Faraday Yasası
advertisement
Faraday Yasası Manyetik Akı Şekildeki 𝑑𝑨 yüzeyinin bulunduğu bölgede manyetik alan 𝑩 ise bu yüzeyden geçen manyetik akı 𝑩 ∙ 𝑑𝑨 skaler çarpımıyla hesaplanır. Burada tanımlanan 𝑑𝑨; yüzey eleman vektörü olup yönü her zaman yüzeye diktir ve büyüklüğü ise 𝑑𝐴 dır. Böylece tüm yüzeyden geçen toplam manyetik akı; Toplam yüzey alanı 𝐴 olan bir düzlemde 𝐵 kadar manyetik alanı bulunuyorsa bu düzlemden geçen manyetik akının değeri aşağıdaki gibi hesaplanır. Manyetik akının birimi weber dir. 𝜃 = 90 olduğundan akı sıfırdır. derece manyetik 𝜃=0 olduğundan akı 𝐵𝐴 dır. derece manyetik Faraday’ ın İndüksiyon Yasası Bir tel halka bir ampermetreye bağlanmış olsun. Bir mıknatıs bu tel halkaya doğru yaklaştırılırsa, ampermetrenin ibresinin saptığı gözlenir. Eğer mıknatıs halkadan uzaklaştırılacak olursa ampermetrenin ibresinin bu sefer ters yönde saptığı gözlenir. Mıknatıs herhangi bir yöne hareket ettirilmediğinde ise ibrede herhangi bir sapma gözlenmez. (Benzer etkiler mıknatıs sabit tutulup, tel halka hareket ettirilerek de sağlanabilir). Bu gözlemlerden, halkanın mıknatısın hareketinden dolayı manyetik alanda meydana gelen değişikliği algıladığını anlarız. Böylece akım ile değişen manyetik alan arasında bir ilişkinin olduğu sonucunu çıkarırız. Burada hiçbir batarya olmamasına rağmen devrede bir akımın başladığı görülmüştür. Bu akım indüklenmiş emk tarafından oluşturulduğu için bu akıma indüklenmiş akım denir. Faraday’ ın indüksiyon yasasını özetleyen genel ifade şu şekilde özetlenebilir: Bir devrede indüklenen emk, devreden geçen manyetik akının zamanla değişimi ile doğru orantılıdır. Faraday’ ın indüksiyon yasası şu şekilde formülüze edilebilir: (-) işareti şu anlama gelir: Manyetik akıda herhangi bir değişiklik ile üretilen indüklenmiş emk, kendisini üreten manyetik akı değişimine karşı koyacak şekilde bir manyetik akı oluşturacak akımın yönündedir. Buna Lenz kanunu adı verilir. Şekildeki 𝐴 alanına sahip ilmek 𝐵 alanı içinde olsun: Örnek: Bir bobin 200 sarımlı bir telden oluşmuştur. Her sarım, kenar uzunluğu 18 cm olan bir karedir ve düzgün bir manyetik alan bobin düzlemine dik olacak şekilde uygulanmıştır. Manyetik alan 0,8 saniye içinde 0’dan 0,5 Tesla’ya düzgün olarak değiştirilirse bobinde oluşan emk’nın değeri nedir. Bobinin alanı 𝐴 = (0,18𝑚)2 = 0,0324𝑚2 dir. 𝑡 = 0 anında manyetik alan sıfır olduğundan manyetik akıda sıfırdır. 𝑡 = 0,8 anında ise manyetik alan 0,5 tesla olduğundan bu saniyedeki manyetik akı 𝐵𝐴 = 0,5 ∗ 0,0324 = 0,0162 weber dir.
