Manyetik Alanlar ve Manyetik Alan Kaynaklar

erik AnaliziA-)Manyetik Alanlar a-)Manyetik alan b-)Akm tayan bir iletkene etkiyen manyetik kuvvet c-)Ykl bir paracn dzgn bir manyetik alan ierisindeki hareketi d-)Bir manyetik alan ierisinde hareket eden ykl paracklarla ilgili uygulamalar

B-)Manyetik Alann Kaynaklar a-)ki paralel iletken arasndaki manyetik kuvvet b-)Bir solenoidin manyetik alan c-)Manyetik ak d-)Madde iinde manyetizma e-)Yerin manyetik alan

Manyetik AlanTuba KALE

Manyetik AlanManyetizma bilgisi belirli baz talarn (manyetit),demir tozlarn ekmesinin gzlenmesiyle balamtr.Manyetizma szc ise, bu talarn bolca bulunduu Anadoludaki Manisa adl yrenin isminden kaynaklanr.Elektrik ykl bir ubuk nasl evresinde bir elektrik alan oluturuyorsa, iinden akm geen bir tel veya bir mknats da evresinde bir manyetik alan oluturur.

Manyetik Alan (devam)Tarihsel olarak, bir manyetik alan temsil etmek iin B harfi kullanlmaktadr.Herhangi bir yerdeki B manyetik alannn yn oraya konan pusulann gsterdii yndr.Dnyann kendisi de doal bir mknatstr ve bir pusulann ibrelerine belirli bir yn verir.

(a) bir ubuk mknats evreleyen manyetik alan deseninin (izgilerinin) demir tozlar ile grnr hale getirilmi resmi.(b) ki ubuk mknatsn zt kutuplar arasndaki manyetik alan deseni.(c) ki ubuk mknatsn ayn cins kutuplar arasndaki manyetik alan deseni.abc

Manyetik Alan (devam)Manyetik alan llebilen birer fiziksel byklk olan q, v ve FB ile tanmlanr.

Manyetik alan vektr B, FB=qv x B bants ile verilir.

Manyetik alan birimi; (Newton/Coulomb)(metre/saniye)-1 dir. Buna SI birim sisteminde tesla ad verilir (T ile gsterilir).

DeneyebilirsinizDemir ya da elik, zayf bir manyetik alan (Dnyamzdan kaynaklanan gibi) ierisine yeterince uzun bir sre braklrsa mknatslanabilir. Bir pusula kullanlarak, ayn yerde yllarca duran bir elik dolap, bir dkme demir radyatr veya demir ieren bir metalin yaknndaki manyetik alan alglayp alglamadnza bakabilirsiniz.

DeneyebilirsinizBu buzdolab, mknatslar u uca eklenen ok ksa ubuk mknatslara benzer. Eer bir buzdolab mknatsnn arkasn bir dierinin arkasnda embersel bir yrnge izecek biimde kaydrrsanz iki kuzey ve gney kutup birbirlerini geerken bir titreim hissedebilirsiniz.

Bir B manyetik alannda hareket eden ykl bir paraca etkiyen manyetik kuvvetin zellikleriFB Manyetik kuvvetinin bykl ve yn,paracn hzna ve B manyetik alannn bykl ve ynne baldr.

Ykl bir parack manyetik alan vektrne paralel ynde hareket ettii zaman ona etkiyen manyetik kuvvet sfrdr.

Bir B manyetik alannda hareket eden ykl bir paraca etkiyen manyetik kuvvetin zellikleri (devam)Paracn hz vektr manyetik alanla bir 0 as yapt zaman , manyetik kuvvet hem v, hem de B ye dik ynde etki eder. Yani FB, v ve B nin oluturduu dzleme diktir.

Bir B manyetik alannda hareket eden ykl bir paraca etkiyen manyetik kuvvetin zellikleri (devam)Bir pozitif yke etkiyen manyetik kuvvet, ayn ynde hareket eden bir negatif yke etkiyen kuvvetin ynne terstir.

Eer paracn hz vektr B nin yn ile bir as yaparsa, paraca etkiyen manyetik kuvvetin bykl sin ile orantlr.

