bir manyetik alan çevreleyen hareket halindeki herhangi bir elektrik yükü. Manyetik alan sürekli ve görünmezdir, ancak kuvveti ve yönü manyetik alan çizgileri ile temsil edilebilir. İdeal olarak, manyetik alan çizgileri veya manyetik akı çizgileri bir manyetik alanın kuvvetini ve yönünü gösterir. Temsil yararlıdır, çünkü insanlara görünmez bir gücü görmeleri için bir yol sağlar ve fizik matematiksel yasaları alan çizgilerinin "sayısını" veya yoğunluğunu kolayca barındırır.
- Manyetik alan çizgileri, bir manyetik alandaki görünmez kuvvet çizgilerinin görsel bir temsilidir.
- Geleneksel olarak, çizgiler kuvveti bir mıknatısın kuzeyden güney kutbuna kadar takip eder.
- Çizgiler arasındaki mesafe manyetik alanın göreceli gücünü gösterir. Çizgiler ne kadar yakınsa manyetik alan o kadar güçlü olur.
- Manyetik alan çizgilerinin şeklini, mukavemetini ve yönünü izlemek için demir talaşı ve pusula kullanılabilir.
Manyetik alan vektöryani büyüklüğü ve yönü vardır. Eğer elektrik akımı düz bir çizgide akarsa, sağ kural görünmez manyetik alan çizgilerinin bir telin etrafından aktığı yönü gösterir. Başparmağınız akım yönünü gösterecek şekilde teli sağ elinizle kavradığınızı düşünüyorsanız, manyetik alan telin etrafındaki parmakların yönünde hareket eder. Ancak, akımın yönünü bilmiyorsanız veya sadece bir manyetik alanı görselleştirmek istiyorsanız?
Manyetik Alan Nasıl Görülür
Hava gibi manyetik alan da görünmezdir. Havaya küçük kağıt parçaları atarak rüzgarı dolaylı olarak görebilirsiniz. Benzer şekilde, manyetik malzemenin bitlerini manyetik bir alana yerleştirmek, yolunu izlemenizi sağlar. Kolay yöntemler şunları içerir:
Pusula Kullan
Tek bir el sallamak pusula manyetik alanın etrafındaki alan çizgilerinin yönünü gösterir. Manyetik alanı gerçekten eşlemek için birçok pusula yerleştirmek, manyetik alanın herhangi bir noktada yönünü gösterir. Manyetik alan çizgileri çizmek için pusulayı "noktalar" bağlayın. Bu yöntemin avantajı, manyetik alan çizgilerinin yönünü göstermesidir. Dezavantajı manyetik alan kuvvetini göstermemesidir.
Demir Talaşı veya Manyetit Kumu Kullanın
Demir ferromanyetiktir. Bu, manyetik alan çizgileri boyunca kendini hizalayarak kuzey ve güney kutupları olan küçük mıknatıslar oluşturduğu anlamına gelir. Demir talaşları gibi küçük demir parçaları, alan çizgilerinin ayrıntılı bir haritasını oluşturmak için hizalanır, çünkü bir parçanın kuzey kutbu başka bir parçanın kuzey kutbunu itmek ve güney kutbunu çekmek için yönlendirilir. Ancak, talaşları bir mıknatıs üzerine serpemezsiniz çünkü çekilirler ve manyetik alanı izlemek yerine yapışırlar.
Bu sorunu çözmek için demir talaşları manyetik bir alan üzerine kağıt veya plastik üzerine serpilir. İnce talaşları dağıtmak için kullanılan bir teknik, onları birkaç inç yükseklikten yüzeye serpiştirmektir. Alan çizgilerini daha net hale getirmek için daha fazla dosya eklenebilir, ancak yalnızca bir noktaya kadar eklenebilir.
Demir talaşlarına alternatifler arasında çelik BB peletleri, kalay kaplı demir talaşları (paslanmayacak), küçük ataşlar, zımbalar veya manyetit kumu. Demir, çelik veya manyetit parçacıklarını kullanmanın avantajı, parçacıkların ayrıntılı bir manyetik alan çizgileri haritası oluşturmasıdır. Harita ayrıca manyetik alan gücünün kabaca bir göstergesidir. Yakından aralıklı, yoğun çizgiler alanın en güçlü olduğu yerde meydana gelirken, geniş olarak ayrılmış, seyrek çizgiler daha zayıf olduğu yerleri gösterir. Demir talaşı kullanmanın dezavantajı, manyetik alan yönelim belirtisi olmamasıdır. Bunu aşmanın en kolay yolu, hem yönlendirmeyi hem de yönü haritalamak için demir talaşlarıyla birlikte bir pusula kullanmaktır.
Manyetik İzleme Filmini Deneyin
Manyetik görüntüleme filmi esnek plastik küçük manyetik çubuklarla bağlanmış sıvı kabarcıkları içerir. Filmler, manyetik alandaki çubukların yönüne bağlı olarak daha koyu veya daha açık görünür. Manyetik görüntüleme filmi, düz bir buzdolabı mıknatısı tarafından üretilen gibi karmaşık manyetik geometrinin en iyi haritalanmasını sağlar.
Doğal Manyetik Alan Çizgileri
Manyetik alan çizgileri de doğada görülür. Sırasında tam güneş tutulması, koronadaki çizgiler Güneş'in manyetik alanını izler. Yeryüzünde bir aurora hatları gezegenin manyetik alanının yolunu gösterir. Her iki durumda da, görünür çizgiler yüklü parçacıkların parlayan akışlarıdır.
Manyetik Alan Çizgi Kuralları
Bir harita oluşturmak için manyetik alan çizgilerini kullanarak, bazı kurallar görünür hale gelir:
- Manyetik alan çizgileri asla kesişmez.
- Manyetik alan çizgileri süreklidir. Manyetik bir malzeme boyunca devam eden kapalı döngüler oluştururlar.
- Manyetik alan çizgileri, manyetik alanın en güçlü olduğu yerde birleşir. Başka bir deyişle, alan çizgilerinin yoğunluğu manyetik alan kuvvetini gösterir. Bir mıknatısın etrafındaki alan çizgileri eşlenirse, en güçlü manyetik alan her iki kutbunda.
- Manyetik alan bir pusula kullanılarak eşlenmedikçe, manyetik alanın yönü bilinmiyor olabilir. Geleneksel olarak, yön manyetik alan çizgileri boyunca ok uçları çizilerek belirtilir. Herhangi bir manyetik alanda, çizgiler her zaman kuzey kutbundan güney kutbuna akar. "Kuzey" ve "güney" adları tarihseldir ve manyetik alanın coğrafi yönelimi üzerinde bir etkisi olmayabilir
Kaynak
- Durney, Carl H. ve Curtis C. Johnson (1969). Modern Elektromanyetiğe Giriş. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-018388-9.
- Griffiths, David J. (2017). Elektrodinamiğe Giriş (4. baskı). Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN 9781108357142.
- Newton, Henry Black ve Harvey N. Davis (1913). Pratik Fizik. MacMillan Co., ABD.
- Tipler, Paul (2004). Bilim Adamları ve Mühendisler için Fizik: Elektrik, Manyetizma, Işık ve Temel Modern Fizik (5. baskı). W. H. Özgür adam. ISBN 978-0-7167-0810-0.