Manyetik Alan
Üzerinden Akım Geçen Doğrusal Telin Çevresinde Oluşan Manyetik Alan
Yukarıya doğru akım geçen sonsuz uzunluktaki düz iletken telin çevresinde meydana gelen manyetik alan çizgileri şekildeki gibi telin doğrultusunu merkez kabul eden çemberler biçimindedir.
Bu çember üzerindeki herhangi bir noktadaki manyetik alan çembere teğettir.
- Akım geçen bir telin çevresinde oluşan manyetik alanın kaynağı teldeki elektronların hareketidir.
- Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür ve \(\vec{B}\) sembolü ile gösterilir.
- Manyetik alanın SI'daki birimi tesladır (T)
Sonsuz uzunluktaki doğrusal telin bir noktada meydana getirdiği manyetik alanın şiddeti; telden geçen akımın şiddeti (i) ve manyetik alan sabiti ile doğru orantılı, tele olan uzaklık (d) ile ters orantılıdır.
\[B = K.\frac{2i}{d} \]
Manyetik alan sabiti (K), ortamın manyetik geçirgenliği \((\mu_0)\) kullanılarak hesaplanır.
\[K = \mu_0/4\pi = 10^{-7} T.m/A \]
Üzerinden akım geçen iletken telin etrafında oluşan manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Şekildeki gibi baş parmak akımın yönünü gösterecek biçimde tel avuç içine alınır. Bu durumda kıvrılan dört parmağın gösterdiği yön manyetik alanın yönüdür.
- "\(\otimes\)" işareti sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru olan yönü,
- "\(\odot\)" işareti sayfa düzlemine dik ve dışarıya doğru olan yönü gösterir.
- Herhangi bir noktanın manyetik alanı, çembere teğettir.
Manyetik alan vektörel bir büyüklük olduğundan, bileşke manyetik alan bulunurken işlemler vektörel toplama işleminin kurallarına uygun olarak yapılmalıdır.
- \(\vec{B}=\vec{B}_1 + \vec{B}_2 + ...\)
Üzerinden Akım Geçen İletken Halkanın Merkezinde Oluşan Manyetik Alan
Akım geçen halkaların çevresinde ve merkezinde manyetik alan oluşur.
Üzerinden i akımı geçen r yarıçaplı çemberin merkezindeki manyetik alanın büyüklüğü;
\[B=K.\frac{2.\pi.i}{r} \]
Üzerinden akım geçen halkanın merkezinde oluşan manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Şekildeki gibi avuç içi halka merkezine bakacak ve dört parmak akımın yönünü gösterecek biçimde el halkayı kavrarsa, açılan baş parmak halkanın merkezindeki manyetik alanın yönünü gösterir.
Tel sayfa düzleminde ise merkezindeki manyetik alanın yönü sağ el kuralına göre, sayfa düzlemine dik olur.
Yarım ve çeyrek çember biçimindeki teller için merkezdeki manyetik alanlar;
Üzerinden Akım Geçen Akım Makarasının Merkez Ekseninde Oluşan Manyetik Alan
Bir silindirin üzerine iletken bir telin sarılmasıyla oluşturulan bobine akım makarası ya da selenoid denir.
Kapı zili, elektrik motoru, radyo ve jenerator gibi elektronik cihazlarda bobinler kullanılır.
Bobinin merkez ekseninde oluşan manyetik alanın büyüklüğü, bobinden geçen akımın şiddeti ve bobinin üzerindeki sarım sayısı ile doğru orantılı, bobinin sarım yapılan uzunluğu ile ters orantılıdır. Ortama bağlıdır.
\[B = K.\frac{4\pi.N.i}{l} \]
Bobinin merkez eksenindeki manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Şekildeki gibi sağ elimizin dört parmağı akımın yönünü gösterecek biçimde akım makarası avuç içine alınırsa, açılan baş parmak manyetik alanın yönünü gösterir.
- Üzerinden akım geçen bir bobin mıknatıs özelliği gösterir. Manyetik alanın çıktığı taraf mıknatısın N kutbu, girdiği taraf ise mıknatısın S kutbudur.
Questions
- \(B=(4k.i.N)/l\) olacak