Manyetizma
Giriş
• Mıknatıs olarak ifade edilen manyetizma özelliği, hayatımızın birçok alanında
kullanılmaktadır. Demir kobalt gibi cisimleri çeken cisimlere mıknatıs denir.
Mıknatısları daimi ve elektro mıknatıslar olarak ikiye ayrılır.
• Mıknatıslar tabiatta doğal olarak (fe3O4- demir oksit) bulunur. Demir, alüminyum,
kobalt, nikel, berilyum ve oksit alaşımları yapay mıknatıs yapımlarında
kullanılırlar.
• Mıknatıslardan etkilenen ve mıknatıs haline getirilebilen maddelere manyetik
maddeler, bunun dışında kalan maddelere manyetik olmayan maddeler denir. Bir
mıknatıs ortasında bir ip ile asılır ise mıknatıs çubuk kuzey güney doğrultusuna
yönelerek durur.
• Kuzeye yönelen uca kuzey kutbu(N) güneye yönelen uca güney kutbu (S) denir.
Giriş
• Manyetik pusula yerin manyetik alanından faydalanarak yön bulmayı sağlar.
• Aynı manyetik kutuplar birbirini iter, zıt manyetik kutuplar birbirini çeker.
• Bir mıknatıs ne kadar küçük parçalara bölünürse bölünsün her zaman kuzey ve
güney kutbu bulunur.
Elektromıknatıs
• Aynı yönde akım taşıyan çok sayıda tel bir araya getirildiğinde birlikte daha güçlü
bir manyetik alan meydana getirir. Burada tek tel yerine, çok sarımlı tel ile bobin
oluşturulursa manyetik alan daha fazla güçlendirilebilir. Bobin içinde bir demir
çubuk yerleştirilmesi durumunda ise manyetik alan gücü çok daha fazla artar.
• İçinde demir nüve bulunan bobinden elektrik akımı geçirildiğinde, demir mıknatıs
özelliği gösterir. Buna elektro mıknatıs denir. Bobinden geçen akım kesilince
demir mıknatıs özelliğinin büyük bir kısmını kaybeder.
Elektromıknatıs
• Demir atomunda normal şartlarda kutuplar rastgele sıralanmıştır. Bu durumda
kuzey (N) ve güney (S) kutuplar birbirinin etkisini yok eder. Eğer demir çubuk
mıknatıslanırsa atomlar kuzey ve güney kutupları aynı yönde olacak şekilde
hizalanır.
• Endüstride büyük elektromıknatıslar ağır demir ve çelik külçelerini kaldırmak ve
taşımak için kullanılmaktadır.
Hans Christian Oersted Deneyi
• Bir mıknatısın manyetik özelliklerini gösterdiği bölgeye o mıknatısın manyetik
alanı denir. Mıknatısın etkisi mıknatıstan uzaklaştıkça azalır. Manyetik alan
hareket eden elektrik yükünden doğar.
• Oersted yaptığı deneylerde (1820) üzerinden akım geçen bir tel etrafındaki
pusulanın ibresinin saptığını görmüş ve bunun meydana gelen manyetik alandan
kaynaklandığını öne sürmüştür.
Sağ El Kuralı
• Üzerinden akım geçen tel etrafında manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur.
• Sağ el kuralına göre baş parmak akım yönünü göstermek üzere manyetik alan
yönü diğer dört parmak yönündedir.
Solenoid
Elektrik Motoru & Jeneratör
• Elektrik motorları manyetik alanı kullanarak elektrik enerjisini mekanik enerjiye
dönüştürür. Bunun tersine jeneratörler ise mekanik enerjiyi elektrik enerjisine
dönüştürür. Şekilde görüldüğü gibi üzerinden akım geçen bir tele mıknatıs
tarafından oluşturulan manyetik alan sebebiyle kuvvet uygulanır.
Elektromanyetik İndüksiyon
• Jeneratör prensibi 19. yüzyılda İngiliz Fizikçi Michael Faraday tarafından
keşfedilmiştir. Buna göre manyetik alan içinde hareket ettirilen tel üzerinde akım
indüklenir.
Yüke Etki Eden Manyetik Kuvvet
• Manyetik alan içinde manyetik alana dik olarak v hızı ile hareket eden q yüküne
etki eden kuvvet, yük ve hız ile orantılıdır. Eğer yükün hareket yönü manyetik
alana paralel ise etki eden kuvvet sıfırdır.
Örnek
• TV içinde bir elektron 8x106 m/s hız ile x ekseni boyunca katot tüpünün ön
tarafına doğru hareket ediyor. Bobin tarafından oluşturulan manyetik alan 0,025
Tesla ve yönü x ekseni ile 60° ise elektrona uygulanan manyetik kuvveti ve
elektronun ivmesini bulun?
Akım Taşıyan Tele Etki Eden Manyetik Kuvvet
• Üzerinden akım geçen bir tele etki eden kuvveti bulmak için akımı oluşturan
yüklere etki eden kuvvetlerin toplamı hesaplanabilir.
Örnek
• İletken bir tel şekilde gösterildiği gibi yarıçapı R olan yarım daire şeklinde kıvrılmış
olup elde edilen kapalı döngüden I akımı geçmektedir. Telin düz ve eğimli
kısımlarına etki eden kuvvetlerin büyüklüğünü ve yönünü bulun?
Düz kısım
Yön sayfa içine doğru
Eğimli kısım
Kapalı döngü içinde net kuvvet sıfırdır.
Yön sayfa dışına doğru
Download

Manyetizma