Magnetizma Nedir-Magnetizma Hakkında Detaylı Konu Anlatımı İçerik

Magnetizma

Mıknatıslık:

Demir,nikel ve kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlerdir Fe2O4 (demir oksit) bileşiği tabii bir mıknatıstır Manisa yakınlarında ilk olarak bulunduğu söylenen bu siyah taşa sürtülen demir çubukta mıknatıslık özelliği kazanır Sayıları çok az olmakla beraber Demir, Nikel, kobalt gibi bazı maddeler kuvvetli bazı magnetik etkiler gösterirler Mıknatıslık özelliği 2 teori ile açıklanabilir:

1 Wilhelm Weber (1804-1890): Moleküler Teori

Moleküler teoriye göre magnetik maddelerin molekülleri iki kutuplu birer küçük mıknatıs gibidirler Mıknatıslanmamış bir maddede bu küçük mıknatıslar rastgele bulunduklarından birbirlerinin magnetik alanını yok ederler ve böylece maddenin çevresinde herhangi bir alan meydana gelmez Bu magnetik madde mıknatıslandığında moleküler mıknatıslar zıt kutupları uç uca gelecek şekilde sıralanırlar Böylece madde çevresinde magnetik alanı olan mıknatıs haline gelir Bu teori bir çubuk mıknatısın moleküllerine kadar bölündüğünde yine iki kutuplu mıknatıs elde edileceği ve mıknatısların uçlarında magnetik alanın en büyük olduğu konularına açıklama getirir

2 Andre Marie Ampere(1775-1836): Mıknatıslanma Teorisi

Oersted(1770-1851) akım geçiren bir telin etrafında magnetik alan meydana geldiğini gözlemiştir Amper mıknatıslanmış madde içinde dolaşan akımlar olduğunu ve maddenin magnetik özelliğinin bu küçük kapalı devre akımlardan ileri geldiğini söylemiştir Bu günün atom teorisi bu görüşü desteklemektedir Direnci olmayan ve sürekli devam eden bu akım devreleri atomlardaki elektronların dönmesinden ileri gelir Hareket eden bir elektrik yükü çevresinde her zaman bir magnetik alan meydana getirdiğinden negatif elektrik yüklü bir elektronda yaptığı bu hareketlerinden dolayı bir magnetik alan meydana getirir Meydana gelen alanın yönü elektronun dönme yönüne bağlıdır Mıknatıslanmamış bir madde de bu hareketler düzensizdir Bundan dolayı etkiler birbirini yok ettiklerinden bileşke etki sıfıra çok yakındır Madde magnetik alanda bu etkileri bir düzene girdiğinden mıknatıslanır

Diyamagnetik Maddeler: Bağıl magnetik geçirgenlikleri 1 den biraz küçüktür Magnetik alan içinde alana zıt yönde zayıf mıknatıslanırlar ve alanın zayıf tarafına doğru itilirler Serbestçe dönebilen diamagnetik bir çubuk alan içerisine konulduğunda alana dik durum alır

Paramagnetik maddeler: Bağıl magnetik geçirgenlikleri 1 den biraz büyüktür magnetik alanda zayıf mıknatıslanırlar ve alanın kuvvetli tarafına doğru çekilirler Serbestçe dönebilen paramagnetik bir çubuk magnetik alan içerisine konulduğunda alan doğrultusuna paralel bir durum alır

Ferromagnetik maddeler: Bağıl magnetik geçirgenlikleri 1 den çok büyüktür magnetik alan içinde paramagnetik maddelere benzer özellikler gösterirler ancak çok kuvvetli mıknatıslanırlar

