Site Rengi

Manyetik Alan Nedir ?

09.03.2020
2.593

Manyetik alan nedir, manyetik kuvvetin manyetik bir şeyin etrafındaki ve içindeki bir alana nasıl dağıldığını tanımlamak için bir araç olarak kullandığımız bir resimdir. Manyetik alan hakkında mükemmel bilgilere bu makaleden ulaşabilirsiniz. Manyetik analiz hakkında merak ettiklerinizi ise ‘Ansys Maxwell‘ makalesi ile ulaşabilirsiniz.

manyetik alan nedir
manyetik alan nedir

Çoğumuz günlük manyetik nesnelere biraz aşinayız ve aralarında kuvvetler olabileceğini kabul ederiz. Mıknatısların iki kutbu olduğunu ve iki mıknatısın yönüne bağlı olarak çekim (karşıt kutuplar) veya itme (benzer kutuplar) olabileceğini biliyoruz. Bunun gerçekleştiği yerde bir mıknatısın etrafında uzanan bir bölge olduğunu biliyoruz. Manyetik alan bu bölgeyi tanımlar: Çoğumuz günlük manyetik nesneler hakkında biraz bilgi sahibiyiz ve aralarında kuvvetler olabileceğini kabul ediyoruz. Mıknatısların iki kutbu olduğunu ve iki mıknatısın yönüne bağlı olarak çekim (karşıt kutuplar) veya itme (benzer kutuplar) olabileceğini biliyoruz. Bunun gerçekleştiği yerde bir mıknatısın etrafında uzanan bir bölge olduğunu biliyoruz. Manyetik alan bu bölgeyi tanımlar. Manyetik alan nedir ?

Bir manyetik alanın tipik olarak gösterilmesinin iki farklı yolu vardır:

  • Manyetik alan matematiksel olarak bir vektör alanı olarak tarif edilir. Bu vektör alanı, doğrudan bir ızgaraya çizilen birçok vektör kümesi olarak çizilebilir. Her vektör bir pusulanın göstereceği yönü gösterir ve uzunluğu manyetik kuvvetin gücüne bağlıdır. Izgara deseninde birçok küçük pusulanın düzenlenmesi ve ızgaranın manyetik bir alana yerleştirilmesi bu tekniği göstermektedir. Buradaki tek fark, bir pusulanın bir alanın gücünü göstermemesidir.
manyetik alan vektor grafigi
manyetik alan vektor grafigi
  • Bir vektör alanında yer alan bilgileri temsil etmenin alternatif bir yolu, alan çizgilerinin kullanılmasıdır. Burada ızgara deseninden vazgeçip vektörleri düz çizgilerle birleştiriyoruz. İstediğimiz kadar çizgi çizebiliriz.
manyetik alan cizgi grafigi
manyetik alan cizgi grafigi

Alan satırı açıklaması bazı yararlı özelliklere sahiptir:

  • Manyetik alan çizgileri asla kesişmez.
  • Manyetik alan çizgileri, manyetik alanın en güçlü olduğu bölgelerde doğal olarak bir araya gelir. Bu, alan çizgilerinin yoğunluğunun alanın gücünü gösterdiğini gösterir.
  • Manyetik alan çizgileri hiçbir yerde başlamaz veya durmaz, daima kapalı döngüler yaparlar ve manyetik bir malzemenin içinde devam ederler (ancak bazen bu şekilde çizilmezler).
  • Alanın yönünü belirtmek için bir yola ihtiyacımız var. Bu genellikle çizgiler boyunca ok uçları çizilerek yapılır. Bazen ok uçları çizilmez ve yön başka bir şekilde belirtilmelidir. Tarihsel nedenlerden dolayı, sözleşme bir bölgeyi ‘kuzey’ ve başka bir ‘güney’ olarak etiketlemek ve sadece bu ‘kutuplardan’ alan çizgileri çizmektir. Alanın kuzeyden güneye doğru çizgileri takip ettiği varsayılmaktadır. ‘N’ ve ‘S’ etiketleri genellikle manyetik alan kaynağının uçlarına yerleştirilir, ancak bu kesinlikle keyfi bir durumdur ve bu konumlar hakkında özel bir şey yoktur. Manyetik alan nedir ?
  • Alan çizgileri gerçek dünyada kolayca görselleştirebiliyoruz. Bu genellikle manyetik bir şeyin yakınında bir yüzeye düşen demir talaşları ile yapılır. Her dosyalama, kuzey ve güney kutbu olan küçük bir mıknatıs gibi davranır. Benzer kutuplar birbirini ittiği için talaşlar doğal olarak birbirinden ayrılır. Sonuç, alan çizgilerine benzeyen bir modeldir. Genel patern her zaman aynı olsa da, talaş çizgilerinin kesin konumu ve yoğunluğu talaşların nasıl düştüğüne, boyutlarına ve manyetik özelliklerine bağlıdır.
manyetik alan cizgileri demir tozu
manyetik alan cizgileri demir tozu

Manyetik alanları nasıl ölçeriz?