Sa El Kural:Bir manyetik alan ierisinde v hz ile hareket eden q ykne etkiyen manyetik kuvvetin ynn bulmaya yarayan sa el kural.FB=qv x Bv x Bv x B

Manyetik alan ierisinde hareket eden bir ykl paraca etkiyen manyetik kuvvetin byklManyetik kuvvetin bykl; FB=|q|vB sin bantsyla verilir. Burada , v ile B nin arasndaki kk adr. Bu eitlikten, v, B ye paralel ya da antiparalel olduunda (=0 veya 180) F sfr olur. te yandan, v, B ye dik olduunda (=90) kuvvet, FB,maks=|q|vB ile verilen maksimum deerini alr.

Elektrik ve manyetik kuvvetler arasnda bir ok nemli farklar vardr:Elektrik kuvveti, her zaman elektrik alanna paralel, buna karn manyetik kuvvet manyetik alana dik olarak etkir.Elektrik kuvveti, ykl paracn hzndan bamszdr. Halbuki manyetik kuvvet yalnzca ykl parack hareket halinde ise ona etki edebilir.Elektrik kuvveti ykl bir paracn konumunu deitirerek i yapar, buna karn kararl bir manyetik alandan kaynaklanan manyetik kuvvet , parack yer deitirdiinde i yapmaz.

Manyetik alan bir paracn hznn bykln deitiremez.V hz ile hareket eden bir yke uygulanan manyetik alan onun hz vektrnn ynn deitirebilir fakat hzn bykl veya kinetik enerjisini deitiremez.

Manyetik alanda hareket eden bir elektronrnek 29.1Bir televizyonun resim tpndeki bir elektron x ekseni boyunca 8,0x106 m/s lik bir sratle tpn nne(ekran) doru ilerliyor.tpn boynuna sarlan telden yaplm kangallar 0,025 T byklnde bir alan olutururlar. Bu alan xy dzleminde olup x-ekseni arasndaki a 60 dir. Elektrona etkiyen manyetik kuvveti ve elektronun ivmesini bulunuz.-eBxvFBzy60

zm:FB=|q|vB sin =(1,6x10-19C)(8,0X106m/s)(0,025T)(sin60) =2,8x10-14N

v x B pozitif z ynnde (sa el kuralna gre) ve yk negatif olduunda, FB negatif z ynndedir. elektronun ktlesi 9,11 x 10-31 kg dr, bu nedenle ivmesi,

a=FB/me=(2,8x10-14N)/(9,11X10-31kg)=3,1x1016 m/s2 Olup negatif z ynndedir.

Akm Tayan Bir letkene Etkiyen Manyetik Kuvvet

Tuba KALE

Akm Tayan Bir letkene Etkiyen Manyetik Kuvvet

Akm hareket halinde bulunan bir yk topluluudur. Manyetik alan, hareket halinde bulunan ykl bir paraca , izgisel yrngesinden saptrc bir kuvvet uygular. Ayn ekilde bir kuvvetin, iinden akm geen bir tel zerinde olumas da beklenebilir.

Akm Tayan Bir letkene Etkiyen Manyetik Kuvvet (devam)Tek bir ykl parack, bir manyetik alan ierisinden geerken bir kuvvet etkisinde kalyorsa, zerinden akm geen bir tele de manyetik alan iinde kuvvet etkimesi olur. Bu, akmn ok sayda ykl paracktan olumasnn bir sonucudur; bu yzden tele etkiyen net kuvvet, akm oluturan tm ykl paracklara etkiyen bireysel kuvvetlerin vektrel toplamdr. Paracklara etkiyen kuvvet, paracklar teli oluturan atomlara arptklar zaman tele iletilmi olur.

(a) Bir mknatsn kutuplar arasna dey olarak aslm bir tel (b) Mknatsn kuzey kutbundan gney kutbuna doru bakldnda (a) kkndaki kurgunun grn olup manyetik alann(mavi arp iaretli) sayfa dzleminin iine doru olduunu gsterir. (c)Telde akm yukar olduundan, tel sola doru sapar. (d)Akm aa ynde olduunda ise tel saa doru sapar.

Bir B manyetik alan ierisine yerletirilmi bir akm-tayan tel paras. Alan oluturan her bir yke etkiyen manyetik kuvvet, qvs x B olup L uzunluundaki paraya etkiyen net kuvvet IL x B dir

Bir vs srklenme hz ile hareket eden q ykne etkiyen manyetik kuvvet qvs x B bantsyla verilir. Tele etkiyen toplam kuvveti bulmak iin , bir yke etkiyen qvs x B kuvveti , tel parasnda bulunan yk says ile arplr. Parann hacmi AL olduu iin iindeki yk says nAL dir. Burada n birim hacimdeki yk saysdr. Sonu olarak uzunluu L olan tele etkiyen toplam manyetik kuvvet FB=(qvs x B)nAL dir.

