BİLİM

Elektromanyetizma Nedir?

Çocukken parkta oynamayı herkes sevmiştir. Bir yetişkin olduğumuzda ise aklımızda parkta yaşanan birçok anı kalır. Bu anıların arasında illaki kaydıraktan kaydıktan sonra bir yere dokunup elektrik çarpması yaşamamız da vardır. Hiç düşündünüz mü, bunun nedeni nedir? Televizyon ekranına yaklaştığımızda saçlarımız neden dikelir? Çikolata kağıtları yeterince sürttürüldüğünde neden ele yapışır? Bu yazıda, tüm bu soruların cevabını vereceğiz. Tanışalım, doğada birçok şeyin sebebi olan kuvvet: elektromanyetizma

Elektromanyetizma

Elektromanyetizma Nedir? 

Doğada temel olarak kabul ettiğimiz dört kuvvet vardır. Elektromanyetizma da bunlardan biridir ve yerçekimi hariç hemen her şeyin sebebidir. Küçücük atomların içindeki dengeden tutun, kocaman trenlerin hareketine kadar birçok yerde karşımıza çıkar. Peki nedir bu kuvvet?

Elektromanyetizma, adından anlaşılacağı üzere elektrik ve manyetizmanın eşit olarak birleşiminden meydana gelir. Kısaca tanım yapacak olursak; elektriklenme ve mıknastıslanma olaylarının karşılıklı olarak etkileşimidir. Elektrik yüklü parçacıklar arasında gerçekleşir ve bir süreç olarak işler. Bu süreçte iletken içerisindeki akım devreye girer ve iletkenin çevresinde bir manyetik alan oluşturulur. Böylece elektrik yüklü parçacıklar öteki parçacıklar tarafından görülen bir alan oluşturur. Bu alana sahip diğer parçacıklar ile etkileşime girer. 

Foton Nedir?

Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcı parçacıklarına foton denir. Fotonlar radyo dalgaları ya da ışık üretirler. İlginç olan şudur ki, fotonların kütlesi sıfırdır. Bu yüzden ışık hızıyla yol alırlar. Dolayısıyla elektromanyetik radyasyon bir dalga gibi de, bir parçacık gibi de hareket edebilir. Tanıdık geldi mi? Daha önceki yazılarımızda kuantum teorisini incelemiştik. Kuantum teorisi de ışık parçalarının hareketinin bu gizemine dayanıyordu. 

Manyetik Alan Şiddeti

İletken bir tele akım verildiğinde etrafında çember şeklinde bir manyetik alan oluştuğunu söylemiştim. Peki oluşan bu manyetik alanın şiddetini bilmemiz mümkün mü? Elbette mümkün. Bilimde mümkün olmayan bir şey yoktur. Bu şiddeti hesaplamak için bir formül kullanırız. 

I: telden geçen akım

D: manyetik alanın telden uzaklığı 

K: 10 üzeri -7 

B: manyetik alan şiddeti olmak üzere;

B = 2 * K * I / D

Bu formül oldukça önemlidir. Teknolojide elektromanyetizmadan sık sık yararlanırız. Eğer elimizdeki bu gücün şiddetinden bihaber olarak kullanırsak kötü sonuçlar doğurabilir. 

Sağ El Kuralı

Manyetik alanın şiddeti vektörel bir büyüklüktür. Her vektörel büyüklüğün ise bir yönü vardır, dolayısıyla manyetik alan şiddetinin de. Bu yönü bulmak için ” Sağ El Kuralı ” denen bir yöntemden yararlanırız. Teli sağ elimizle tutarken baş parmağımız akımla aynı yönde ise kalan dört parmak manyetik alan şiddetinin yönünü gösterir. 

Halkasal Telin Manyetik Alan Şiddeti

 Verdiğim formül düz bir zeminde uzanan sabit bir tel içindi. Peki ya telimiz halkasal bir yapıdaysa? Bu durumda formülümüz de değişir. 

B: manyetik alan şiddeti

π: pi sayısı

K: 10 üzeri -7

I: akım şiddeti

N: halka telin sarım sayısı

r: halkanın yarıçapı olmak üzere;

B = 2 * π * K * I * N / r şeklinde hesaplanır.