Manyetik alan bir vektör miktarı olduğu için, onu tanımlamak için ölçmemiz gereken iki husus vardır; gücü ve yönü.
Yönün ölçülmesi kolaydır. Alanla aynı hizada olan manyetik bir pusula kullanabiliriz. Manyetik pusulalar, 11. yüzyıldan beri navigasyon için (Dünya’nın manyetik alanını kullanarak) kullanılmıştır.
İlginçtir, gücün ölçülmesi oldukça zordur. Pratik manyetometreler sadece 19. yüzyılda piyasaya çıktı. Bu manyetometrelerin çoğu, bir elektronun manyetik alanda hareket ederken hissettiği gücü kullanarak çalışır. Manyetik alan teknolojiye dönüştürülerek ürünlerde kullanılır. Örneği elektromanyetik frenler. Güzel bir uygulamasıdır manyetiğin. Frenler hakkında bilgi almak için ‘Elektromanyetik Fren Nedir?‘ makalemizi okuyabilirsiniz.


Küçük manyetik alanların çok hassas bir şekilde ölçülmesi, 1988’de özel tabakalı malzemelerde dev manyetorezistansın keşfinden bu yana pratik olmuştur. Temel fizikteki bu keşif, bilgisayarlarda veri depolamak için kullanılan manyetik sabit disk teknolojisine hızla uygulandı. Bu, teknolojinin uygulanmasından hemen sonra birkaç yıl içinde veri depolama kapasitesinde bin kat artışa yol açar (0,1 ila 100 \ mathrm {Gbit / inç ^ 2} Gbit / inç 2  1991, 2003 yılları arasında G, b, i, t, eğik çizgi, i, n, c, h, kare [2]). 2007’de Albert Fert ve Peter Grünberg bu keşif için Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü.

SI sisteminde manyetik alan tesla’da ölçülür (Nikola Tesla’dan sonra adlandırılan sembol \ mathrm {T} TT). Tesla, alan nedeniyle hareketli bir yüke ne kadar kuvvet uygulandığı ile tanımlanır. Küçük bir buzdolabı mıknatısı yaklaşık 0.001 ~ \ mathrm {T} 0.001 T0, nokta, 001, boşluk, T ve Dünya’nın alanı yaklaşık 5 \ cdot 10 ^ {- 5} ~ \ mathrm {T} 5⋅10 -5    T5, nokta, 10, başlangıç üst simge, eksi, 5, son üst simge, boşluk, T Alternatif bir ölçüm de sıklıkla kullanılır, Gauss (sembol \ mathrm {G} GG). Basit bir dönüşüm faktörü vardır, 1 ~ \ mathrm {T} = 10 ^ 4 ~ \ mathrm {G} 1 T = 10 4
   G1, boşluk, T, eşittir, 10, başlangıç üst simge, 4, bitiş üst simge, boşluk, G. Gauss sıklıkla kullanılır, çünkü 1 Tesla çok geniş bir alandır.

Denklemlerde manyetik alanın büyüklüğüne BBB sembolü verilir. H sembolü verilen manyetik alan kuvveti adı verilen bir miktar da görebilirsiniz. Hem B hem de H aynı birimlere sahiptir, ancak H manyetik alanların manyetik malzemelerle konsantre edilmesinin etkisini dikkate alır. Havada meydana gelen basit problemler için bu ayrım hakkında endişelenmenize gerek yoktur.

Manyetik alanın kökeni nedir? Manyetik Alan Nedir ?

Manyetik alanlar, yük hareket halindeyken oluşur. Daha fazla yük daha fazla harekete geçirildikçe, manyetik alanın gücü artar.
Manyetizma ve manyetik alanlar, doğanın dört temel kuvvetinden biri olan elektromanyetik kuvvetin bir yönüdür.
Yükün hareket halinde olmasını ve kullanışlı bir manyetik alan oluşturmasını ayarlayabileceğimiz iki temel yol vardır:

