manyetik indüksiyon nedir
Bu yazıda manyetik indüksiyonun ne olduğunu, manyetik alanla nasıl ilişkili olduğunu, manyetik indüksiyonun akımla ne ilgisi olduğunu ve akımı nasıl etkilediğini anlamaya çalışacağız. İndüksiyon çizgilerinin yönünü belirleyen temel kuralları hatırlayalım ve manyetostatik problemlerini çözmede yardımcı olacak bazı formülleri de not edeceğiz.
Uzayda seçilen bir noktada manyetik alanın karakteristik gücü, manyetik indüksiyon B'dir. Bu vektör miktarı, manyetik alanın içinde hareket eden yüklü bir parçacığa etki ettiği kuvveti belirler. Parçacığın yükü q, hızı v ve uzayda belirli bir noktada manyetik alanın indüksiyonu B ise, o zaman parçacık üzerine manyetik alanın yanından bir kuvvet etki eder:
Böylece B, büyüklüğü ve yönü, manyetik alanın yanında hareket eden bir yüke etki eden Lorentz kuvveti şuna eşit olacak şekilde olan bir vektördür:
Burada alfa, hız vektörü ile manyetik indüksiyon vektörü arasındaki açıdır. Lorentz kuvvet vektörü F, hız vektörüne ve manyetik indüksiyon vektörüne diktir.Yönü, pozitif yüklü bir parçacığın düzgün bir manyetik alanda hareket etmesi durumunda belirlenir. sol el kuralı:
«Sol el, manyetik indüksiyon vektörü avuç içine girecek şekilde konumlandırılırsa ve dört açık parmak pozitif yüklü parçacığın hareket yönüne yönlendirilirse, o zaman 90 derece bükülmüş başparmak, yönü gösterecektir. Lorentz kuvveti.»
İletkendeki akım, yüklü parçacıkların hareketi olduğundan, manyetik indüksiyon aynı zamanda, düzgün bir manyetik alana sahip çerçeveye etki eden maksimum mekanik momentin çerçevedeki akımın alana göre çarpımına oranı olarak da tanımlanabilir. çerçeve:
Manyetik indüksiyon, bir elektrik alanının gücüne benzer bir manyetik alanın temel bir özelliğidir... SI sisteminde, manyetik indüksiyon tesla (T), CGS sisteminde gauss (G) cinsinden ölçülür. 1 tesla = 10.000 gauss. 1 T, içinden 1 A akımın aktığı 1 m2 alanlı bir çerçeveye 1 N • m'ye eşit maksimum dönen mekanik kuvvet momentinin etki ettiği böyle bir düzgün manyetik alanın indüklenmesidir.
Bu arada, Dünya'nın manyetik alanının 50 ° enlemde indüksiyonu ortalama 0,00005 T ve ekvatorda - 0,000031 T'dir. Manyetik indüksiyon vektörü her zaman manyetik alan çizgisine teğet olarak yönlendirilir.
Düzgün bir manyetik alana yerleştirilen halka, manyetik indüksiyon vektörünün akısı olan manyetik akı Ф tarafından delinir. Manyetik akı F'nin büyüklüğü, kontura göre manyetik indüksiyon vektörünün yönüne, büyüklüğüne ve manyetik indüksiyon çizgileri tarafından delinmiş kontur alanına bağlıdır.B vektörü ilmek alanına dik ise, ilmekten geçen manyetik akı F maksimum olacaktır.
Tümevarım teriminin kendisi, "rehberlik" anlamına gelen Latince "tümevarım" kelimesinden gelir (örneğin, bir düşünce önermek - yani bir düşünceye neden olmak). Eşanlamlılar: rehberlik, arka plan, eğitim. Elektromanyetik indüksiyon fenomeni ile karıştırılmamalıdır.
Etrafında canlı tel var manyetik alan... Bir elektrik akımının manyetik alanı, 1820'de Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oersted tarafından keşfedildi. Düz bir tel boyunca akan I elektrik akımının B manyetik alanının endüksiyonunun kuvvet çizgilerinin yönünü belirlemek için, sağ el vidasını veya gimbal kuralını kullanın:
«Yalpa çemberinin dönüş yönü, manyetik indüksiyon B çizgilerinin yönünü gösterir ve denge halkasının ilerici hareketi, iletkendeki akımın yönüne karşılık gelir.»
Bu durumda, I akımına sahip bir iletkenden R mesafesindeki manyetik indüksiyon B'nin değeri aşağıdaki formülle bulunabilir:
manyetik sabit nerede:
Pozitif yüklerden başlayarak elektrostatik alan E'nin yoğunluk çizgileri negatif olanlarla biterse, o zaman manyetik indüksiyon B çizgileri her zaman kapalıdır. Elektrik yüklerinden farklı olarak, elektrik yükleri gibi kutup oluşturacak manyetik yükler doğada bulunmamıştır.
Şimdi birkaç kelime kalıcı mıknatıslar hakkında… 19. yüzyılın başında, Fransız araştırmacı ve doğa fizikçisi André-Marie Ampere, moleküler akımlar hakkında bir hipotez öne sürdü. Ampere'e göre, elektronların atom çekirdeği etrafındaki hareketi, temel akımları üretir ve bu da, etraflarında temel manyetik alanlar oluşturur.Ve bir dış manyetik alana bir ferromanyet parçası yerleştirilirse, bu mikroskobik mıknatıslar kendilerini dış alanda yönlendirecekler ve ferromanyet parçası bir mıknatıs haline gelecektir.
Neodimyum-demir-bor alaşımı gibi artık mıknatıslanma değeri yüksek olan maddeler, günümüzde güçlü kalıcı mıknatıslar elde etmeyi mümkün kılmaktadır. Neodimyum mıknatıslar, 10 yılda mıknatıslanmalarının %1-2'sinden fazlasını kaybetmezler. Ancak + 70 ° C veya daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılarak kolayca manyetikliği giderilebilirler.
Umarız bu makale, manyetik indüksiyonun ne olduğu ve nereden geldiği hakkında genel bir fikir edinmenize yardımcı olmuştur.