu nasıldır?
Doğru cevap: A
Çözüm: Uzman tamamen doğru değerlendirme yapıyor. İletken ortamda skin depth δ = √(2ρ/ωμ) ∝ 1/√f formülünden, düşük frekansta penetrasyon derinliği artar. Deniz suyu iletken olduğu için VLF dalgaları daha az zayıflar. Anten boyutu λ/4 ile orantılı olduğundan düşük frekansta çok büyük olur. - 13Zor
Süpermarket kasalarında kullanılan RFID (Radio Frequency Identification) sistemleri elektromanyetik indüksiyon ile çalışır. Kasa anteni sürekli RF alan yayar, RFID etiketindeki mikroçip bu alandan enerji çekerek verilerini geri gönderir. Bir perakende teknolojisti şöyle açıklıyor: "RFID etiketinde pil yoktur, tamamen pasif çalışır. Antenin oluşturduğu manyetik alanda mikro bobin indüksiyon ile enerji toplar." Bu sistemin çalışma mesafesi neden sınırlıdır ve mesafe artırımı için hangi yöntemler kullanılabilir?
Doğru cevap: D
Çözüm: Teknolojist doğru açıklıyor. RFID sistemlerde manyetik kuplaj mesafe ile hızla azalır (yakın alan). Mesafe artırmak için: 1) Kasa anteninin gücünü artırmak, 2) Anten boyutunu büyütmek, 3) Çalışma frekansını optimize etmek gerekir. Manyetik alan yakın alanda r³ ile azalır. - 14Zor
Bir AC jeneratöründe manyetik alan içinde dönen dikdörtgen bobinin (a × b boyutlarında) açısal hızı ω'dir. Bobin N sarımdan oluşur ve B büyüklüğündeki düzgün manyetik alanda döner. Bu jeneratörde üretilen EMK'nın denklemi ε = NBAωsin(ωt) şeklindedir. Buna göre; I. EMK'nın tepe değeri NBAω'dır II. Bobinin dönme ekseni manyetik alana diktir III. EMK'nın frekansı f = ω/(2π)'dir ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?
Doğru cevap: C
Çözüm: I. Doğru - ε = NBAωsin(ωt) denkleminde tepe değer NBAω'dır. II. Yanlış - Dönme ekseni manyetik alana paralel olmalıdır. III. Doğru - Açısal frekans ω = 2πf olduğundan f = ω/(2π)'dir. - 15Zor
Araştırmacılar, superconducting quantum interference device (SQUID) tabanlı hassas manyetik alan ölçüm cihazında çalışmaktadır. Cihaz, 10⁻¹⁵ Tesla hassasiyetle manyetik alan değişimlerini algılayabilmektedir. Josephson junction'ları içeren devre, 4,2K sıcaklığında çalışmaktadır. 1mm² kesit alanındaki superconducting loop'ta 0,5nT'lık manyetik alan değişimi olduğunda, loop'ta oluşan akım değişimi kaç pA olur? (Φo = 2,07×10⁻¹⁵ Wb)
Doğru cevap: B
Çözüm: SQUID'de manyetik akı kuantumu Φo = 2,07×10⁻¹⁵ Wb'dir. Manyetik alan değişimi ΔB = 0,5nT = 0,5×10⁻⁹T. Alan A = 1mm² = 10⁻⁶m². Akı değişimi ΔΦ = ΔB×A = 0,5×10⁻⁹×10⁻⁶ = 0,5×10⁻¹⁵ Wb. Bu değer Φo/4 kadardır. Superconducting loop'ta L ≈ 2nH alınırsa, ΔI = ΔΦ/L = 0,5×10⁻¹⁵/(2×10⁻⁹) = 0,25×10⁻⁶ A = 250pA ≈ 242pA.
İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler konusundan sınırsız soru çöz
Bu testteki sorular bitti mi? SınavUP yapay zekası bu konudan sana özel, sürekli yeni sorular üretir. PDF indirmeden, cevap anahtarı aramadan.
İndüksiyon, Alternatif Akım ve Transformatörler testleri
AYT Fizik diğer konular
Bunlar da işine yarar
- Net Hesaplama — testteki doğru-yanlışından netini hesapla
- YKS Puan Hesaplama — netlerinden puan ve sıralama hesapla
- YKS Tercih Sihirbazı — puanına göre bölüm önerisi