Yrd. Doç. Dr. Ali ÖVGÜN

Benzer belgeler
FİZK Ders 8 MANYETIK ALAN. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

MANYETİK ALAN KAYNAKLARI Biot Savart Yasası

FARADAY YASASI Dr. Ali ÖVGÜN

2-MANYETIK ALANLAR İÇİN GAUSS YASASI

Manyetik Alanlar. Benzer bir durum hareketli yükler içinde geçerli olup bu yüklerin etrafını elektrik alana ek olarak bir manyetik alan sarmaktadır.

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Elektriksel Potansiyel

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Manyetik Alan Kaynakları-1

Manyetizma. Manyetik alan çizgileri, çizim. Manyetik malzeme türleri. Manyetik alanlar. BÖLÜM 29 Manyetik alanlar

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 10. Hafta. Aysuhan OZANSOY

Fiz 1012 Ders 6 Manyetik Alanlar.

FIZ Arasınav 9 Aralık 2017

Manyetik Alan Şiddeti ve Ampere Devre Yasası

Faraday Yasası. 31. Bölüm

FİZK Ders 5. Elektrik Alanları. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

MANYETIZMA. Manyetik Alan ve Manyetik Alan Kaynakları

ELEKTROMANYETIK ALAN TEORISI

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ELEKTRİK YÜKÜ 1.1. ELEKTRİK YÜKÜ VE ÖZELLİKLERİ YALITKANLAR VE İLETKENLER...

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

Q27.1 Yüklü bir parçacık manyetik alanfda hareket ediyorsa, parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü?

BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

Statik Manyetik Alan

Bölüm 24 Gauss Yasası

Elektrostatik Elektrik Alan Elektrik Akı Kondansatör. Kaynak : Serway-Beichner Bölüm 23, 24, 26

7.DENEY RAPORU AKIM GEÇEN TELE ETKİYEN MANYETİK KUVVETLERİN ÖLÇÜMÜ

Bölüm 1 Elektrik Alanları. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

TEMEL İŞLEMLER KAVRAMLAR

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

Fizik 102-Fizik II /II

DENEYİN AMACI Akım uygulanan dairesel iletken bir telin manyetik alanı ölçülerek Biot-Savart kanunu

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) (ELP211) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1 SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Adapazarı Meslek Yüksekokulu

Bu bölümde Coulomb yasasının bir sonucu olarak ortaya çıkan Gauss yasasının kullanılmasıyla simetrili yük dağılımlarının elektrik alanlarının çok

BÖLÜM 8 MALZEMENİN MANYETİK ÖZELLİKLERİ

Statik Manyetik Alan

Fizik 203. Ders 5 İş-Enerji- Momentum Ali Övgün. Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel:

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 6 Çözümler

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

İMÖ 206 VİZE SINAVI - 18 NİSAN 2003

elektrikle yüklenmiş

BÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1. BÖLÜM:2 Fizik ve Ölçme 13. BÖLÜM 3: Bir Boyutta Hareket 20. BÖLÜM 4: Düzlemde Hareket 35

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 8. Bölüm özeti Ankara A. OZANSOY

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Matematik Bölümü A-Grubu Bahar Yarıyılı Bölüm-III Özeti Ankara Aysuhan Ozansoy

DİNAMİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

Elektrik ve Magnetizma

7 FARADAY IN İNDÜKSİYON KANUNU

Temel Ders Kitabı: Fen Bilimcileri ve Mühendislik için Fizik; Douglas C. Giancoli, Akademi, 2009 (Dördüncü Baskıdan Çeviri)

TORK VE DENGE. İçindekiler TORK VE DENGE 01 TORK VE DENGE 02 TORK VE DENGE 03 TORK VE DENGE 04. Torkun Tanımı ve Yönü

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Ödev 1. Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. 600 N

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

ELEKTROMANYETİK DALGALAR

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

EŞ POTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ. 1. Zıt yükle yüklenmiş iki iletkenin oluşturduğu eş potansiyel çizgileri araştırıp bulmak.