Kuantum Fiziği olmadan, magnetik özellikler üzerinde bir açıklama getirmek mümkün değildir Ferrimagnetizma, antiferromagnetizma ve ferrimagnetizma özellikleri gösteren katılar, belirli bir sıcaklığın altında, kendiliğinden (spontaneous) bir magnetik momente sahiptir Ferromagnetik maddeler teknolojik yönden çok büyük önem arz etmektedir; transformatörler, ses, video, teyp, disketler bu maddelerden yapılmaktadır Magnetik özellikler, tamamen cismi oluşturan atomların elektronlarının kendi magnetik momentlerinin (spin açısal momentumlarının), yörünge hareketlerinin (yörünge açısal momentumlarının) veya bulundukları enerji düzeylerinin ne kadar dolu olduğunun bir sonucu olarak ortaya çıkar Element ve bileşiklerin büyük çoğunluğunda , uygulanan magnetik alan doğrultusunda , aynı veya zıt yönde, bir magnetizasyon elde ederiz Aynı yönde magnetizasyon oluşturanlara paramagnetik, ters yönde magnetizasyon oluşturanlara ise diamagnetik cisimler deriz Kristal yapı içindeki atomların, birbirleri ile olan etkileşmeleri sonucu, ferromagnetizma, antiferromagnetizma ve ferrimagnetizma diye adlandırdığımız magnetik özellikler ortaya çıkmaktadır

Bir cismin magnetik geçirgenliği µ=B/H olarak tarif edilir µçok büyük değer alabilir(1000000) Histeriz eğrisindeki iki nokta önemlidir Biri uygulanan magnetik alanın sıfır olduğu yerde, kalıcı magnetik indüksiyon olan Br Diğeri magnetik indüksiyonu sıfıra götürmek içinters yönde uygulamamız gereken magnetik alan Hc değeridir Teknolojik uygulamalarda kullanılacak olan Ferromagnetik malzemelerin histeriz eğrisi elde edildikten sonra bu iki değere bakılır iyi bir transformatör çekirdeği içinmümkün oldukça küçük Hc değeri çok büyük bir Br değeri elde edilmeye çalışılırHoparlörlerde kullanılacak mıknatıs için her iki değerinde çok büyük olduğu malzemeler kullanılmaya çalışılır

