Elektromanyetik Teori · 1. Ünite

1. Ünite Deneme Sınavı: Vektör Analizi

20 çoktan seçmeli soru · 6 konu · cevaplar ve çözümler sınavı bitirince

Sınavdaki konular

  1. Vektör Cebiri (4 soru)
  2. Diferansiyel Hesabı (Gradiyent, Diverjans, Rotasyonel) (4 soru)
  3. İntegral Hesabı (3 soru)
  4. Eğrisel Koordinatlar (3 soru)
  5. Dirac Delta Fonksiyonu (3 soru)
  6. Vektör Alanları Teorisi (3 soru)

Deneme sınavı nasıl işler?

Örnek sorular

Soru 1

$\vec{A}=(1,2,3)$ ve $\vec{B}=(4,-5,2)$ vektörleri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Vektörler birbirine diktir.
  2. Vektörler birbirine paraleldir.
  3. Aralarındaki açı dar açıdır.
  4. Aralarındaki açı geniş açıdır.
  5. $\vec{B}$, $\vec{A}$ doğrultusunda bir birim vektördür.

Doğru cevap: A

Çözüm

Cevap: Vektörler birbirine diktir.
1. Skaler çarpımı hesapla: $\vec{A}\cdot\vec{B}=(1)(4)+(2)(-5)+(3)(2)=4-10+6=\mathbf{0}$.
2. $\vec{A}\cdot\vec{B}=AB\cos\theta=0$ ve iki vektör de sıfırdan farklı olduğundan $\cos\theta=0$, yani $\theta=90^\circ$.
3. Paralellik şıkkı yanlıştır: $\vec{A}\times\vec{B}=(19,\,10,\,-13)\neq\vec{0}$ olduğundan vektörler paralel değildir.
Dar ya da geniş açı seçenekleri skaler çarpımın sıfır olmadığı durumlar içindir. $|\vec{B}|=\sqrt{45}\ne1$ olduğundan $\vec{B}$ birim vektör de değildir.

Soru 2

Küresel koordinatlarda $d\vec{l} = dr\,\hat{r} + r\,d\theta\,\hat{\theta} + r\sin\theta\,d\phi\,\hat{\phi}$ olduğuna göre diferansiyel hacim elemanı $d\tau$ aşağıdakilerden hangisidir?

  1. $r^2\sin\theta\,dr\,d\theta\,d\phi$
  2. $r^2\,dr\,d\theta\,d\phi$
  3. $r\sin\theta\,dr\,d\theta\,d\phi$
  4. $r\,dr\,d\theta\,d\phi$
  5. $\sin\theta\,dr\,d\theta\,d\phi$

Doğru cevap: A

Çözüm

Cevap: $r^2\sin\theta\,dr\,d\theta\,d\phi$
1. Sonsuz küçük kutunun üç dik kenarı $d\vec{l}$'nin bileşenlerinden okunur: $dr$, $r\,d\theta$ ve $r\sin\theta\,d\phi$.
2. Hacim, dik kenarların çarpımıdır: $d\tau = (dr)(r\,d\theta)(r\sin\theta\,d\phi) = r^2\sin\theta\,dr\,d\theta\,d\phi$.
3. Aynı sonuç Jacobian determinantı $|\partial(x,y,z)/\partial(r,\theta,\phi)| = r^2\sin\theta$ ile de bulunur.
Silindirik hacim elemanının $s\,ds\,d\phi\,dz$ olması ile karıştırılabilir; küresel durumda $d\theta$ kenarı $r$, $d\phi$ kenarı ise $r\sin\theta$ ile ölçeklendiğinden iki ayrı çarpan gelir. $r^2\,dr\,d\theta\,d\phi$ şıkkı $\sin\theta$'yı, yani enlem çemberinin kutuplara doğru küçülmesini gözden kaçırır.

Sınavın tamamı Elektromanyetik Teori dersini derslerine ekleyince açılır.

Elektromanyetik Teori: tüm konular ve deneme sınavları