TORK VE DENGE 01 Torkun Tanımı ve Yönü

9. MANYETİK ALAN AMAÇLAR

GÜZ YARIYILI FİZİK 1 DERSİ

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 1 Çözümler

DENEY 5. Bir Bobinin Manyetik Alanı TOBB ETÜ A N K A R A P r o f. D r. S a l e h S U L T A N S O Y. D r. A h m e t N u r i A K A Y

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

FİZİK-II DERSİ LABORATUVARI ( FL 2 5 )

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

FİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Doğrusal Demet Işıksallığı 2. Fatma Çağla Öztürk

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Faraday Yasası

MOMENT. Momentin büyüklüğü, uygulanan kuvvet ile, kuvvetin sabit nokta ya da eksene olan dik uzaklığının çarpımına eşittir.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Elektromanyetik Alan Kaynakları (1)

ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Akım, Direnç ve Elektromotor Kuvvet

BURULMA (TORSİON) Dairesel Kesitli Çubukların (Millerin) Burulması MUKAVEMET - Ders Notları - Prof.Dr. Mehmet Zor

Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

Fizik-1 UYGULAMA-7. Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

ELK-301 ELEKTRİK MAKİNALARI-1

FİZK 103 Ders 1. Ölçme ve Birimler

T.C. TÜBİTAK-BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI

Dinamik. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

DENEY 1 - SABİT HIZLA DÜZGÜN DOĞRUSAL HAREKET

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Doğru Akım Devreleri-2

FİZİK II ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTROMANYETİK DALGA TEORİSİ VİZE SORULARI :.. OKUL NO ADI SOYADI

Hareket Kanunları Uygulamaları

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik II Dersi Birinci Ara Sınavı

EMAT ÇALIŞMA SORULARI

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

Transkript:

FİZK 202 Ders 8 MANYETIK ALAN Yrd. Doç. Dr. Ali ÖVGÜN DAÜ Fizik Bölümü Kaynaklar: -Fizik 2. Cilt (SERWAY) -Fiziğin Temelleri 2.Kitap (HALLIDAY & RESNIK) -Üniversite Fiziği (Cilt 2) (SEARS ve ZEMANSKY) www.aovgun.com 1

Manyetik alan ve kuvvetler q Magnetler Manyetizma

q Manyetik kuvvetler Manyetizma

Bölüm29 Manyetik Alanlar 4

q Manyetik kutuplar Manyetik kutupların varlığı yönündeki çoğu araştırmalar elektrik yükünün kuantumlanmasını(qm sistemi içinde) açıklayabilmektedir(dirac tartışması) Hiçbir kutup bulunamadı: Manyetizma 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: S N S N S N Bir tek elektron bile bir manyetik dipol e sahiptir!

6

Manyetizma q Yeryüzünün manyetik alanı

8

9

q Manyetik alan kaynağı Manyetizma 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. Çekirdek etrafındaki elektronların orbitalleri elektronların spin gerçeği (çok önemli etki)

Manyetizma q Manyetik kuvvet Manyetik kuvvet ve Elektrik kuvvet karşılaştırması

12

13

Manyetizma q Manyetik kuvvet Manyetik kuvvetlerin bileşenleri

Manyetizma q Manyetik kuvvet Manyetik kuvvet B x x x x x x x x x x x x v x x x x x x q F B v q F B v q F = 0

Manyetizma q Manyetik kuvvet Manyetik alanın birimleri

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Bölüm29 Manyetik Alanlar 26

27

28

29

Bölüm29 Manyetik Alanlar 30

q Motor Uygulamalar Hafifçe ilmek eğilir àmanyetik torktan dolayı yenilenen kuvvet àtitreşimler Şimdi ilmeğin manyetik momenti gibi dönen akım da B ile yönlenir àμ ile B ters yönlenene kadar ilmek çevresinde eğilmeye devam eder. Akım ters döner àmanyetik tork ilmeğe ters tepki verir. àsabit durumdaki dönüş devam eder.

q Motor Uygulamalar Daha da iyi bir şekilde àher yarım dönüşte akım değişik yönlere sahip olur. àtork tüm zamanda hareket eder. İlmekteki akımı değiştirmek için iki yol: 1. Sabit bir voltaj kullanılır, fakat devre değişir (örneğin, her yarım dönme bağlantısı kırılır) à DC motorları 2. Akım sabit tutulur, kaynak voltajı salınır. àac motorları V S I t