TEORİK BİLGİ Akım kaynakları iki türlüdür Alternatif akım kaynakları (ac) ve doğrusal akım kaynakları (dc)Doğrusal akım kaynaklarında üretilen sinyalin zamanla genliği ve yönü dönüşmez sabittir Fakat alternatif akım kaynaklarında üretilen sinyalin genliği ve yönü periyodik olarak değişir Osiloskop bir elektrik devresinde bulunan , devre elemanları üzerinden geçen akımın veya bir devre elemanının iki ucu arasındaki gerilimin şeklini görmek ve bu şekil üzerinden genlik , periyot ve diğer karakteristikleri ölçmek için kullanılır Osiloskop temelde 3 ana kısımdan meydana gelmiştir 1)Elektronların üretildiği kısım 2)Elektronların hızlandırıldığı ve odaklandığı kısım 3)Yatay düşey plakalar ve ekran 1)1 kısımda flaman üzerinden geçen akım sayesinde elde edilen ısı enerjisinin bir kısmı ile katot dan elektron kopartılır ve geri kalan enerjide elektrona hareketi için kinetik enerji olarak aktarılır Katot’un etrafında bir denetim ızgarası (A1 ızgarası) vardır ve bu ızgara katot’a göre daha negatif gerilimdedir Izgara ve katot arasındaki potansiyel farktan elektrik alan elde edilir ve bu elektrik alan sayesinde elektronların bir araya gelmesi ve ızgaradan geçecek elektronların sayısı denetlenebilir A1 ızgarasından çıktıktan sonra silindirik A2 kafesine girer 2)2 kısım elektronların hızlandırıldığı ve odaklandığı kısımdır A2 kafesi silindirik olduğu için içinde potansiyel fark yoktur ve bu yüzden A2 ‘nin içinde elektrik alan yoktur asıl hızlandırma ve odaklama işlemi A2 ve A3 kafesleri arasında gerçekleşir A3 kafesi A2 kafesine göre daha pozitif bir gerilimde tutulmaktadır ve bu yüzden elektronlar elektrik alanın etkisinde A2 ‘den A3 e doğru hızlanırlarAşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi elektronlar elektrik alan kuvvetinin etkisinde sağa doğru bir Fx kuvvetinin etkisinde hızlanırlar ve aşağı doğru bir Fy kuvvetinin etkisinde ise odaklanırlar Bu Fy kuvveti A3 kafesine çok yakın yerlerde elektronları kafese girmesini engelleyecek şekilde olsa da oraya gelene kadar elektronlar çok hızlandığı için bu kuvvetin etkisinde fazla kalmazlarArtık elektronlar odaklanmış ve yeterince hızlandırılmışlardır 3)3 kısımda elektronun hareket doğrultusuna dik olacak şekilde yatay ve dikey plakalar yerleştirilmiştir Bu plakalara dışarıdan AC ve DC gerilimleri uygulanarak elektronların fosforlu ekrana düşmeleri sağlanır Elektronlar bu ekrana çarparak enerjilerini ekrana aktarırılar ve bu enerji ekranı oluşturan maddenin atomları da, bir yörüngedeki elektronu bir üst yörüngeye çıkararak uyarır Bir üst yörüngeye çıkan elektron tekrar eski yörüngesine dönerken bir ışıma yapar ve bizde böylece ekran üzerinde parlak bir nokta görebilirizBiz düşey plakaların potansiyeli ile oynayarak ekranda şekilleri görürüz Osiloskop yatay plakalara testere dişi adı verilen bir gerilim uygulanır Elektronun A3 kafesinden çıkış hızı V0 sabit kalır çünkü x doğrultusunda hiç kuvvet uygulanmamaktadır Elektron 1 mesafesini t kadar sürede alıyor ise; t = 1/Vo Elektron’a uygulanan elektromanyetik kuvvet; F = q E ‘den F = e E Ve newton’un 2 yasası F = m a ‘dan bunları eşitlersek F = e E = m a ve a = (e E)/m çıkar V1: hızlandırma gerilimi Vd: Saptırıcı plakalar arasına uygulanan gerilim Elektron’un y doğrultusunda aldığı yol ; y = 1/2 a t 2 ‘den yerlerine koyulursa; y = 1/2 (eE)/m 12/Vo2 bulunur Kinetik enerji; K= 1/2 mVo2 = e V1 ‘dir Vd = E d E = Vd / d y = Vd 12 / 4dV1 tanθ = Vy / V0 Vy = a t = e E1 / (mV0) Vy = eVdl / (mdV0) tanθ = e Vd1 / (mdVo2) ve 1/2mV02=eV1’den tanθ = Vdl / (V12d) olarak çıkar Ve uzunluklardan; tanθ = D / L D = L eVd1 / (mdVo2) çıkar Eğer sabit olan değerlere A dersek; A = L1 /(2dV1) ‘dan D = AVd olarak bulunur Yani buda ekrandaki kayma miktarının düşey plakalara uygulanan saptırıcı gerilim ile doğru orantılı olduğunu gösterir Yörünge bükülmesi Vd ve l ile artar Daha uzun levha ile elektrik alan elektronları daha uzun süre etkileyerek sapmanın daha büyük olmasını sağlar Verilen toplam potansiyel farkı için levhalar birbirine ne kadar yakın olursa saptırıcı alanda o kadar büyük olur

Manyetizma, Eletroliz ve Ses

MIKNATIS ve ÖZELLİKLERİ

Magnetik adı verilen demir oksit (Fe3O4) bileşiği tabii bir mıknatıs olarak bilinir

Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir

Üç çeşit mıknatıs vardır

1 Doğal mıknatıs : Doğada oluşan ve taş olarak bulunan mıknatıslardır

2 Yapay mıknatıs : Demir, nikel ya da kobalttan yapılır Çubuk, pusula iğnesi, U şekline ve at nalı şekline benzeyen çeşitleri vardır

Bu mıknatıslara daimi ya da geçici mıknatıslık kazandırılabilir

3 Elektromıknatıslar : Magnetik özellik gösteren maddeye örneğin demir üzerine tel sarılıp telden akım geçirildiğinde oluşan mıknatıslardır

Mıknatısın Kutupları

Mıknatısların uçları çekme ve itme özelliği gösterirler Mıknatıslık etkisinin en şiddetli olduğu bu uçlara kutup adı verilir Bir mıknatısın şekli nasıl olursa olsun iki kutbu bulunur

Bir mıknatıs ortadan iple asılırsa, kuzey-güney doğrultusuna yönelerek durur Kuzeyi gösteren kutba N, güneyi gösteren kutba ise S kutbu denir

Elektrik yüklerinde olduğu gibi, mıknatıslarında aynı kutupları birbirini iter, zıt kutupları ise birbirini çeker Bu itme ya da çekme kuvveti, mıknatısların kutup şiddetleri ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır

Mıknatıslar, demir, nikel, kobalt gibi maddeleri ve bunların alaşımlarını çeker Bu nedenle bu maddelere magnetik maddeler denir Cam, kağıt, tahta, plastik gibi maddeleri mıknatıs çekmez

Magnetik Alan Kuvvet Çizgileri

Bir mıknatısın çekim etkisini gösterdiği alana magnetik alan denir

Bir cam levha üzerine demir tozları serpildikten sonra levhanın altına çubuk mıknatıs yerleştirilip levhaya yavaş yavaş vurulduğunda, demir tozları mıknatısın magnetik alan çizgilerine paralel hale gelirler Demir tozlarının oluşturduğu çizgilere bakılarak normalde görülmeyen çizgilerin nasıl olduğu anlaşılır

Çubuk mıknatısın çevresindeki magnetik alan çizgileri şekildeki gibidir

Magnetik alan kuvvet çizgileri N kutbundan S kutbuna doğrudur Çizgilerin uç noktalarında sık olması magnetik alanın uç kısımlarında şiddetli olduğunu gösterir

Magnetik alan çizgilerinin bulunduğu yerlere pusula iğneleri konulduğunda, pusula iğneleri yerdeki magnetik alan çizgilerine paralel olacak şekilde dengede kalırlar Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörü ise, o noktada magnetik alan çizgilerine teğettir

Magnetik alan, çizgilerinin paralel olduğu yerlerdeki alana düzgün magnetik alan denir

Mıknatısı Bölmek

Çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, oluşan her bir parça yine N–S kutuplu mıknatıs olur

Bölme işlemi atomik boyuta kadar devam ettirildiğinde de yine mıknatıs özelliği devam eder Yani tek kutuplu mıknatıs elde edilemez

Geçici Mıknatıslanma

Yapay mıknatıslardan faydalanılarak magnetik özelliği olan demir, nikel ve kobalt geçici olarak mıknatıslanabilir Üç yolla geçici mıknatıslanma elde edilebilirKaynakwh: Magnetizma

1 Sürtünme ile Mıknatıslanma

Bir demir çubuğa,şekildeki gibi mıknatısın her defasında aynı kutbu aynı yönlü sürtürülürse, mıknatısın ilk sürtülen uç kısmı mıknatısla aynı kutuplu olacak şekilde demir çubuk geçici olarak mıknatıslanır

2 Dokunma ile Mıknatıslanma

Mıknatısa dokundurulan demir parçalarını mıknatıs tutar Çünkü demir parçası mıknatısın dokunduğu kutupla zıt kutupla kutuplanır ve onu çeker Demir parçaları uç uca eklenirse, her bir uç bir öncekine göre zıt kutuplanır

3 Etki ile Mıknatıslanma

Mıknatısın magnetik alanı içine konulan demir parçaları geçici olarak mıknatıslık özelliği kazanır Şekilde demir parçasına mıknatısın S kutbu yaklaştırılırsa, demirin S ye yakın olan kısmı N, diğer tarafı ise S kutbu olurKaynakwh: Magnetizma

Bir mıknatıs demir çubuğun orta kısmına şekildeki gibi yaklaştırılırsa, demir çubuğun uç kısımları N, orta kısımları ise S kutbu olacak şekilde etki ile mıknatıslanır

Yerin Magnetik Alanı

Yerin magnetik ala nının olduğu deneylerle tespit edilmiştir Dünya, sanki kuzey yarı kürede S, güney yarı kürede N kutbu bulunan bir çubuk mıknatıs varmış gibi davranır Magnetik kuzey ve güney kutup ile coğrafi kuzey ve güney kutup tam çakışmıyor Belli küçük bir açı kadar sapma gösteriyor Ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatıs, bulunduğu yerden geçen dünyanın çevresindeki magnetik alan kuvvet çizgilerine teğet olmak zorundadır Bu nedenle ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatısın N kutbu magnetik kuzeyi, S kutbu ise magnetik güneyi gösterir

Kuzey yarı kürede, ağırlık merkezinden asılan bir çubuk mıknatıs veya pusula iğnesinin N kutbu, güney yarı kürede ise S kutbu aşağı eğilir Ekvatorda yere paralel, kutuplarda ise yere dik konuma gelir