Bir B d manyetik alan ierisinde I akm tayan keyfi biimli bir tel manyetik kuvvet etkisindedir. Herhangi bir ds parasna etkiyen kuvvet, / ds x B ile verilir ve sayfadan da doru ynelmitir. Bu kuvvetin ynn sa-el kuraln uygulayarak dorulayabilmelisiniz.

Dzgn bir manyetik alan ierisindeki herhangi bir kapal akm ilmeine etkiyen net manyetik kuvvet sfrdr.

gsterilen tellerin drd de ayn manyetik alann iinde A noktasndan B noktasna ayn akm tamaktadr. Tellerin hissettikleri kuvvetleri bykten ke doru sralayn.

Ykl Bir Paracn Dzgn Bir Manyetik Alan erisindeki HareketiFato BLKBAI

Ykl Bir Paracn Dzgn Bir Manyetik Alan erisindeki Hareketi

Bir manyetik ierisinde hareket eden ykl bir paraca etkiyen kuvvetin her zaman paracn hzna dik ve bu nedenle manyetik alann parack zerinde yapt iin sfr olduunu bulduk.

Ykl Bir Paracn Dzgn Bir Manyetik Alan erisindeki Hareketi (devam)imdi dzgn bir manyetik alan ierisinde hareket eden pozitif ykl bir parack ele alp,bunun hz vektrnn balangtaki alana dik olduu zel durumu hep birlikte inceleyelim.

Ykl paracn,dzlemi manyetik alana dik olan bir ember zerinde, hareket ettiini gstermektedir.

Bu hareketin nedeni;FB Manyetik kuvvetin v ve B ile dik a yapmas ve qvB ye eit,sabit bir bykle sahip olmasdr. ekilde ki gibi FB kuvveti paraca saptrdka v ve FB nin ynleri srekli olarak deiir.FB her zaman emberin merkezine bakt iin v nin Yalnz ynn deitirebilir,bykln deitiremez.

Dnme yn, pozitif bir yk iin saat ynnn tersidir. q negatif olsayd,dnme yn saat ynnde olacakt.

Bir Manyetik kuvveti ,ykl bir parac ,bir emberin zerinde tutabilmek iin gerekli merkezcil kuvvet:

Bu kuvvet, m ktlesi ile v2/r merkezcil ivmesinin arpmdr.

Buna Gre; Yrngenin yarap paracn izgisel (dorusal) momentumu (mv) ile doru,ykn ve manyetik alann bykl ile ters orantldr.

Dnen ykl paracn asal hz;Paracn Hareket Periyodu ;[Bir dolanm iin geen zaman ]

emberin evresinin paracn izgisel hzna blmne eittir .

Bu formllere gre;Dairesel Hareketin asal hznn ve periyodunun ; -Paracn izgisel Hzna, -Yrngenin yarapna bal olmadn grmekteyiz.

Dzgn bir manyetik alana paralel bir hz bileeni olan ykl parack,Helis Biimli bir yol izler.Ykl bir parack,dzgn bir manyetik alan ierisinde,hz, B ile keyfi bir a yapacak biimde hareket ederse,yolu bir helistir.

Helis=Sarmal biimli rnein;sarmaklarn aalara dolanmas

rnein;Alan x ynnde ise kuvvetin x ynnde hibir bileeni yoktur ve bu nedenle ax=0 ve hzn x bileeni ,vx, sabit kalr.Ayrca manyetik kuvvet qvxB,vy ve vz bileenlerinin zamanla deimelerine neden olur ve bileke kuvvet ekseni B alanna paralel olan bir Helistir.

rnek :Dzgn Bir Manyetik Alana Dik olarak Hareket Eden ProtonBir proton hzna 0,35 T byklnde dzgn bir manyetik alan ierisinde 14 cm yarapl bir ember zerinde hareket ediyor. Protonun izgesel hzn bulunuz.

zm :

Ykl Paracklarn,Dzgn Olmayan Bir Manyetik Alan erisindeki Hareketi Ykl Paracklarn,Dzgn Olmayan Bir Manyetik Alan erisindeki HareketiYkl paracklarn dzgn olmayan bir manyetik alan ierisindeki hareketleri olduka karmaktr.

