Bu yazı sırayla , manyetik kuvveti ve kökenini , manyetik kuvvetin atomik ilişkisini ve maddelerin manyetik etkilerin kökenini , elektrik akımıyla ve iletken tellerdeki örneklerle manyetik kuvvet arasındaki ilişkiyi ve manyetizmayı anlatacak ana 4 hususta özetlenmiş halini içeriyor.
1.Manyetik kuvvet nedir , neden dolayı oluşur? Bir parçacık manyetik kuvveti nasıl kazanır?
Manyetik kuvvet ; elektrik yüküne sahip bir parçacığın , çevresindeki herhangi elektrik yüküne uygulayacağı kuvveti -her geçen birim zamanda- değiştirmesiyle yaratılır.
Biraz daha açıklayıcı olalım , bu yüzden bir tanım yapacağım.
Elektrik Alan : Sınırlandırılmış bir yüzeyde/bölgede bulunan yüklerin , bir noktada birim yüke uygulayabileceği net elektrik kuvvetidir. Yani ortama yeni bir yük eklerken , var olan yüklerin yarattığı bir alan varmışcasına düşünür ve yükümüzün ondan etkilendiğini var sayarız.
Şimdi , bir parçacık çevresindeki her noktada elektrik alan yaratıyor. Rastgele bir noktadaki elektrik alanının birim zamanda (yani her geçen zamanda) değişikliğe uğradığını düşünelim. Bunu nasıl sağlarız ? Parçacığın hareketlenmesini sağlayarak.
2. Mıknatıslar nasıl manyetik alan üretir? Demir gibi kimi elementler nasıl manyetik alandan etkilenir? Bazı elementler neden manyetik alana ilgisizdir?
Düşünelim , elektronlar da orbitallere iki zıt dönüş ekseninde döner biçimde yerleşmişlerdir. Elektronlar , orbitallerinde hem hareketlilerdir , hem de çevrelerinde yüklerinden dolayı elektrik alan oluşturuyorlar. Yani her atomun aynı enerji seviyedeki orbitallerinin her birinde yerleşmiş iki elektronu , birbirine eşit büyüklükte çevrelerindeki elektrik alanlarını değiştirirler , ama biri azaltırken diğeri artırır. Bunların birbirini dengelemesi ve maddenin atomlarının çevresinde manyetik kuvvet oluşturmaması için orbitallerin dolu olması ve herhangi bir orbitalinin tek elektronlu olmaması gerekir.
Eğer eşlenmemiş elektrona sahip orbital yapısındaki her bir elektron , maddenin tüm atomlarınca aynı yönde doğrultulanır ve eş dönüş stili kazandırılırsa , bu madde çevresinde manyetik alan üretir. (Manyetik Alan , uygulanmaya hazır manyetik kuvvet etkisi oluşacak bir bölgede varolduğu düşünülen bir alandır.) Yani bu maddeler bir mıknatıstır. Eğer aynı yönde doğrultulanma mümkün değilse , bu madddeler de manyetik alandan etkilenir ama mıknatıs özelliği göstermezler.
3.Elektrik akımının geçtiği bir tel ile manyetik kuvvetlerin ilişkisine yol açan nedir?
Elektrik akımının olduğu bir iletken , içerisinde elektronları hareketli bir şekilde taşıdığından , çevresinde manyetik alan üretir. Bu manyetik alan , başka hareketli yüklerin bulunduğu diğer akım taşıyan iletkenlerle etkileşebilir , böylelikle iki akım geçen telin birbirini çektiğini/ittiğini gözlemleyebiliriz.
4.Elektrik akımının geçtiği bir telin başka bir telde uzaktan bir akım üretmesi nasıl mümkün oluyor ve Manyetik kuvvetlerle olan bağlantısı nedir ?
Eğer bu manyetik alan bir noktada sürekli değişiyorsa , (Örneğin akım geçen bir teldeki gerilim güç kaynağından periyodik olarak azaltıp artırılıyorsa , ya da alternatif akım kaynaklarından bir hidroelektrik üreticisiden gelen akım kaynağına bu tel bağlandıysa) , etraftaki herhangi bir yüke elektrik kuvveti uygulayacaktır. Yani , değişken bir manyetik alan ; elektrik alan yaratacak , bir teldeki elektronlara elektrik kuvveti uygulayarak o telde akım üretecektir.
5.Tüm Elektromanyetizma ilişkilerinin ve denklemlerinin özeti : Maxwell Denklemleri.
Bahsettiğim ilkeler , tüm elektromanyetizmanın temelini inşa etmemize ve matematiksel modellemesi yapıldığında tüm elektromanyetik bağıntıların türetilmesine olanak tanır. Bu ilkelerin modellenmesiyle oluşturulan 4 temel denkleme "Maxwell Denklemleri" denir.
Biri , Gauss Yasası'dır : Elektrik alan , ortamın yük yoğunluğu ve elektriksel geçirgenliği ile orantılıdır.
Biri , Manyetizmaya Dair Gauss Yasası'dır : Manyetik alan , kapalı bir alanda birbirini tamamlar ve manyetik yük bulunmaz.
Biri , Amper Yasası'dır : Manyetik alanlar , değişen elektrik alanlardan oluşur.
Biri , Faraday Yasası'dır : Zamana göre manyetik alandaki değişim elektrik alan yaratır.
Bu yasaların 4'ünün integrasyon formları , elektriğe ve manyetizmaya dair ihtiyacın olacak her bağıntının ana türetilme noktasıdır.
Kaynaklar
- Yazar Yok. Serway&Amp;Beichner 2.Cilt (Elektromanyetizma Konuları). (18 Nisan 2020). Alındığı Tarih: 18 Nisan 2020. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