Mıknatısların Kullanıldığı Alanlar

Mıknatıslar, pusula yapımında, kapı zilinde, telefon, radyo, televizyon, voltmetre, ampermetre, elektrik motorları, bazı oyuncakların yapısı gibi bir çok yerlerde kullanılmaktadır

Sanayide demir parçalarını diğer maddelerden ayırmak için yine mıknatıslar kullanılır

ELEKTRİK AKIMININ MAGNETİK ETKİLERİ

Akım geçen telin oluşturduğu magnetik alan

Şekilde pusula iğnesinin üzerinden tel geçecek şekilde devre kurulup anahtar kapatılıp telden yeterince akım geçtiğinde pusula iğnesi aniden saparak tele dik konuma gelir Pusulanın sapması yerin magnetik alanından başka bir magnetik alanın meydana geldiğini gösterir Bu alan elektrik akımlarının çevresinde meydana gelen magnetik alandır Bu alanların kaynağı elektrik yüklerinin hareketidir Telden uzaklaştıkça magnetik alanın şiddeti azalır Tele yaklaştıkça magnetik alanın şiddeti artar Telden geçen akımın artması da magnetik alanın şiddetini artırır Akımın azalması ise magnetik alanın şiddetini azaltır

Akım geçen telin çevresinde iç içe daireler şeklinde magnetik alan çizgileri oluşur Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü, bu alan çizgilerine teğettir

Akımın yönü değiştiğinde magnetik alan çizgileri ve herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü değişir

İNDÜKSİYON AKIMI

Bir mıknatıs şekildeki gibi akım makarasının içine doğru hızla yaklaştırıldığında ya da makaradan uzaklaştırıldığında ampermetreden akım geçer Üreteç olmadan elde edilen bu akıma indüksiyon akımı denir İndüksiyon akımının meydana gelmesinin nedeni kapalı bir devre halinde bulunan iletkenden geçen, magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısının değişmesidir

Kuvvet çizgileri hızlı değişirse indüksiyon akımı büyük, yavaş değişirse küçük olur Yukarıdaki şekilde de mıknatıs, akım makarasına hızlı yaklaşırsa indüksiyon akımı büyük, yavaş yaklaşırsa akımın şiddeti küçük olur Mıknatıs yaklaşırken ve uzaklaşırken oluşan akımın yönleri birbirlerine göre zıttır Makaranın sarım sayısının artması indüksiyon akımının şiddetini artırır

Elektromıknatıs

Şekildeki gibi bir demire tel sarılıp, telden bir akım geçirildiğinde demirin K ve L uçları arasında bir magnetik alan meydana gelir Yani bir mıknatıs elde edilmiş olur Buna elektromıknatıs denir

Akımın şiddeti ve sarım sayısı ne kadar fazla ise mıknatısın magnetik kuvvet çizgileride o kadar şiddetli, yani mıknatıs güçlü olur

Alternatif Akım

Çok sarımlı çerçeve şeklindeki bir iletken, mıknatısın uçları arasındaki düzgün magnetik alan içinde döndürülürse, çerçevenin oluşturduğu alandan geçen magnetik kuvvet çizgileri sürekli değiştiğinden çerçevenin tellerinde yönü ve şiddeti devamlı değişen bir elektrik akımı elde edilir İndüksiyon yoluyla elde edilen bu akıma alternatif akım denir

Transformatör

Alternatif gerilimleri aynı frekansta yükselten yada alçaltan ve bu işlemi az bir kayıpla gerçekleştiren sistemlerdir

Transformatörde, demirden yapılmış levhalar bir araya getirilip, bunların üstlerine farklı sarımlı iki bobin sarılır Primer sargı elektrik gücünü veren girişe, sekonder sargı da elektrik gücünün alındığı çıkışa bağlanır Primer devreye uygulanan alternatif gerilim (V) sekonder devreden indüksiyon yoluyla yükselmiş ya da azalmış olarak alınır

Sekonderin sarım sayısı, primerin sarım sayısından fazla ise transformatör yükselten, az ise alçaltan bir transformatördür Transformatörler doğru akımda çalışmaz yalnızca alternatif akımla çalışır