Manyetik ieUlarda kuvvetli, ortada zayf bir manyetik alan,ierisindeki ykl paracklar,u noktalar arasnda ileri geri salnm hareketi yapabilirler. Bir utan harekete geen bir ykl parack,dier uca ulancaya kadar alan izgileri boyunca Spiral izer, dier uca ulanca geri dner ve tekrar spiral izer. Bu ekillenmeye Manyetik ie denir.

Manyetik ie (devam)Bu manyetik ie,elektronlardan ve iyonlardan oluan ve Plazma ad verilen bir gaz hapsetmek amacyla kullanlmaktadr. Byle bir plazma-hapsetme yntemi, kontroll ekirdek birletirme [Fzyon] srecini baarmada nemli bir rol oynayabilir.Fzyon reaksiyonu ile hemen hemen sonsuz bir enerji kayna elde etmek mmkndr.

Ancak Manyetik ienin kendi problemleri mevcuttur. Ykl Paracklar ierisinde tuzaklanabilir.ok sayda parack tuzaklanrsa, paracklarn birbirleri ile arpmalar onlarn sistemden szmalarna neden olacaktr.

Van Allen Inm KuaklarDnyay saran ykl paracklardan (ounlukla elektronlar ve protonlar) oluur.Dnyann dzgn olmayan manyetik alannn tuzaklad ykl paracklar

Dnyann dzgn olmayan manyetik alannn tuzaklad ykl paracklardan oluan Van Allen kuaklar.

Alan izgileriParacklarn Yollar

Bir Manyetik Alan erisinde Hareket Eden Ykl Paracklarla lgili UygulamalarNeval LHAN

Bir Manyetik Alan erisinde Hareket Eden Ykl Paracklarla lgili UygulamalarHem bir E elektrik alan hem de bir B manyetik alan icerisinde v hizi ile hareket eden bir yk, elektrik kuvveti qE ve manyetik kuvvet qvxB nin ikisininin de etkisindedir. Yke etkiyen toplam kuvvet(Lorentz Kuvveti)

dir

Hz SeiciDzgn bir elektrik alan dey olarak aaya doru ynelmi dzgn bir manyetik alan ise elektrik alana dik olarak uygulanr.Birbirine dik elektrik ve manyetik alanlarn iinden,ancak

sratna sahip paracklar sapmadan geebilir.

Hz Seici (devam)Bundan daha byk sratla hareket eden paracklara etkiyen manyetik kuvvet, elektrik kuvvetinden daha iddetlidir ve bu paracklar yukar doru saptrrlar. Bundan daha kk sratllar ise aa doru saptrrlar.

Ktle Spektrometresiyonlar ktlelerinin yklerine oranna gre ayran dzenektir. Bainbridge ktle spektrometresi denen bir tipde, bir iyon demeti nce bir hz seiciden geer ve sonra hz seicideki manyetik alanla ayn ynde ynelmi ikinci bir dzgn manyetik alanna girer.

Ktle Spektrometresi (devam)

Hzlandrc(Siklotron)Ykl paracklar ok yksek sratlara kadar hzlandrabilen bir makinedir.Elektrik ve manyetik kuvvetlerin her ikisi de bir anahtar rol oynar.Siklotrondan kan yksek enerjili paracklar, atomik ekirdekleri bombalamak ve ve bylece aratrmaclarn gereksinim duyduu ekirdek tepkimelerini oluturmak iin kullanlr.

Hzlandrc(Siklotron)(devam)Birok hastane, tehis ve tedavide kullanlabilen radyoaktif maddeleri oluturmak amacyla, siklotron olanaklar kullanlmaktadr.

ki Paralel letken Arasndaki Manyetik KuvvetNeval LHAN

ki Paralel letken Arasndaki Manyetik Kuvvet Ayn ynde ve akmlar tayan ve aralarndaki uzaklk a olan iki uzun, dorusal ve paralel teli inceleyelim. akmn tayan tel-2, tel-1in bulunduu konumda bir alan olusturur.

nin yn tel-1e diktir. Tel-1in l uzunluuna etkiyen manyetik kuvvet dir.

ki Paralel letken Arasndaki Manyetik Kuvvet

ki Paralel letken Arasndaki Manyetik Kuvvet

ki Paralel letken Arasndaki Manyetik KuvvetAyn ynde akm tayan paralel teller birbirlerini eker, buna karn zt ynlerde akm tayan paralel teller ise birbirlerini iterler(Newtonun etki-tepki yasas).