  • Bir telden, örneğin bir aküye bağlayarak bir akım akışı yaparız. Akımı (hareket halindeki yük miktarı) artırdığımızda, alan orantılı olarak artar. Telden uzaklaştıkça, gördüğümüz alan mesafe ile orantılı olarak düşer. Bu Ampere yasası ile açıklanmaktadır. Manyetik alanı, uzun bir düz tel taşıyan akım I’ten r mesafeden söylemek için basitleştirilmiş denklem
  • B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}B=2πrμ0​I​ İşte \ mu_0μ 0  mu, start aboneliği, 0, end aboneliği, boş alanın geçirgenliği olarak bilinen özel bir sabittir. \ mu_0 = 4 \ pi \ cdot 10 ^ {- 7} ~ \ mathrm {T \ cdot m / A} μ
  • 0  = 4π⋅10 -7    T⋅m / Amu, alt simge, 0, alt simge, eşittir, 4, pi, nokta, 10, üst simge başlangıcı, eksi, 7, üst simge, boşluk, T, nokta, m, eğik çizgi, A. manyetik alanları konsantre etme kabiliyeti, bu daha yüksek geçirgenliğe sahip malzemeler tarafından tarif edilir.
  • Manyetik alan bir vektör olduğundan, yönü de bilmemiz gerekir. Düz bir telden akan konvansiyonel akım için bu, sağ taraftaki tutma kuralı ile bulunabilir. Bu kuralı kullanmak için, sağ elinizi başparmağınız akım yönünü gösterecek şekilde telin etrafında tuttuğunuzu düşünün. Parmaklar telin etrafını saran manyetik alanın yönünü gösterir. [Açıklamak]
manyetik alan yonu sag el kurali
manyetik alan yonu sag el kurali


  • Yüklü elektronların ortaya çıkması gerçeğini kullanabiliriz (açıklayın]
  • atom çekirdeğinde biraz hareket olması. Kalıcı mıknatıslar bu şekilde çalışır. Deneyimlerden bildiğimiz gibi, sadece bazı ‘özel’ malzemeler mıknatıslara dönüştürülebilir ve bazı mıknatıslar diğerlerinden çok daha güçlüdür. Bu nedenle bazı özel koşullar gerekli olmalıdır:
  • Atomlar genellikle birçok elektrona sahip olmalarına rağmen, çoğunlukla bir çiftin toplam manyetik alanı iptal edilecek şekilde ‘eşleşir’. Bu şekilde eşleştirilen iki elektronun ters dönüşe sahip olduğu söylenir. Yani bir şeyin manyetik olmasını istiyorsak, aynı dönüşe sahip bir veya daha fazla eşleştirilmemiş elektrona sahip atomlara ihtiyacımız var. Örneğin demir, bu tür dört elektrona sahip olan ve bu nedenle mıknatısları çıkarmak için iyi olan ‘özel’ bir malzemedir. [‘Eşleştirmeyi’ açıklayın]
  • Küçük bir malzeme bile milyarlarca atom içerir. Hepsi rastgele yönlendirilirse, malzemenin kaç tane eşleştirilmemiş elektron olduğuna bakılmaksızın, genel alan iptal edilir. Materyal, genel olarak tercih edilen bir yönelim sağlanabilmesi için oda sıcaklığında yeterince kararlı olmalıdır. Kalıcı olarak kurulursa, ferromanyet olarak da bilinen kalıcı bir mıknatısımız var.
  • Bazı malzemeler, yalnızca harici bir manyetik alanın varlığında manyetik olması için yeterince iyi bir şekilde sıralanabilir. Harici alan, tüm elektron dönüşlerini hizalamaya yarar, ancak harici alan çıkarıldığında bu hizalama kaybolur. Bu tür malzemeler paramanyetik olarak bilinir. Manyetik alan nedir.
  • Bir buzdolabı kapısının metali bir paramagnet örneğidir. Buzdolabı kapısının kendisi manyetik değildir, ancak üzerine bir buzdolabı mıknatısı yerleştirildiğinde bir mıknatıs gibi davranır. Her ikisi de birbirlerini, iki kişi arasında sandviç olan bir alışveriş listesini kolayca tutacak kadar güçlü bir şekilde çeker.

Manyetik Alan Hesaplamaları ve Ürün Üretimi

Marsis İnovasyon, manyetik alan hesaplamaları ve ürün geliştirilmesi hizmeti sağlamaktadır. Ansys Maxwell ile manyetik alan hesaplamalarına göre ürünler optimize edilmektedir. Ansys ürünleri ile mükemmel analizler gerçekleştirmekteyiz. Ansys ürünleri hakkında detaylı bilgiye ‘Analiz Ansys‘ web sitemizden ulaşabilirsiniz. Bize ulaşarak bu alanda bilgi ve hizmet alabilirsiniz. ,

ETİKETLER: analiz, fea, elektromanyetik, ANSYS
Ziyaretçi Yorumları (4)