Manyetik Akı ve Manyetik Akı Yoğunluğu
Manyetik akı ve manyetik akı yoğunluğu, elektromanyetik alan teorisinde karşılaşılan iki olgudur. Bu fenomenler fizik, elektronik mühendisliği, telekomünikasyon mühendisliği, elektrik mühendisliği ve parçacık fiziği gibi alanlarda son derece önemlidir. Yukarıda bahsedilen alanların çalışması için manyetik alanların iyi anlaşılması esastır. Bu yazıda manyetik alanların ne olduğunu, manyetik akı ve manyetik akı yoğunluğunun ne olduğunu, önemini, manyetik akı ve manyetik akı yoğunluğunun hesaplamalarını ve önemli yönlerini, benzerliklerini ve son olarak farklılıklarını tartışacağız.
Manyetik Akı
Mıknatıslar MÖ 800 yıllarında Çinliler ve Yunanlılar tarafından keşfedildi. 600 M. Ö. 1820'de Danimarkalı fizikçi Hand Christian Oersted, akım taşıyan bir telin pusula iğnesinin tele dik yönlenmesine neden olduğunu keşfetti. Bu, indüksiyon manyetik alanı olarak bilinir. Bir manyetik alana her zaman hareketli bir yük neden olur (yani zamanla değişen bir elektrik alanı). Kalıcı mıknatıslar, net bir manyetik alan oluşturmak için bir araya gelen atomların elektron dönüşlerinin sonucudur. Manyetik akı kavramını anlamak için önce manyetik alan çizgileri kavramını anlamak gerekir. Manyetik alan çizgileri veya manyetik kuvvet çizgileri, mıknatısın N (kuzey) kutbundan mıknatısın S (güney) kutbuna çizilen bir dizi hayali çizgidir. Tanımda, manyetik alan yoğunluğu sıfır olmadıkça bu çizgiler asla birbirini kesmez. Manyetik kuvvet çizgilerinin bir kavram olduğu unutulmamalıdır. gerçek hayatta yoklar. Manyetik alanları niteliksel olarak karşılaştırmaya elverişli bir modeldir. Bir yüzey üzerindeki manyetik akının, verilen yüzeye dik olan manyetik kuvvet çizgilerinin sayısıyla orantılı olduğu söylenir. Gauss yasası, Amper yasası ve Biot-Savart yasası, bir yüzey üzerindeki manyetik akıyı hesaplarken en önemli üç yasadır. Kapalı bir yüzey üzerindeki net manyetik akının her zaman sıfır olduğu Gauss yasası kullanılarak kanıtlanabilir. Bu çok önemlidir çünkü bu, manyetik kutupların her zaman çiftler halinde oluştuğunu gösterir. Manyetik monopoller bulunamıyor.
Manyetik Akı Yoğunluğu
Manyetik akı yoğunluğu, adından da anlaşılacağı gibi, belirli bir yüzey üzerindeki manyetik akının yoğunluğudur. Bu, yüzeyin birim alanından geçen, verilen yüzeye normal olan manyetik kuvvet çizgilerinin sayısıyla orantılıdır. Belirli bir yüzey üzerindeki manyetik akı, manyetik alan yoğunluğunun yüzey integraline eşit olduğundan, manyetik alan yoğunluğunun ve manyetik akı yoğunluğunun farklı şekillerde ifade edilen aynı parametre olduğu gösterilebilir.
Manyetik Akı ve Manyetik Akı Yoğunluğu arasındaki fark nedir?
– Manyetik akı weber olarak ölçülür, ancak manyetik akı yoğunluğu weber/metrekare başına ölçülür.
– Manyetik akı yoğunluğu, birim alan başına manyetik akıdır.
– Kapalı bir yüzey üzerindeki manyetik akı sıfırdır, kapalı bir yüzey üzerindeki manyetik akı yoğunluğu ise noktadan noktaya değişir.