Verim % 100 ise, sekonderden alınan güç, primerden verilen güce eşittir

Ayrıca gerilimler, sarım sayısıyla orantılı olduğundan, bu eşitlik, Transformatörler gerilimi düşürmek amacıyla kapı zillerinde, teyp ve radyoların elektrik girişinde de kullanılır

Alternatif akımın ampermetre ve voltmetre ile ölçülen değerlerine etkin değerler denir

ELEKTROLİZ

Şekilde verilen kapta safsu var iken, anahtar kapatıldığında lamba yanmaz Saf suyun içine H2SO4, NaCI, NaOH … gibi suda iyonlarına ayrışan maddelerden herhangi biri katıldığında lamba ışık vermeye başlar

Bu şekilde akım geçişi sırasında olup biten kimyasal olayların tümüne elektroliz denir

Elektroliz olayında; elektrolit, elektrot, elektroliz kabı ve doğru akım kaynağı gereklidir

Elektrolit : Sudaki eriyikleri iletken olan maddelere denir

Elektrot : Elektrolit içine batırılan :-):-):-):-)llere denir

Elektroliz Kabı : Elektroliz olayının gerçekleştiği kaba denir

Anot : Bir elektroliz kabında üretecin pozitif kutbuna bağlı elektroda denir

Katot : Elektroliz kabında üretecin negatif kutbuna bağlı elektroda denir

Şekildeki gibi elektroliz kabı içindeki elektrotlar bir bataryanın uçlarına iletken tellerle bağlanırsa, çözeltideki (+) iyonlar pilin (–) kutbuna bağlı elektrota doğru, (–) yüklü iyonlar ise pilin (+) kutbuna bağlı elektroda doğru hareket ederler Böylece anot pozitif, katot ise negatif yüklenmiş olur Elektrotlar arasında oluşan elektrik alanının etkisiyle elektrolitteki iyonlar harekete geçerler Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar

Anota ulaşan negatif iyonlar ise, elektronlarını anota vererek nötr hale geçerler Belli bir zaman sonunda katottan alınan elektron sayısıyla, anoda verilenlerin sayısının aynı olduğu görülür Elektroliz olayında akım, elektrolit içinde iyon hareketiyle, elektrolit dışında ise iletkendeki serbest elektronların hareketiyle gerçekleşir

Suyun Elektrolizi

Elektroliz olayından faydalanılarak su kendini meydana getiren hidrojen ve oksijen gazlarına ayrılabilir

Su iyi bir iletken değildir İçinde akımı iletecek iyon sayısı azdır Suyun içine bir miktar çamaşır sodası veya sülfirik asit (H2SO4) damlatılırsa iyi bir iletken haline gelir

Elektrotların birer uçları tüplerin içine, diğer uçları ise bir üretece bağlanıp devreden akım geçtiğinde, tüplerdeki suyun içinden gaz kabarcıkları çıkarak tüplerin üst kısmında gaz toplandığı, tüplerin içindeki suyun seviyesinin düştüğü gözlenir

Hidrojen (+), oksijen (–) işaretli olduğundan, üretecin (+) kutbuna bağlı elektrodun bulunduğu tüpte oksijen, (–) kutbuna bağlı elektrodun olduğu tüpte ise hidrojen gazı toplanır

Devreden ne kadar uzun süreli akım geçerse tüplerde toplanan gaz miktarları da o kadar fazla olur Deney sırasında herhangi bir sürede toplanan hidrojen gazının hacmi, oksijen gazının hacminin iki katı olur

Çünkü H2O da iki hidrojene karşılık bir oksijen vardır Yapılan deneyler, devreden 1 coulomb luk yükün geçmesi halinde yaklaşık olarak 0,12 cm3 lük hidrojen ve 0,06 cm3 lük oksijen gazının açığa çıktığını göstermiştir Bundan dolayı tüplerde toplanan gaz miktarları, devreden geçen akım şiddetinin bir ölçüsü olarak alınabilir

Hidrojen Kabı

Ölçme hatalarının daha az olması için, daha çok toplanan hidrojen gazı, yük miktarının ölçüsü olarak alınabilir Bundan dolayı elektroliz kabındaki oksijen gazının toplandığı tüp, devreden çıkarılır Böylece yalnız hidrojen gazı biriktirmeye yarayan bu düzeneğe hidrojen kabı denir

