Akım ve Manyetik Alan Konu Notu (TYT Fizik)

Konu Özeti

Akım taşıyan her iletken çevresinde bir manyetik alan oluşturur. Bu alanın yönü sağ el kuralıyla, şiddeti ise akım şiddeti ve telden uzaklıkla belirlenir. Birden fazla telin oluşturduğu alanlar vektörel olarak toplanır. Dünya da büyük bir çubuk mıknatıs gibi davranır ve pusula ile kutup ışıkları bu alanın sonuçlarıdır.

Temel Kavramlar

Oersted deneyinde üzerinden akım geçen telin yakınındaki pusula iğnesinin saptığı görülür. Bu gözlem akım ile manyetizma arasındaki ilişkiyi ortaya koyar.

• Alan çizgileri telin çevresinde, tele dik düzlemde eş merkezli çemberlerdir.
• Alanın yönü sağ el kuralıyla bulunur: başparmak akım yönünü gösterirken kıvrılan dört parmak alan çizgilerinin yönünü verir.
• Alan çizgileri kapalı eğrilerdir; akım kesilirse manyetik alan ortadan kalkar.
• Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür ve birimi tesladır (T).

B = k · i / d

B telden d uzaklıktaki alan şiddeti, i akım şiddeti, d telden uzaklık, k ise ortama bağlı bir sabittir. Akım sabitken B ile d ters orantılıdır; akım şiddeti artarsa B doğru orantılı olarak artar.

Birden fazla telin oluşturduğu bileşke alan, her telin o noktadaki alanlarının vektörel toplamıdır. Aynı yönlü alanlar toplanır, zıt yönlü alanlar birbirinden çıkarılır.

Dikkat: Alanın yönü akım yönüyle aynı değildir. Tele dik düzlemde çember çizerek düşünmek yönü bulmayı kolaylaştırır.

Dünya büyük bir çubuk mıknatıs gibi davranır. Alan çizgileri coğrafi güney yakınında çıkıp coğrafi kuzey yakınında girer; bu yüzden coğrafi kuzey yakınındaki kutup bir S kutbudur. Pusulanın N ucu bu kutba, yani coğrafi kuzeye yönelir.

• Pusula iğnesi Dünya'nın manyetik alanı doğrultusunda yönelir ve yön bulmada kullanılır.
• Güneş rüzgârındaki yüklü parçacıkların büyük bölümü manyetik alan tarafından saptırılır; böylece canlılar zararlı etkilerden korunur.
• Yüklü parçacıkların kutup bölgelerinde atmosfere girmesiyle kutup ışıkları (aurora) oluşur.
• Göçmen kuşlar ve bazı deniz canlıları yön bulmada Dünya'nın manyetik alanından yararlanır.
• Manyetik alan şiddeti kutuplarda daha büyük, ekvator çevresinde daha küçüktür.

Sık yapılan hata: Pusulanın kuzey ucunun Dünya'nın manyetik kuzeyini gösterdiğini sanmak. Pusulanın N ucu, coğrafi kuzeye yakın olan ve mıknatıs olarak S özelliği taşıyan kutba yönelir.