You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
FARADAY’IN İNDÜKSİYON KANUNU<br />
Burada, iletkenin çevresindeki manyetik alanın değişiminin bir elektromotor<br />
kuvvete(emk) (yani voltaja) neden olacağını göreceğiz.<br />
Bunu anlayabilmek için basit bir deney düşünelim. Bir tel halka bir ampermetreye<br />
bağlanmış olsun. Bir mıknatıs bu tel halkaya doğru yaklaştırılırsa, ampermetrenin<br />
ibresinin saptığı gözlenir. Eğer mıknatıs halkadan uzaklaştırılacak olursa ampermetrenin<br />
ibresinin bu sefer ters yönde saptığı gözlenir. Mıknatıs herhangi bir yöne hareket<br />
ettirilmediğinde ise ibrede herhangi bir sapma gözlenmez. (Benzer etkiler mıknatıs sabit<br />
tutulup, tel halka hareket ettirilerek de sağlanabilir). Bu gözlemlerden, halkanın<br />
mıknatısın hareketinden dolayı manyetik alanda meydana gelen değişikliği algıladığını<br />
anlarız. Böylece akım ile değişen manyetik alan arasında bir ilişkinin olduğu sonucunu<br />
çıkarırız.<br />
0<br />
N<br />
S<br />
Mıknatıs tel halkaya doğru hareket<br />
ettirildiğinde ampermetre sapar.Bu<br />
halkada bir akım olduğunu gösterir.<br />
Mıknatıs sabit tutulduğunda herhangi<br />
bir akım gözlenmez.<br />
0<br />
N<br />
S<br />
Mıknatıs tel halkadan<br />
uzaklaştırıldığında ampermetre ters<br />
yönde sapar. Bu ise mıknatısın<br />
hareket yönü değiştiğinde hareket<br />
yoluyla oluşturulan akımın yönünün<br />
de değişeceğini gösterir.<br />
0<br />
N<br />
S<br />
Burada hiçbir batarya olmamasına rağmen devrede bir akımın başladığı görülmüştür. Bu<br />
akım indüklenmiş emk tarafından oluşturulduğu için bu akıma indüklenmiş akım denir.<br />
Faraday’ ın indüksiyon yasasını özetleyen genel ifade şu şekilde özetlenebilir:<br />
“ Bir devrede indüklenen emk, devreden geçen manyetik akının zamanla değişimi<br />
ile doğru orantılıdır.”<br />
Faraday’ ın indüksiyon yasası şu şekilde formülüze edilebilir:<br />
dφ<br />
ε = − B<br />
(1.1)<br />
dt<br />
A. Ozansoy, 2007, Ankara<br />
1
Burada φ<br />
B = ∫ B . dA<br />
devreden geçen manyetik akıdır. Eğer devre N tane sarımdan<br />
oluşmuşsa ve φ<br />
B<br />
’ de bir sarımdan geçen manyetik akı ise, devrede oluşan toplam emk;<br />
dφ ε = −N<br />
B<br />
(1.2)<br />
dt<br />
Denklem (1.1) ve (1.2)’ deki (-) işaretinin fiziksel anlamı Lenz yasası ile belirlenir.<br />
LENZ YASASI<br />
Faraday yasası indüklenmiş emk ve manyetik akının zıt işaretlere sahip olduğunu<br />
gösterir. Bu (-) işareti şu anlama gelir: Manyetik akıda herhangi bir değişiklik ile üretilen<br />
indüklenmiş emk, kendisini üreten manyetik akı değişimine karşı koyacak şekilde bir<br />
manyetik akı oluşturacak akımın yönündedir. Herhangi bir tel halka içinde indüklenen<br />
manyetik alan, halka içindeki manyetik akı sabit kalacak şekilde oluşur. Aşağıdaki<br />
örneklerde (şekil, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu adresinden alınmıştır), eğer<br />
B r manyetik alanı mıknatısın hareketi ile artarsa, indüklenmiş alan B r<br />
induced<br />
buna zıt yönde<br />
etkir. Bu B r<br />
’ ı oluşturacak akımın yönü indüklenmiş emk’ nın da yönüdür.<br />
induced<br />
Şekildeki örneklerde bir mıknatıs ve bir bobin yer almaktdır. İlk örnekte mıknatısın<br />
oluşturduğu manyetik alan sola doğrudur (çünkü manyetik alan çizgileri N kutbundan<br />
dışa doğru ve S kutbundan içe doğrudur). Durgun olan bobine doğru v r hızı mıknatıs<br />
yaklaştırılıyor. Bu durumda manyetik alanda sola doğru bir artış olur. ( Δ B r<br />
) Bu artışa<br />
karşı koyacak yönde<br />
B r<br />
’ ı oluşturacak akımın yönü ise şekilde<br />
B r induced<br />
oluşur. Bu induced<br />
kalın okla gösterilmiştir. İkinci örnekte ise manyetik alan sağa doğrudur. Mıknatıs<br />
bobinden v r hızı ile uzaklaştırılacak olurda manyetik alanda sola doğru bir artış olur. Bu<br />
artışa karşı koyacak indüklenmiş manyetik alan<br />
B r induced<br />
ise sağa doğru olur. Bu B r<br />
induced<br />
’ ı<br />
oluşturacak akımın yönü ise yine şekilde gösterildiği gibidir. Şekildeki diğer örnekler için<br />
de benzer yorumlar yapılabilir.<br />
A. Ozansoy, 2007, Ankara<br />
2
Buna göre Lenz Yasasını kısaca şöyle ifade edebiliriz:<br />
“ İndüksiyon emk sının yönü halkadan geçen manyetik akı değişimine karşı<br />
koyacak yönde bir manyetik akı oluşturacak akımın yönüdür.”<br />
Kaynaklar:<br />
1. Serway & Beichner, Fen ve Mühendislik İçin Fizik, Cilt-2<br />
2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu<br />
3. http://www.newton.dep.anl.gov<br />
A. Ozansoy, 2007, Ankara<br />
3
Change language