Seri bağlı hidrojen kabı

Birinin katodu,diğerinin anoduna gelecek şekilde bağlanan elektroliz kaplarına seri bağlı kaplar, böyle devreyede seri devre denir Seri bağlı kaplardan geçen akım şiddeti (yük miktarı) eşit olduğundan her iki tüpte toplanan hidrojen gazı miktarı eşit olur

Paralel ve seri bağlı hidrojen kabı

Özdeş elektroliz kaplarının ikisi birbirine paralel, diğeri bunlara seri olarak şekildeki gibi bağlanırsa, böyle kaplara karışık bağlı kaplar bu devreyede karışık bağlı devreler denir Kaplar özdeş olduğundan L ve M kaplarından belli sürede aynı miktar akım geçerken, K den geçen akım iki kat daha fazla olacaktır

Dolayısıyla L ve M kaplarındaki tüplerde toplanan hidrojen gazının hacimleri eşit olurken, K kabındaki tüpte toplanan hidrojen gazı miktarı iki kat daha fazla olacaktır

SES BİLGİSİ

Lastik bir şerit iki ucundan sabitlenip titreştirilirse, levhanın bir ucu mengene ile sıkıştırılıp diğer ucu çekilip bırakılırsa, ses çıkarırlar Gerilmiş saz telleri, tokmakla vurulan davul zarı, titreşmeleri sonucu yine ses çıkarır Bu olaylar sesin ancak ortamların titreşmesi sonucu oluştuğunu gösterir

Bir diyapazonun kollarından birine tokmağı ile vurulduğunda ses duyulur Diyapazon kolunun ileri hareketi çevresindeki havayı iter, sıkıştırır, geri hareketi ise havayı seyrekleştirir Bu hareket diyapazondan çevresine doğru dalgalar yayılmasına sebep olur Ses dalgaları kaynaktan her tarafa doğru yayılır

Titreşerek ses oluşturan cisimlere ses kaynağı denir İnsan kulağı belli sınırlar içindeki titreşimleri duyabilir

Kaynaktan yayılan ses dalgalarının bir enerjileri vardır Bu enerji sesin yayıldığı ortam tarafından iletilir Sesi ileten bir ortam olmadan ses yayılmaz Boşlukta sesin yayılmamasının nedeni iletici ortamın olmayışındandır

Şekildeki fanusun içine zil ve lambanın bağlı olduğu bir devre kuruluyor ve fanusun içindeki hava boşaltılıyor Anahtar kapatıldığında zilin sesi duyulmazken fakat lambanın yandığı görülür Bu deney, sesin boşlukta yayılmadığını, fakat ışığın boşlukta yayıldığını gösterir

Frekans: Sesi oluşturan kaynağın bir saniyedeki titreşim sayısına sesin frekansı denir Kaynaktan üretilen ses ortam değiştirse de frekans değişmez

Yankı: Ses dalgalarının bir yüzeye çarpıp geri dönmesine yankı denir

Sesin Fizyolojik Özellikleri

Bütün işittiğimiz sesler kulağımızda aynı etkiyi bırakmaz Bazıları çok şiddetli veya hafif, bazıları ince veya kalın duyulur Bazı sesler kulağımıza hoş geldiği halde bazıları sinir bozucu olabilir

Sesleri birbirinden ayıran üç önemli özelliği vardır

a Şiddet: Mengeneye sıkıştırılmış bir levha, denge konumundan fazla ayrılıp bırakılırsa ses daha şiddetli duyulur Denge konumundan ayrılma miktarına genlik denir

Genlik büyürse ses şiddetli, küçülürse ses hafif duyulur Yani şiddetin nedeni titreşim genliğidir Ses kaynağına yakın yerlerde şiddet daha fazla olurken, kaynaktan uzaklaştıkça şiddet azalır

b Yükseklik (frekans): Sesin ince yada kalın duyulması frekansından dolayıdır Frekansı büyük olan ses ince, frekansı küçük olan ses ise kalın duyulur

c Tını: Bazı çalgılarda genlik ve frekans aynı olduğu halde, yine sesler birbirinden ayrılabilir

Örneğin lâ sesi veren bir keman bu sesin frekansının tam katları olan başka lâ sesleri de çıkarabilir Böylece bileşik sesler ortaya çıkar

