1. Manyetizma

2. Tarihçe
Manyetizma  M.Ö.2000’li yıllarda Eski Yunan’da, Magnesia bölgesindeki
bazı gizemli kaya parçalarının metalleri çektiği gözlendi. (Bu kaya
parçalarına manyetit(Fe3O4) adı verilir).
Mıknatısın ilk kullanımıpusulada!
M.Ö. 1100’ler Çinli gemiciler
pusula kullanılıyor.
Manyetizmanın varlığı biliniyordu ancak manyetizma ile ilgili açıklamalar
19.yy başlarına kadar yapılamamıştı.

3.  Magnetizma olgusu
üzerine ilk önemli yapıtın
yazarı İngiliz bilim adamı
William Gilbert(1544-
1600)’dir. 1600 yılında
yayınlanan “De Magnet”
adlı yapıtında Gilbert
dünyanın de bir mıknatıs
olduğunu ve pusulanın
ibresinin dünyanın
manyetik kutbunu
gösterdiğini söyledi.

4.  Manyetizmanın, elektrik ile ilgisi
1820 yılına kadar anlaşılamamıştır.
 1820 yılında Hans Christian Oersted(1775-1851)
pusula iğnesinin yakınındaki bir telden akım
geçtiğinde pusula iğnesinin saptığını gördü.
Oersted, bir telin içinden akım geçirildiğinde telin
çevresinde manyetik alan oluştuğu sonucuna da
vardı.

5.  Yine aynı yıl Fransız matematikçi
ve fizikçi Andre Marie Ampere
(1775-1836) üzerinden akım geçen
iki telin birbirlerine kuvvet etkittirdiğini gözlemledi.
 Tellerden geçen akımlar aynı yönlü iken teller birbirini
çekiyor, zıt yönlü iken itiyordu.
 Ampere, manyetik alan ile bu alanı doğuran akım arasındaki
ilişkiyi matematiksel olarak formülüze etmeyi başardı.

6.  Oersted, elektrik akımın manyetik alan
Doğurduğunu bulmuştu. İngiliz kimyacı ve
fizikçi Michael Faraday(1791-1867)
mıknatısların elektrik akımı yarattığını ve
değişen manyetik alanın elektrik alanı
doğurduğunu buldu.
Tüm manyetik olaylar hareketli yüklerden
kaynaklanır…!

7. •Elektromanyetizma ve Maxwell Denklemleri
•Elektrik + manyetizmaElektromanyetizma
•Elektromanyetik kuramın kurucusu
İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell(1831-1879)
•Maxwell, ışığın bir elektromanyetik dalga olduğu görüşünü
benimsedi. Elektrik ve manyetizmanın temel kanunları Maxwell
denklemleri olarak bilinen bir dizi diferansiyel denklemdir.
 
.E Gauss Kanunu
0

  B
E Faraday Kanunu
t
 
.B 0 Manyetik monopol yoktur

   1 E
B 0 j 2
Ampere Maxwell Kanunu
c t

8. Mıknatıs ve Manyetik Alan
Manyetik alan çizgileri 1. Mıknatısın iki ucu kuzey ve güney kutbu
olarak adlandırılır.
2. Her mıknasın çevresinde manyetik alanı
vardır. Mıknatısın manyetik alan çizgileri
kuzey kutbundan çıkar, güney kutbunda son
bulur.
3. Aynı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar
birbirini çeker.
4. Mıknatıs sadece manyetik maddelere etkir.
5. Manyetik kuvvetler bir uzaklıkta etkirler.

9. Magnetik Alan Kaynakları

10. ◦ Magnetik tek-kutup yoktur..!
Magnetik tek-kutup yani manyetik yük
S N (monopol) yoktur.
Bir mıknatısı 2’ye bölerseniz
iki yeni mıknatıs elde edersiniz.

11. Manyetik Alan Birimleri
CGS
MKS
Tesla(T) Gauss(G)
(Johann Carl Friedrich Gauss
(Nikola Tesla 1856-1943)
1877-1855)
[T] : [kg]/[C][s]
1T= 104 G

12. Ampere Kanunu
Elektrik İçinden akım geçen bir telin
akımı
oluşturduğu manyetik alan, telin
Manyetik
alan
çevrelediği kapalı bir yol boyunca
alınır.
   
S yüzeyi
B.ds 0I 0 j .da
C S
C eğrisi
Akım yoğunluğu

13. Magnetik İndüksiyon ve Faraday Kanunu
Magnetik akının değişimi elektrik akımı
İndüksiyon akımı
İndüksiyon akımını meydana
getiren kuvvet= İndüksiyon emk
 
S yüzeyinden geçen manyetik akı B B.da   d B
S E.ds
dt
Magnetik akıdaki değişim bir d B
C
elektrik voltajı (emk) üretir  d  
dt B.da
dt
İndüklenmiş emk elektrik alan
  S
cinsinden ifade edilebilir 
E.ds
C Faraday Kanunu

14. Noktasal Yüke Etkiyen Manyetik Kuvvet
 Noktasal q yüküne B manyetik alanı içinde etki eden
manyetik kuvvet:
  
FB q[v B]
 Manyetik kuvvetin yönü sağ el kuralı ile bulunur.
Lorentz kuvveti (noktasal q yüküne E ve    
B alanları içinde etkiyen kuvvet) F q[E v B]

15. Manyetik Dipol Moment ve Akım Halkasına
Etkiyen Tork
•Her manyetik dipolün bir manyetik dipol
momenti vardır ve ile gösterilir.
 

IA

IA
•B manyetik alanı içinde akım halkasına etkiyen tork
  
B
•Tork, akım halkasını, ile B hizalanacak şekilde
döndürür.
•Dipolün sahip olduğu potansiyel enerji;
 
U .B

16. SOLENOID (AKıM MAKARASı=AKıM
KANGALı)
N: Sarım sayısı
N L: Kangalın boyu
B 0I 0 In
L I: Kangaldan geçen akım
n: Birim uzunluğun sarım sayısı
•Akım kangalı, manyetik alanda enerji depolar
•Akım kangalının manyetik alan çizgileri çubuk
mıknatısın manyetik alan çizgilerine benzerdir.
•Eksen boyunca manyetik alan hemen hemen
sabittir.
•Eksenden uzaklaştıkça alan çizgileri zayıflar.

17. Dünyanın Manyetik Alanı
•Dünyanın çekirdek kısmındaki bazı akımların oluşması,
dünyanın manyetik alanının kaynağı olarak
düşünülmektedir.
•Bunu daha iyi anlayabilmek için dünyanın merkezinde
bir çubuk mıknatıs olduğu düşünülür.
•Coğrafi kutup ekseni ile manyetik kutup ekseni
arasında bir açı vardır.
•Coğrafi kuzey kutup, manyetik güney kutuptur.
Ekvator dışında kalan bölgelerde
yerin manyetik alanının yüzeye dik
bileşeni vardır.

18. MADDE VE MıKNATıSLıK
 Manyetik özelliklerine göre maddeleri 3 grupta inceleyebiliriz:
1. Diamanyetik maddeler Su, karbon,bakır, gümüş. Diamanyetik
maddelerde iç manyetik alan dış alandan zayıftır.
2. Paramanyetik maddeler Sodyum,alüminyum,bakır oksit.Dış manyetik
alan atomik manyetik dipol momentlere paraleldir.
3. Ferromanyetik maddelerİşlenmiş demir, permalloy(%55Fe-%45Ni ).
Dış manyetik alan uygulanmasa bile manyetizasyon çok kuvvetli.