Bir Ykl Paracklar eren Manyetik Alan erisinde Hareket Eden UygulamalarHem bir E elektrik alan hem de bir B manyetik alan icerisinde v hizi ile hareket eden bir yk, elektrik kuvveti qE ve manyetik kuvvet qvxB nin ikisininin de etkisindedir. Yke etkiyen toplam kuvvet(Lorentz Kuvveti)

dir

Bir Solenoidin Manyetik AlanDilek YURTSEVEN

SOLENOD NEDR?Solenoid (akm makaras), helis biiminde sarlm uzun bir teldir. Sarmlarn her birine bir ember gzyle baklabilir ve net manyetik alan tm sarmlardan kaynaklanan alanlarn vektrel toplamdr.

BR SOLENODN MANYETK ALANIinden akm geen iletkenlerin etrafnda manyetik alann olumas bir ok alanda yararl sonular douran bir gerektir.Solenoid biiminde sarlan iletkenlerden geen akmn solenoid ierisinde yaratt manyetik alan izgileri birbirlerini glendirecek ekilde oluur ve mknatsn yaratt mekanik ekim kuvveti elektik enerjisi yardm ile elde edilmi olur.Bu fiziksel zellikler motorlarn (elektrikten hareket retimi), jeneratrlerin (elektrikten hareket retimi) ve elektromanyetik enerji dnm (rnein tokmakl kap zili) yapan tm cihazlarn temel alma prensibini tekil eder.

BR SOLENODN MANYETK ALANIBR ELEKTROMIKNATIS YAPALIM Bir demir ubuk, 4, 5, 6 veya 9 voltluk bir batarya ve biraz yaltlm tel ile kendimize bir elektromknats yapabiliriz. Bir solenoid elde etmek iin teli bir kalemin etrafnda skca saralm. Solenoidin ularn bataryann ularna bantla balayalm. Elde ettiimiz elektromknats pusulay etkileyebilecek gce sahip olsa da herhangi bir metali ekemeyecek kadar zayf olacaktr. Kalem yerine bir demir ubuk kullanrsak topluine veya ata ekecek gte bir elektromknats elde ederiz.

Manyetik AkDilek YURTSEVEN

MANYETK AKI NEDR?Manyetik ak bir yzeyden geen manyetik alan izgileri saysnn bir lsdr.

Manyetik ak birimi weber dir.

MANYETK AKIYandaki ekilde dzgn B manyetik alanna konulmu bir yzey grlmektedir. N ile gsterilen vektr yzeyin normalidir ve yzeye her zaman diktir. B ile gsterilen vektr ise ortamdaki manyetik alann ynn gstermektedir. Yzeyden geen manyetik aky veren ifade:

olur. sembollerin anlamlar ve birimleri yandaki gibidir:

MANYETK AKIManyetik alan, dzlemin yzeyine paralel olduu zaman, dzlemden geen ak sfrdr.(a)Manyetik alan dzleme dik olduunda dzlemden geen ak maksimumdur.(b)

Madde inde ManyetizmaEzgi Arzu GNE

Madde inde ManyetizmaBir tel sargdaki akmn oluturduu manyetik alan, baz maddelerin kuvveti manyetik zellikler gstermelerinin nedeni konusunda ipucu vermektedir. Genelde, herhangi bir akm ilmei,bir manyetik alana ve buna karlk gelen bir manyetik momente sahiptir. Buna atomun baz modellerinde betimlenen atomik dzeydeki akm-ilmekleri de dahildir.

Madde inde ManyetizmaBu nedenle, mknatslanm bir maddedeki manyetik momentlerin, bu atomik dzeydeki akm ilmeklerinden kaynakland sylenebilir.Atomun Bohr modeli iin, bu akm ilmekleri ekirdeklerin etrafnda embersel yrngelerde bulunan elektronlarn hareketlerinden kaynaklanr.

Madde inde ManyetizmaAyrca, elektronlarn,protonlarn,ntronlarn ve dier baz paracklarn;spin denen bir i zelliinden kaynaklanan bir baka manyetik moment daha vardr.

