Elektromagnetizma-elektromagnetik ışınım-Andırma Yoluyla Açıklama-Vektörel Nicelikler

Elektromagnetizma-elektromagnetik ışınım-Andırma yoluyla açıklama-Vektörel nicelikler


Doğal mıknatısın bir demir ya da çelik parçasını çekmesi, bütünüyle magnetik bir etkidir Bir güç kaynağının herhangi bir teli ısıtacak biçimde akım vermesi ise, bütünüyle elektriksel bir etkidir

Ancak, hem magnetizmayı, hem de elektriği içeren bir etki görülürse, elektromagnetizmadan söz edilir İlk kez Danimarkalı bilgin OERSTED tarafından gözlemlenen ve XIX yüzyılda FARADAY'ın çalışmalarıyla açıklık kazanan bu olay, birçok biçimde ortaya çıkar

Elektromagnetizmanın belirgin biçimde ortaya çıktığı yerlerden biri, içinden akım geçen bir telin magnetik alan oluşturmasıdır Bu özellik, elektromıknatısların çalışma ilkesini oluşturur Ayrıca, magnetik alanların itici ve çekici güçlerinden yararlanılarak ELEKTRİK MOTORU yapılmıştır Bir mıknatıs (doğal mıknatıs ya da elektromıknatıs), bir iletken çevresinde hareket ettirildiğinde, bu iletkende indükleme yoluyla FOUCAULT AKIMLARI oluşur ve mıknatıs, kendini frenleyen bir kuvvetle karşılaşır Bu durdurma kuvveti, uygun düzenlemelerle hareket oluşturmada kullanıldığı gibi, elektrik akımları (ALTERNATÖR'ler ve DİNAMO'larda olduğunca) oluşturmada da kullanılabilir Bu, hareketli magnetik alanın, elektrik akımı üretmesine bir örnektir

Gene elektromagnetizmayla ilgili, daha karmaşık bir örnek olarak, magnetik alan değişmesinin akım doğurduğu TRANSFORMATÖR'ler gösterilebilir Transformatörlerde yan yana iki bobin bulunmaktadır Bobinlerin birinden geçen akım değiştiğinde (genlik ya da yön değişikliği), magnetik alan da değişir ve ikinci bobin, indükleme yoluyla gerilim kazanır Dolayısıyle, ikinci bobin herhangi bir elektrik devresine bağlanırsa, DEVRE'den bir akım geçer

Andırma yoluyla açıklama:

Elektromagnetizma olayları, tam olarak anlaşılamamaktadır Bu nedenle, bu tür fiziksel olayların incelenmesi için andırma (analoji) modelleri kullanılmaktadır Böylece, ilk bakışta anlaşılması güç olan olayların değerlendirilmesi ve bunlarla ilgili makinalarm tasarımlanması için, yardımcı bir olanak ortaya çıkarılmış olur

Elektrik devrelerinde telden akan elektronlar, bir borudan akan suya benzetilebilir Suyun borudan akması için basınç gerektiği bilinmektedir Elektrik devresinde de aynı işi gören basınca, «elektromotor kuvvet Elektrik ve magnetik devrelerin bağdaştırilması : Elektrik motorları, jeneratörler, transformatörler söz konusu olduğunda, bunların her birinde, en az bir elektrik, bir de magnetik devre bulunduğunu akıldan çıkarmamak gerekir Magnetik devrelerde, elektrik devrelerindeki yalıtkanlara benzetilebilecek herhangi bir madde bulunmadığından, bir makinada iki ya da daha çok sayıda elektrik devresi bulunsa bile, yalnızca bir tek magnetik devre olacaktır Ayrıca, aynı nedenden ötürü, makinalardaki elektrik devreleri, çok sa-rımlı ve yalıtkan telli bobinlerden oluşturulurken, magnetik devreler kısa, kalın ve tek sarımlı olarak tasarımlanır
Bu yüzden, elektromagnetizma, «elektrik ve magnetik devrelerin bağdaştırılması

Vektörel nicelikler:

Elektrik motorlarının döndürücü bir kuvvet üretmesi istenir Kuvvet, akı ile akımın çarpımından elde edilir Ancak bu, sıradan bir çarpma işlemi olamaz; çünkü etkin akı ve akım, birbirini dik açıyla kesmektedir Büyüklüğü, doğrultusu ve yönü belli olan niceliklere Vektörel çarpımlar ya da daha geniş anlamıyla, vektör matematiği, deneysel olarak gösterilebilen bu nicelikleri matematik olarak tanımlama olanağı verir Bu da, andırma yöntemine bir başka örnektir

Elektromagnetik ışınım:

Elektromagnetizmanın ilkeleri, yalnızca elektrik motorları ve jeneratörlerin tasarımlanmasıyla sınırlı değildir Araştırma konularına bağlı olarak değişik adlar alan çeşitli olaylara «ELEKTROMAGNETİK IŞINIM ancak, magnetik uyarımlar ile elektrik uyarımların oluştuğu düzlemler, dalganın yayılma doğrultusu boyunca birbirine diktir Tümünün hızları aynıdır (yaklaşık 300 000 km/ san kadar) Bir tür ışınımı bir başkasından ayırt etmeye yarayan tek şey, dalgaboyudur (ya da frekans) Işınım tayfı, dalgaboyu kilometrelerle belirtilen çok düşük frekanslar ile dalgaboyu bir cm'nin milyarda biri olabilen çok yüksek frekanslar arasında değişir

Bu yüzden, elektromagnetizmanın konusu, bütün bilimin değilse bile, bütün fiziğin temeli sayılabilir Dünya, enerji gereksiniminin büyük bölümünü, elektromagnetik ışınım yoluyla güneşten almaktadır Radyo, televizyon, otomobil ateşleme sistemleri, radarlar, elektrik sistemleri, mikroskop, telefon, elektrik motorları, jeneratörler, vb birçok buluşun çalışma ilkesi elektromagnetizmaya dayanır