Bu sebeple bir mandolinin sesi, başka bir müzik aletinin sesinden ayırt edilebilir Müzik aletlerinin çıkardığı bileşik sesler birbirlerinden farklıdır Bu farklılığı belirten özelliğe sesin tını adı verilir

MANYETIK ALAN VE MANYETIK ALAN SIDDETI

Atomun yörüngelerinde bulunan elektronlarin kendi eksenleri etrafinda dönmeleri olayina Elektron Spin veya Sadece Spin adi verilirAyni yönlerde veya zit yönlerde dönen bu elektronlarin dönüs hareketlerine bagli olarak atomda bir elektron akimi (yüklü parçaciklarin hareketleri akimi dogurmaktadir) meydana gelir ve bu akimdan dolayi da bir manyetik alan olusurManyetik alan içinde bulunan manyetik cisimler üzerine manyetik kuvvet etki eder ve bu kuvvetin siddeti manyetik alan büyüklügüyle orantilidirB harfi ile gösterilirSI birim sistemlerindeki birimi: Wb/m2 (Weber bölü metrekare) veya T (Tesla) dir

Manyetik alan siddeti bir manyetik alanin büyüklügünü belirlerManyetik alan siddetine bazen sadece Alan siddeti de denir”H” harfiyle gösterilirBirimi Henry [h] dirManyetik alan vektörel bir büyüklüktür

Sekil1

Manyetik Alan çizgileri pusula ignesinetegettirYukardaki pusula ignelerine teget olacak çekilde çizgiler çizdigimizde asagidaki sekli çikarmis oluruz

Sekil 2

Sekil3

Bu sekilde ise tek çubuk miknatis etrafindaki manyetik alan,2 çubuk miknatisin olusturdugu manyetik alan ve 2 çubuk miknatisin manyetik kutuplarinin farkli halleri için olusan manyetik alan çizgileri görülmektedir

Sekil4

Sekil5

Sekil 3 ve Sekil 4 te ise Sekil2'de de görüldügü gibi manyetik kutuplarin farkli dizilislerinde meydana getirdikleri manyetik alan çizgilerini göstermektedir

MANYETIK AKI ; MANYETIK AKI YOGUNLUGU

En basit tanimiyla , bir miknatisin kuvvet çizgileri sayisina “Manyetik Aki” denir ФM seklinde gösterilirMKS Birim sisteminde birimi Weber (Wb)’dir

Manyetik Aki yogunlugu ise “Birim yüzeyden dik olarak geçen manyetik kuvvet çizgilerinin sayisidir” Manyetik alan yogunlugu B harfi ile gösterilirMKS birim sisteminde birim yogunlugu B harfi ile gösterilirMKS birim sisteminde birimi weber/metre2 (wb/m2) veya Tesla (T) dirMagnetik Aki yogunlugu ;

B=Фm/s

seklinde bulunurManyetik Alan siddeti {H] ile manyetik aki yogunlugu [B} arasindaki matematiksel iliski;

B= µH

seklindedir

MAGNETIK GEÇIRGENLIK

Ayni boyutlara sahip degisik malzemelerden yapilmisbir takim çekirdeklerin (nüve) bir bobin içine sirayla yerlestirilmeleri durumunda , çekirdeklerden geçecek manyetik kuvvet çizgilerinin sayilari hiçbir malzeme için farkli degerlerde gerçeklesecektirBu baglamda manyetik geçirgenlik herhangi bir malzemeden manyetik kuvvet çizgilerinin ne ölçüde kolaylikla geçtigini gösteren bir büyüklüktür ve µ sembolu ile gösterilir

Ferromanyetik bir cisimde manyetik geçirgenlik , sabit degerli degildirManyetik aki yogunlugu B veya Manyetik Alan siddeti H degerine bagli olarak degisir

YERIN MANYETIK ALANI

Yerkürenin alan deseni bir çubuk miknatisinkine çok benzemektedirManyetik kutuplarin,dünyanin dönme ekseni ile tanimlanan cografik kutuplarla çakismadiklarina dikkat edelim

Kuzey cografik kutbuna yakin olan manyetik kutup , güney manyetik kutuptur

Güney manyetik kutbuna yakin olan manyetik kutup ise Kuzey manyetik kutuptur