630 likes | 1.79k Views
Magnet ler. Manyetik alan ve kuvvetler. Manyetizma. Ma nyetik kuvvetler. Ma nyetizma. Yeryüzünün manyetik alanı. Ma nyetizma. S. N. S. N. S. N. Ma nyetik kutuplar. Belki elektrik yükler gibi manyetik yüklerde vardır .
E N D
Magnetler Manyetik alanve kuvvetler Manyetizma
Manyetikkuvvetler Manyetizma
Yeryüzünün manyetik alanı Manyetizma
S N S N S N • Manyetik kutuplar Belki elektrik yükler gibi manyetik yüklerde vardır. Bunun gibi bir varlık ,manyetik kutup olarak adlandırılır. (yada manyetik yükler). Bu manyetik yükü nasıl izole edersiniz? Bir kalıp magneti yarıdan kesmeyi deneyelim: Manyetizma Bir tek elektronbile bir manyetik “dipol”e sahiptir! • Manyetik kutupların varlığı yönündeki çoğu araştırmalar elektrik yükünün kuantumlanmasını(QM sistemi içinde) açıklayabilmektedir(Dirac tartışması) • Hiçbir kutup bulunamadı:
Çekirdek etrafındaki elektronların orbitalleri elektronların “spin” gerçeği (çok önemli etki) • Manyetik alan kaynağı • Şayet manyetik yük yoksa manyetik alan kaynağı nedir? • Cevap : Hareketli elektrik yükü! • Örneğin, Silindiri çevreleyen teldeki akım (solenoit) kalıp magnettekine çok benzer bir alan üretir. • Bu yüzden, kalıp magnet tarafından üretilen alan kaynağını anlamak, bulk madde içerisinde atomik seviyelerdeki akımı anlamakta yatar. Manyetizma
Manyetik alan çizgileri Manyetizma
Manyetik alan Manyetizma
Manyetik kuvvet (Lorentz kuvveti) Manyetizma
Manyetik kuvvet Manyetik kuvvetlerin bileşenleri Manyetizma
B B B x x x x x x x x x x x x x x x x x x ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® v v v ´ q q q F F = 0 F • Manyetik kuvvet Manyetik kuvvet Manyetizma
Manyetik kuvvet Manyetik alanın birimleri Manyetizma
Manyetik kuvvet Manyetik kuvvet ve Elektrik kuvvet karşılaştırması Manyetizma
Manyetik alan çizgileri Manyetik alan çizgilerive Akı
Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik alan çizgileri
Bir elektrik dipolün elektrik alan çizgileri Bir kalıp magnetin manyetik alan çizgileri Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik alan çizgileri
Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik alan çizgileri
Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik alan çizgileri
B A alanı B B Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik akı Bir yüzeyden geçen manyetik akı
Manyetik alan çizgilerive Akı • Manyetik akı Birimler: • Manyetizma için Gauss yasası Hiçbir manyetik kutup gözlenmedi!
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız υ B ye dik Parçacık B ye dik düzlemdeki bir yörüngede sabit υhızında hareket eder F/m = amerkezcil ivmeyi verir, böylece
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız Hız seçici
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız Kütle spektrometresi
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız Kütle spektrometresi
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1: Manyetik alana dik hız Kütle spektrometresi
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 1:Manyetik alana dik hız Kütle spektrometresi
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 2:Genel durum υ B ile herhangi bir açı yapmışsa. υyi iki bileşene ayırmakla başlayalım
Bir manyetik alandaki yüklü parçacıkların hareketi • Durum 2: Genel durum
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 1
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 1
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 1
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 1
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 1
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 2
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 2
Akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik kuvvet • Bir akım (düz tel ) üzerindeki manyetik kuvvet: Örnek 2
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • Manyetik alana paralel ilmek düzlemi
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • İlmek düzlemi : Genel durum
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • İlmek düzlemi ve manyetik moment
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • İlmek düzlemi : ManyetikMoment
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • İlmek düzlemi : Manyetik moment Benzer manyetik dipol moment formülüherhangi bir şekildeki düzlemsel ilmek için geçerlidir. Herhangi bir böyle ilmekşekildeki gibi birbirine geçmiş dikdörtgenler ile doldurulabilir.Herbir alt ilmekNIakımı taşımak için yapılmıştır.Şimdi bütün iç tellerin sıfır akım taşıdığını ve sonucun olmadığını göreceksiniz. Buna rağmen her bir alt ilmek, alanıyla orantılı μ ye sahiptir.
Bir akım ilmeği üzerindeki kuvvet ve tork • Bir manyetik dipolün potansiyel enerjisi
Artan akımla • μ=I • Areaartar • Bdolay tork artar • İbre açısı artar Azalan akımla • μazalır • Bdolayı tork azalır • İbre açısı azalır Uygulamalar • Galvanometre Bir akım ilmeği üzerinde bir tork oluşturabilen bir magneti göz önüne alalım – alan ile ilmeğin “dipol moment” leri sıralanır. • Bu resimdeilmek (ve böylece ibre) saat yönünde dönmek istemektedir. • Sıçrama,zıt yönde bir tork meydana getirir. • İbre denge pozisyonunda kalacaktır.
Uygulamalar • Motor Hafifçe ilmek eğilir Manyetik torktan dolayı yenilenen kuvvet Titreşimler Şimdi ilmeğin manyetik momenti gibi dönen akım da B ile yönlenir μile Bters yönlenene kadar ilmek çevresinde eğilmeye devam eder. Akım ters döner Manyetik tork ilmeğe ters tepki verir. Sabit durumdaki dönüş devam eder.
Uygulamalar • Motor (cont’d)
VS I t Uygulamalar • Motor • Daha da iyi bir şekilde • Her yarım dönüşte akım değişik yönlere sahip olur. • Tork tüm zamanda hareket eder. • İlmekteki akımı değiştirmek için iki yol: • Sabit bir voltaj kullanılır, fakat devre değişir (örneğin, her yarım dönme bağlantısı kırılır) • DC motorları • 2. Akım sabit tutulur, kaynak voltajı salınır. • AC motorları
Uygulamalar Yükler toplanır • Hall etkisi - - - + + + Ölçülen Hall voltajı (Hall emk) EHHall alanı EL= υd×B alanı ile dengeye gelinceye kadar yükler kenar kısımlarda hareket eder.Böylece dir ve n ölçülebilir