Atomlarn Manyetik Momentlerincelikle,elektronlarn olduka ar bir ekirdek etrafnda embersel yrngelerde dolandn varsayan klasik atom modeli ile balayalm. Bu modelde,yrngede dolanan bir elektronun,kck bir akm ilmei oluturduu dnlr ve elektronun manyetik momenti bu yrngesel hareketiyle ilgilidir.Bu modelin pek ok yetersizlikleri varsa da,kuantum fiziinin nerdii doru teori ile iyi bir uyum iindedir.Madde inde Manyetizma

Madde inde ManyetizmaTm maddeler elektron ierdiklerine gre, bir ksmnn niin manyetik olduklarn merak edebilirsiniz.Temel neden, maddelerin ounda, atomdaki bir elektronun manyetik momenti tarafndan dengelenerek etkisiz hale getirilmesidir. Atomlarn Manyetik Momentleri

Madde inde ManyetizmaMaddelerin ou iin, elektronlarn yrngesel hareketinin oluturduu manyetik etki ya sfr yada olduka kktr.

Atomlarn Manyetik Momentleri

Madde inde ManyetizmaYrngesel hareketin manyetik momentinden baka,elektronun spin denen bir baka zellii daha vardr;manyetik momentine bu da katkda bulunur. Bu ynyle elektrona, ekirdein etrafnda yrngesel hareketini yaparken ayn zamanda kendi ekseni etrafnda dnen bir kresel yk gzyle baklabilir. Atomlarn Manyetik Momentleri

Madde inde ManyetizmaDnen bir elektronun klasik modeliBu model,doru olmayan bir manyetik moment bykl, doru olmayan kuantum saylar ve ok fazla serbestlik derecesi verir.Atomlarn Manyetik Momentleri

Madde inde ManyetizmaManyetik zelliklerine bal olarak maddeler balca snfa ayrlabilir.Paramanyetik ve Ferromanyetik maddeler, srekli(daimi) manyetik dipol momente sahip atomlardan oluur. Diyamanyetik maddeler ise srekli manyetik momente sahip olmayan atomlardan oluur.Manyetik Maddelerin Snflandrlmas

Paramanyetik ve diyamanyetik maddelerin mknatslanma vektrleri M, manyetik alan iddeti H ile orantldr. Yani bir d manyetik alan ierisine yerletirilen bu maddeler iin,M= X.H Burada X manyetik duygunluk (sseptibilite) denen boyutsuz (birimsiz) bir arpandr.Eer madde paramanyetikse, X pozitif olup bu duruda M,H ile ayn yndedir. Madde diyamanyetik ise ,X negatif olup M,H ters yndedir.Manyetik Maddelerin SnflandrlmasMadde inde Manyetizma

Bu lineer bamlln ferromanyetik maddeler iin geerli olmadna dikkat etmek son derece nemlidir. Baz maddelerin duygunluklar tabloda verilmitir

Manyetik Maddelerin SnflandrlmasMadde inde Manyetizma

MADDE NDE MANYETK

Ferrromanyetik

Atomlar srekli manyetik momente sahip olan az sayda kristal yapl madde, ferromanyetizma denen kuvvetli manyetik olaylar gsterirler. Ferromanyetik maddelerin baz rnekleri demir,nikeldir. Bu tr maddeler, zayf bir d manyetik alan iinde bile birbirine paralel olarak ynelmeye alan atomik manyetik dipol momentler ierirler.MADDE NDE MANYETK

MADDE NDE MANYETK

Momentler bir kere paralel hale getirildikden sonra, d alan ortamdan kaldrlrsa bile madde mknatslanm olarak kalr. Bu srekli ynelim, komu olan manyetik momentler arasndaki kuvvetli bir etkileimden kaynaklanr. Bu etkileim, ancak kuantum mekaniksel ifadelerle anlalabilir.Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Tm ferromanyetik maddeler domain denen mikroskobik blgelerden oluurlar. Herhangi bir blgedeki momentlerin hepsi ayn ynde ynelmilerdir. Farkl ynelimlere sahip olan blgelerin arasndaki snrlara blge duvarlar denir. Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Mknatslanmam bir numune de, ekilde gsterildii gibi blgeler,net manyetik moment sfr olacak biimde rastgele ynelirler. Numune bir d manyetik alan iine konduu zaman, blgeler hafife dnerek alan ynnde ynelmeye alrlar.

Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Mknatslanmam bir maddede atomik manyetik dipollerin rastgele ynelileri.Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Numune bir d manyetik alan iine konduu zaman, blgeler hafifce dnerek alan ynnde ynelmeye alrlar. Bu ynelme olay, ekildeki gibi mknatslanm bir numune ortaya karr. Gzlemler, d alan uygulaynca balangta d alan ynnde ynelmi durumda olan blgelerin dier ynlere ynelmi olanlarn aleyhine byyeceini gstermektedir. Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Bir B0 d alan uyguland zaman atomik manyetik dipollerin alan ynnde ynelmeye alrlar ve bylece maddeye net bir M mknatslanmas kazandrrlar.Ferrromanyetik

Bu ynelme olay, ekildeki gibi mknatslanm bir numune ortaya karr.

MADDE NDE MANYETK

D alan ortamdan kaldrld zaman, numune kalkan alann ynnde net bir mknatslanmay koruyabilir. Normal scaklklarda, ssal uyarmlar manyetik momentlerin bu tercihli ynelimini bozacak kadar etkili deildir.

Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

Ferromanyetik bir maddenin manyetik zelliklerini lmek iin kullanlan tipik bir deneysel dzenek , ekilde olduu gibi, N tane sarm teli bulunan toroid-biimli bir numuneden oluur.Aratrlacak madde toroidin iine doldurulur ve galvonometrenin bal olduu ikinci devre ile manyetik ak llr.Ferrromanyetik

MADDE NDE MANYETK

DENEYFerrromanyetik

ParamanyetizmaParamanyetik maddeler pozitif fakat kk bir manyetik duygunlua sahiptir. Bu duygunluk, srekli manyetik dipol momenti olan atomlarn (ya da iyonlarn) varlndan kaynaklanr.Bu momentler birbirleri ile yalnz ok zayf etkileimde bulunurlar ve bir d manyetik alan ierisinde bulunmadklar zaman geliigzel ynelmilerdir. MADDE NDE MANYETK

MADDE NDE MANYETK

Madde bir d manyetik alan ierisine konulduu zaman, atomik momentleri alan ynnden ynelmeye zorlanrlar. Ancak bu ynelim sreci, momentleri rastgele ynlere yneltmeye alan ssal hareketin etkileri ile yarmak zorundadr.

Paramanyetizma

MADDE NDE MANYETK

Pierre Curie ve ondan sonra pekok aratrmac deneysel olarak baz koullar altnda, paramanyetik bir maddenin mknatslanmasnn manyetik alanla doru, mutlak scaklkla ters orantl olduunu buldular;M=C*B0/TBant;mknatslanmann artan alanla ve azalan scaklkla arttn gstermektedir. Paramanyetizma

B0 = 0 olduunda mknatslanma sfrdr; bu durum dipol momentlerin rastgele ynelmi olmalarna karlk gelir.Bant, mknatslanmann artan alanla ve azalan scaklkla arttn gstermektedir.

MADDE NDE MANYETK

ok yksek alanlarda ve ok dk scaklklarda,mknatslanma maksimum veya doyum deerine yaklar. Bu durumda, tm manyetik dipol momentler uygulanan alan ynnde dizilmiler demektir ve eitlik artk geerli deildir.

Paramanyetizma

MADDE NDE MANYETK

Ferromanyetik bir madde,scakl Curie Scakl denen bir kritik scakla ulat ya da getii zaman kalc mknatslanmasn kaybeder ve paramanyetik duruma geer.Paramanyetizma

MADDE NDE MANYETK

Ferromanyetik bir maddenin mknatslanmasnn mutlak scaklkla deiimi.Tc ile gsterilen Curie scaklnn altnda menyetik momentler ayn ynde dizilirler(sralanrlar). Bu blgede madde ferromanyetik olur. Buna karn Tcnin stnde ise paramanyetiktir. (sralanmam)Paramanyetizma

MADDE NDE MANYETK

Baz Ferromanyetik maddelerin Curie scaklklarnn listesi;MaddeTc(K) demir 1043kobalt1394nikel 651Paramanyetizma

DiyamanyetizmaDiyamanyetik bir maddeye bir d manyetik alan uygulandnda, bu alana zt ynde zayf bir manyetik moment oluur. Bu diyamanyetik maddelerin bir mknats tarafndan zayfa itilmesine neden olur. MADDE NDE MANYETK

MADDE NDE MANYETK

Her eit maddede diyamanyetizma olmakla birlikte etkileri paramanyetizma ya da ferromanyetizmaya gre daha zayftr ve ancak dier etkiler olmad zaman gzlenebilirler.