İki Telin Birbirine Uyguladığı Kuvvet

Şu ana kadar üzerinden akım geçen bir tel ile ilgili hesaplamalar yaptık. Peki ya üzerinden akım geçen iki telimiz varsa? Bu durumda her iki telde farklı manyetik alanlar oluşacak ve iki tel birbirine kuvvet uygulayacaktır. Bu kuvvetin büyüklüğü için de bir formülümüz var. 

F: tellerin birbirine uyguladığı kuvvetin büyüklüğü

K: 10 üzeri -7

I1: 1. telden geçen akımın büyüklüğü

I2: 2. telden geçen akımın büyüklüğü 

L: tellerin uzunluğu

D: tellerin birbirine mesafesi olmak üzere; 

F = ( 2 * I1 * I2 ) / D * L şeklinde hesaplanır. 

Hayatımızda Elektromanyetizma

Bu hesaplamaların önemli olduğunu, hayatta birçok alanda karşımıza çıktığını söylemiştim. Nedir bunlar? Özellikle teknoloji elektromanyetik kuvvet ile işler. Radyo yayınları, televizyon, Wİ-Fi, telefon şebekeleri, GSM… Ve daha birçoğu elektromanyetik kuvvetlerin etkisiyle çalışır. Son yüzyılda ortaya çıkan hızlı trenler de bu şekilde hareket eder. Tren ile raylar arasındaki elektromanyetik kuvvet trenin hareketinin temelidir. 

Yazının başında bazı sorular sormuştum. Bu soruların cevabının elektromanyetizma olduğunu da artık öğrendik. İnsan vücudu da bir iletkendir ve atomlarındaki elektronlar sayesinde elektrik yüklüdür. Sürtünme gibi bazı tetikleyici olayların ardından vücudumuzdaki elektriğin manyetiği ile cisimin manyetiği arasında bir etkileşim oluşur. Biz bu etkileşimi kimi zaman elektrik çarpması olarak algılarız. 

Bu önemli kuvvetin dünya oluştuğundan beri varlığını devam ettirmesini sağladığını biliyoruz. Peki biz insanlar bu kuvveti ne zaman keşfettik? 

Elektromanyetizmanın Tarihi

Bunun tarihi 1820’ye kadar dayanıyor aslında. 1820 yılında Hans Christian Ørsted, bir pusulanın yanında iletken bir telden akım geçirildiğinde pusulanın bozulduğunu gözlemledi. Bu, elektromanyetizmaya dair ilk gözlemdi. İlerleyen senelerde, 1873’te Maxwell ” Elektrik ve Manyetizma Üzerine Bir İnceleme ” isimli çalışmayı yayınladı. Bu çalışmadan önce elektrik ve manyetizma birbirinden bağımsız iki konu olarak düşünülüyordu. Bu çalışmadan sonra bu düşünce değişti ” elektromanyetizma ” kavramı ortaya çıktı. Artık günümüzde  doğada hemen her şeyin bu kuvvet ile var olduğunu biliyoruz. Elektromanyetizma bizim için fiziğin önemli bir alt dalı. Ve eminiz ki bu kuvvet kullanılarak yapılabilecek daha birçok şey var. Önümüzdeki dönemde bilimde gerçekleşecek gelişmeleri merakla bekliyoruz. 

İlgili İçerikler
BİLİM

Doppler Etkisi Nedir? Örnekleri Nelerdir?

Doppler etkisi adını dünyaca ünlü bilim adamı Christian Andreas Doppler’ den almıştır. Christian Andreas Doppler (1803-1853), Avusturyalı bir matematikçi…
BİLİM

Gayzer Nedir? Nasıl Oluşur?

Gayzer, kelime kökeni olarak İzlanda’ya dayanmaktadır. Geysir adındaki püsküren sıcak su kaynağı, gayzer kelimesinin de türemesine neden olmuştur. Geysir…
BİLİM

Psikolojide Dönüm Noktası: Rosenhan Deneyi

Psikiyatri, insan zihninin en derin kıvrımlarını inceleyen bir bilimdir. Mevcut psikolojik rahatsızlıklar, bir insanı en az fiziki hastalıkların yıprattığı…

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir