11. Sınıf Fizik · 2. Ünite: Elektrik ve Manyetizma

Akım Geçen Düz Telin Manyetik Alanı

1820'de Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted, derste akım geçen bir telin yanındaki pusula iğnesinin saptığını fark etti. Böylece elektrik ve manyetizmanın birbirinden bağımsız olmadığı anlaşıldı: hareket eden yükler, yani akım, manyetik alan oluşturur. Bu konuda akım geçen düz telin manyetik alanının şeklini, yönünü ve hangi etkenlere bağlı olduğunu keşfedecek, bulduğun modeli hesap yapmadan oranlarla genelleyeceksin.

Kazanımlar

Konu anlatımı

  1. Ørsted deneyi: akım manyetik alan oluşturur

  2. Alan çizgilerinin şekli ve yönü: sağ el kuralı

  3. Keşif: alan neye bağlı?

  4. Orantıyla genelleme ve çözümlü örnekler

  5. Birden fazla tel: bileşke alanın yönü

  6. Simülasyonda dene

  7. Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları

Anahtar terimler

Ørsted deneyi
Akım geçen telin yakınındaki pusula iğnesinin sapmasıyla akımın manyetik alan oluşturduğunu gösteren deney (1820).
Manyetik alan
Mıknatısların ve akım taşıyan iletkenlerin çevresinde oluşan, mıknatıslara ve akım taşıyan iletkenlere kuvvet uygulayan alan.
Sağ el kuralı
Başparmak akım yönünde tutulduğunda dört parmağın kıvrıldığı yönün manyetik alan çizgilerinin yönünü verdiği kural.
Eş merkezli çember
Düz telin alan çizgilerinin şekli: tele dik düzlemde, tel merkezli kapalı çemberler.
Alanın akımla doğru orantısı
Telden geçen akım kaç katına çıkarsa alanın da o kadar katına çıkması.
Alanın uzaklıkla ters orantısı
Telden uzaklık kaç katına çıkarsa alanın o kadar azalması (B ∝ 1/d).
Bileşke alan
Birden çok kaynağın bir noktada oluşturduğu alanların vektörel toplamı.
Kesit gösterimi (• ve ×)
Sayfaya dik tellerde akımın sayfadan dışarı (•) ya da içeri (×) olduğunu gösteren sembol.

Örnek soru

Ørsted deneyinde, kuzey–güney doğrultusunda duran bir pusula iğnesinin yakınındaki telden akım geçirildiğinde iğnenin saptığı görülüyor. Bu gözlemden aşağıdakilerden hangisi çıkarılır?

  1. Pusula iğnesi akımın yönünü doğrudan gösterir.
  2. Tel kuzey–güney doğrultusunda mıknatıslanır.
  3. Akım pusula iğnesini elektriksel kuvvetle çeker.
  4. Dünya'nın manyetik alanı akımla birlikte güçlenir.
  5. Akım geçen telin çevresinde manyetik alan oluşur.

Doğru cevap: E

Çözüm

1. Akım yokken iğne Dünya'nın alanıyla kuzeyi gösterir; akım varken sapar.
2. Sapmanın tek yeni etkeni telden geçen akımdır; akım iğneye etki eden bir manyetik alan oluşturmuştur.
3. İğne Dünya'nın alanı ile telin alanının bileşkesine yönelir.
Cevap: E. Akım kesilince sapma kaybolur; bu da alanın akımdan kaynaklandığını gösterir.

11. Sınıf Fizik: tüm konular