MANYETİK ALAN Bir B manyetik alanı içerisinde v hızıyla hareket eden yüklü bir parçacğa etkiyen manyetik kuvvet aşağıdaki gibi verilir. Yani manyetik kuvvet hem manyetik alana hem de hıza diktir. SI birim sisteminde manyetik alanının birimi Tesladır (T) 1T= 1 N/A.m = 10 4 Gauss. Bu bağıntı gereği yüklü parçacık üzerinde manyetik alan kuvvetinin yaptığı iş sıfırdır. Kuvvet hızın büüklüğünü değişirmez sadece yönünü değiştirir. AKIM TAŞIYAN BİR İLETKENE ETKİYEN MANYETİK KUVVET Üzerinde I akımı taşıyan L uzunluğundaki düz bir iletken tamamen B dış düzgün manyetik alanı içerisine konarsa kendisine etkiyen kuvvet, İfadesinden, Yalnızca L kadarı manyetik alan içerisindeyse İfadesinden, Keyfi şekildeki biriletken için bu kuvvet, İfadesinden hesaplanır. Bölüm29 Manyetik Alanlar 33

DÜZGÜN BİR MANYETİK ALAN İÇERİSİNDEKİ BİR AKIM İLMEĞİNE ETKİYEN TORK I akımı taşıyan yüzey alan vektörü A ile gösterilen bir akım ilmeğinin manyetik dipol momenti Bir akım ilmeği düzgün bir manyetik alanı içine konulduğunda üzerine etkiyen tork Bir manyetik alan içerisindeki manyetik dipolün potansiyel enerjisi YÜKLÜ BİR PARÇACIĞIN DÜZGÜN BİR MANYETİK ALAN İÇERİSİNDEKİ HAREKETİ Yüklü bir parçacık başlangıç hızı alana dik olacak şekilde düzgün bir manyetik alana girerse düzlemi manyetik alana dik olan bir çember üzerinde hareket edecektir. Bu çemberin yarıçapı ve parçacığın açısal hızı şu şekildedir. 34

BİOT-SAWART YASASI Kararlı bir I akımını taşıyan bir ds uzunluk elemanının bir P noktasında oluşturduğu db manyetik alanının yönü ve büyüklüğünü veren bir yasadır. µ o =4p x 10-7 T.m/A serbest uzayın manyetik geçirgenliği, r ise elemanıyla P noktası arasındaki uzaklık ve, ten P noktasına uzaklık yönünde alınan birim vektör olmak üzere bu yasa şu şekilde verilir. P noktasındaki toplam manyetik alanı bulmak için bu vektörel ifadenin akım dağılımının tamamı üzerinden integre edilmesi gerekir. I akımı taşıyan doğrusal bir telden a kadar uzaktaki bir noktada oluşan manyetik alanın büyüklüğü bu ifade gereği aşağıdaki gibi bulunur. Burada alan çizgileri, merkezleri tel üzerinde olan iç içe çemberler biçimindedir. Yönü sağ el kuralıyla veya yukarıdaki bağıntıdaki vektörel çarpımın yönüyle hesaplanabilir. 35

İKİ PARALEL İLETKEN ARASINDAKİ MANYETİK KUVVET I 1 ve I 2 akımları taşıyan ve aralarında a uzaklığı bulunan iki paralel iletkenin birbirlerine uyguladıkları kuvvet birim uzunluk başına aşağıdaki gibidir. Akımlar aynı yönde iselerkuvvet çekici, zıt yönde iselerkuvvet itici olacaktır. AMPERE YASASI Kapalı her hangi bir yol boyunca B.ds nin çizgi integralinin µ o I ya eşit olduğunu söyler. Burada I kapalı yolun çevrelediği herhangi bir yüzeyden geçen net toplam kararlı akımdır. 36

BİR SOLENOİDİN MANYETİK ALANI Ampere yasası kullanılarak bir toroidin ve bir solenoidin içindeki manyetik alanların değeri N sarım sayısı ve n birim uzunluk başına sarım sayısı olmak üzere aşağıdaki gibi bulunabilir. MANYETİK AKI Bir yüzeyden geçen manyetik akı aşağıda verilen yüzey integrali ile tanımlanır. 37

MANYETİZMADA GAUSS YASASI Herhangi bir kapalı yüzeyden geçen net manyetik akının her zaman sıfır olduğunu belirtir. YERDEĞİŞTİRME AKIMI ve AMPERE YASASININ GENEL BİÇİMİ Ampere yasasının bilinen biçimi, elektrik alan yalnız zamanla değişmiyorsa geçerlidir. Elektrik alan zamanla değiştiğinde iletim akımına ek olarak bir akım indüklenecektir. Bu akımı yerdeğiştirme akımı I d olarak adlandırırsak ampere yasasını yeniden modifiye edilmiş halini aşağıdaki gibi yazabiliriz. Bu yasaya Ampere-Maxwell Yasası da denir. 38