Elektromanyetizma Manyetik alan

Konu, 'Üniversiteler' kısmında Eleftra tarafından paylaşıldı.

  1. Eleftra

    Eleftra Her şey bâtıni!

    Kayıt:
    21 Ağustos 2007
    Mesajlar:
    131.807
    Konular:
    37.018
    Beğeniler:
    4.717
    Nereden:
    Eskişehir
            
    Mıknatıssal veya manyetik alan, bir mıknatısın mıknatıssal özelliklerini gösterebildiği alandır. Mıknatısın çevresinde oluşan çizgilere de, mıknatısın o bölgede oluşturduğu mıknatıssal alan çizgileri denir. Mıknatıssal alan çizgilerinin yönü Kuzeyden (K) Güneye doğrudur.

    Pusula iğneleri mıknatıssal alan çizgilerine paralel dururlar.

    < Resme gitmek için tıklayın >


    Çubukta ok yönünde akan akım (I) çubuğun çevresinde bir mıknatıssal alan () oluşturur. Bu alanın yönü sağ el kuralı ile saptanır.
    Michael Faraday, araştırmaları neticesinde maddelerin, mıknatıssal alana tepki gösterdiğini ve bu tepki sonucunda etkileşimin olduğunu ortaya koydu. Verdikleri tepkiye göre maddeleri üç takımda toplanabildiğini gösterdi;


    Diamıknatıssal: Zayıf bir şekilde etkilenenler; Bağıl magnetik geçirgenlikleri µr < 1 olan bu tür maddeler, güçlü bir magnetik alana dik şekilde kendilerini yönlendirirler. Diamagnetizma, tek sayıda elektronlara sahip ve tamamlanmamış içi kabuğu olmayan maddelerde görünür. Radyum, potasyum, magnezyum, hidrojen, bakır, gümüş, altın ve su diamagnetik gruba girerler.
    Paramıknatıssal : Bağıl magnetik geçirgenlikleri µr > 1 olan bu tür maddeler, güçlü bir magnetik alana paralel şekilde kendilerini yönlendirirler. Paramagnetizma çift sayıda elektronlara sahip maddelerde görülür. Hava, alüminyum ve silisyum paramagnetik gruba girer.

    Ferromıknatıssal: Kuvvetli bir şekilde mıknatıslardan etkilenen maddelerdir, Demir, nikel, kobalt ve alaşımlarını içeren maddeler bu gruba girer.
    Bir mıknatısta:

    Aynı işaretli kutuplar birbirini iterlerken, zıt işaretli kutuplar birbirini çekerler.
    İtme ya da çekme kuvvetleri kutup şiddeti ile doğru, aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
    Elektriksel yük konusundaki coulomb kuvveti gibi kutupların birbirlerine uyguladıkları mıknatıssal kuvvet skaler olarak birbirine eşit, fakat zıt yönlüdür.
    Bir mıkantısın ikiye bölünmesi sonucu bölünen her bir parçanın K, G biçiminde yeniden kutuplaştığı görülür. Buradan çıkaracağımız sonuç, atomik boyutlara inildiğinde dahi tek kutuplu mıknatıs elde edilemeyeceğidir.
    Mıknatıssal kutuplar
    Bir mıknatısı kütle merkezinden astığımızda bir ucunun kuzeyi diğer ucunun güneyi gösterdiğini gözleriz. Kuzeyi gösteren uca mıknatısın kuzey kutbu (N) , güneyi gösteren uca ise mıknatısın güney kutbu (S) denir.Mıknatısın aynı kutupları birbirini iter, zıt kutupları ise birbirini çeker.
    Pusula bir noktadaki mıknatıssal alanı gösterir. Pusula ince bir mıknatısın bir iğne üzerinde serbestçe dönebilmesiyle oluşur. Bir mıknatıs pusulaya yaklaştırıldığında pusula iğnesi sapma yapar.



    Yerin Mıknatıssal alanı

    < Resme gitmek için tıklayın >


    Yerin mıknatıssal alanı yaklaşık bir çift kutuptur. Coğrafi olarak da kuzey ve güney kutuplar olarak adlandırılırlar.
    Yerin mıknatıssal alanı, dünyanın sıvı dış çekirdeğindeki konveksiyon akımları ile oluşur. Dış çekirdekteki konveksiyon hareketleri, zaman içinde mıknatıssal alanı oluşturur. Bu konveksiyon hareketlerinin dünyanın oluşumundan beri meydana geldiği düşünülmektedir. Yeryüzü çekirdeğinin içi katı , dışı sıvı demir termal hareketlerle kendi mağnetik alanlarını yaratır.Atomların yeterli bir güçle ve düzenli bir şekilde değiştirmesi ve yönlendirmesi kalıcı mıknatıslanmaya neden olduğundan dünyanın kabuğunda kalıcı mıknatıslanma yaratır. Dünyayı, etrafı mağnetik alanla çevrelenmiş büyük küresel bir mıknatıs gibi düşünebiliriz.

    Dünya mıknatıssal alanı, kuzey ve güney kutupları olan, merkezde yerleşmiş bir dipol mıknatıs çubuk olarak ta tanımlanır. Dünyanın dönüş ekseni ile dipolün ekseni arasında yaklaşık olarak 11 derece fark vardır. Bu kuzey ve güney coğrafi kutuplarla, magnetik kutupların üst üste gelmediğini gösterir. Herhangi bir noktadaki yer mıknatıssal alanı, ölçülen bileşen ve yön ile belirtilir. Yerin içindeki dev mıknatıs Coğrafi kuzey-güney doğrultusuyla yaklaşık 11-15 derece lik bir açı yapacak şekilde konumlandığından pusulanın gösterdiği yön tam olarak coğrafi kuzey yönü olmayıp 11-15 derece arasında sapma yapar.



    Magnetik Alan Çizgileri
    Sağ el kuralı olarak adlandırılan yöntem, çeşitli mıknatıslarda ve içinden akım geçen tel çubuklarda akımın, kuvvetin ve magnetik alanın yönünü bulmamıza yardımcı olur.

    Magnetik alan çizgileri mıknatısın N kutbundan S kutbuna doğrudur.
    Sürtünme yolu ile, dokunmayla ve etki ile geçici mıknatıslık elde edilebilir.


    mıknatıssal akı
    Birim yüzeyden geçen mıknatıssal alan çizgileri sayısının ölçüsüne mıknatıssal akı denir.

    Düzgün B mıknatıssal alanına konulmuş bir yüzeyde N ile gösterilen ve yüzeye dik gelen vektör yüzeyin normalidir. B vektörü mıknatıssal alanın yönünü gösterir.



    Mıknatıs Etkisinin Ortamdan Geçişi
    Yumuşak demir gibi maddeler ferromagnetiktirler; mıknatısın kutupları arasına yerleştirildiklerinde magnetik alan çizgilerini sıklaştırırlar.
    Magnetik alan çizgilerini zayıflatan maddeler magnetik özellik göstermemektedirler

Sayfayı Paylaş