Diyamanyetizma

MADDE NDE MANYETK

ekirdein etrafnda zt ynlerde fakat ayn sratle dolanan iki elektronlu klasik atom modelini dnerek diamanyetizmay bir lde anlayabiliriz. Elektronlar, pozitif ykl ekirdein oluturduu ekici elekrostatik kuvvet nedeniyle embersel yrngelerde dolanrlar.Diyamanyetizma

MADDE NDE MANYETK

ki elektronun manyetik momentlerinin byklkleri eit fakat ynleri zt olduundan birbirini yok ederler ve atomun manyetik momenti sfr olur.Sonuta,elektronlarn manyetik momentleri birbirini yok edemezler ve madde uygulanan manyetik alana zt ynde net bir manyetik moment edinir.

Diyamanyetizma

Yerin Manyetik AlanDamla CEYLAN

Yerin Manyetik AlanYerin manyetik alan dev bir mknats sayesinde oluur. Bu yzden pusula kuzey ynn gsterir. Yerin iindeki dev mknats Corafi kuzey- gney dorultusuyla yaklak 11-15 derecelik bir a yapacak ekilde konumlanmtr. Bu yzden pusulann gsterdii yn tam olarak corafi kuzey yn deildir. Pusula 11-15 derece arasnda sapma yapar.

Yerin Manyetik AlanBir mknatsn kuzey kutbu, Dnyann kuzey corafik kutbuna doru ekildiinden , Dnyann Kuzey manyetik kutbunun Gney manyetik kutbunun yaknna ve gney manyetik kutbunun ise kuzey corafik kutbunun yaknna yerlemi olduu sonucuna varlr.

Yerin Manyetik Alan (devam)Gerekte ekilde resimlendirildii gibi yerin manyetik alannn ekillenimi,birok byk ubuk mknats Yerin i blgesinde derine gmerek elde edilebilecek sonuca olduka benzemektedir. ! Yerin manyetik alan izgileri. Dnyann gney manyetik kutbunun kuzey manyetik kutbuna; kuzey manyetik kutbunun ise gney manyetik kutbuna yakn olduuna Dikkat !

Yerin Manyetik Alan (devam)Bir pusula inesi yatay dzlemde olduu kadar dey dzlemde de dnebilecek biimde aslrsa ine yalnz ekvatora yakn yerlerde yer yzeyine paraleldir.kuzeye doru gtrldke ,ine gittike Dnya yzeyini gsterecek biimde dner.

Yerin Manyetik Alan (devam)Bu yzden bir pusula inesinin kuzeyi gsterdiini sylemek ancak yaklak olarak dorudur. Corafi kuzey kutup olarak tanmlanan gerek kuzey ile bir pusulann gsterdii kuzey arasndaki fark, Dnya zerindeki noktadan noktaya deiir. Bu farka manyetik sapma denir. r:Floridadan byk gllere uzanan hat boyunca bir pusula gerek kuzeyi gsterir, buna karn Washingtonda gerek kuzeyin 250 dousuna doru ynelir.

Yerin Manyetik Alan (devam)Dnyann yzeyini altndaki derin tabakalarda byk miktarda demir filizi vardr, fakat Dnyann ekirdeindeki yksek scaklk bu demirin srekli mknatslanmaya sebep olmasn engeller. Bilim adamlar Dnyann manyetik alannn gerek kaynann, merkezindeki yk tayan konveksiyon akmlar olduu sanmaktadr.

Dnyann manyetik alan ile ilgili ilgin bir rastlant da, son bir milyon yl ierisinde manyetik alann bir ok kere yn deitirdiinin tespitidir. Bunun iin gerekli kant bazalt vermektedir. Bazalt okyanus tabanndaki volkanik fkrtmalarla ortaya kar. Lavlar sourken o katlar ve Dnyann manyetik alan ynnn bir resmini muhafaza eder. Talarn baka yntemlerle yalar belirlenerek manyetik alann bu periyodik olarak yn deitirmesini ortaya koyan zamansal sre elde edilmi olur. Yerin Manyetik Alan (devam)

Kaynaka:Fen ve Mhendislik in Fizik 2 (Servay Beichner)