Çarşamba, 21 Ekim 2026Bugünün bülteni
Günün bulmacaları hazırOyunlar →
Güncel Bilim Sitesi · 2015'ten beri
AYT 11. sınıf · 9. konu

Manyetizma ve Elektromanyetik İndüksiyon

Akımın manyetik alanı, manyetik kuvvet, yüklü parçacığın manyetik alanda hareketi; manyetik akı, Faraday ve Lenz yasaları, hareketli iletkende indüksiyon emk'sı.

Bu konuda öğreneceklerin
  • Düz telin, halkanın ve akım makarasının manyetik alanını
  • Akım geçen tele ve hareketli yüke etki eden manyetik kuvveti
  • Manyetik akı ve Faraday yasasıyla indüksiyon emk'sını
  • Lenz yasasıyla indüksiyon akımının yönünü bulmayı

Akımın manyetik alanı

Akım geçen her iletken çevresinde manyetik alan oluşturur. Alanın yönü sağ el kuralıyla bulunur: başparmak akım yönünü gösterirken kıvrılan dört parmak alan çizgilerinin yönünü gösterir. - Düz tel: \(B = 2k\,\dfrac{I}{d}\), \(k = 10^{-7}\ \text{T·m/A}\). Alan çizgileri tel çevresinde eş merkezli çemberlerdir. - Akım makarası (selenoid): İçinde düzgün bir alan oluşur: \(B = 4\pi k\,\dfrac{N I}{L}\). Makara bir çubuk mıknatıs gibi davranır.

Manyetik alanın birimi tesladır (T).

Manyetik kuvvet

Manyetik alan içinde akım geçen \(L\) uzunluğundaki bir tele etki eden kuvvet:

$$ F = B\,I\,L\,\sin\theta $$

Alan ile hız arasında \(\theta\) açısı olacak şekilde hareket eden \(q\) yüküne etki eden kuvvet:

$$ F = q\,v\,B\,\sin\theta $$

Tel ya da hız alana paralelse kuvvet sıfırdır, dikse en büyüktür. Kuvvet hem alana hem hıza diktir; yönü sağ el kuralıyla bulunur (negatif yükte ters çevrilir). Manyetik kuvvet hıza dik olduğu için iş yapmaz: parçacığın sürati değişmez, yalnızca yönü değişir. Alana dik giren parçacık çembersel yol izler: \(r = \dfrac{m v}{q B}\).

Aynı yönde akım taşıyan paralel teller birbirini çeker, zıt yönde akım taşıyanlar iter. Elektrik motorları, manyetik alandaki akım ilmeğine etki eden kuvvetlerin oluşturduğu torkla döner.

Manyetik akı ve Faraday yasası

Bir yüzeyden geçen manyetik alan çizgilerinin ölçüsü manyetik akıdır: \(\Phi = B\,A\,\cos\theta\) (\(\theta\), alan ile yüzey normali arasındaki açı). Birimi weber'dir (Wb). Bir makaradan geçen akı değiştiğinde makarada emk indüklenir:

$$ \varepsilon = -N\,\frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $$

Akı; alan, alan veya açı değiştirilerek değiştirilebilir. Akı sabitse ne kadar büyük olursa olsun emk oluşmaz.

Lenz yasası

İndüksiyon akımı, kendisini oluşturan akı değişimine karşı koyacak yönde oluşur. Makaraya mıknatısın N kutbu yaklaştırılırsa makaranın o ucu N kutbu olur ve mıknatısı iter; uzaklaştırılırsa S kutbu olur ve çeker. Bu, enerjinin korunumunun bir sonucudur.

Hareketli iletken

\(L\) uzunluğundaki bir iletken çubuk, alana dik olarak \(v\) hızıyla hareket ettirilirse uçları arasında emk oluşur:

$$ \varepsilon = B\,L\,v $$

Jeneratörler, manyetik alanda döndürülen bobinlerde bu şekilde elektrik üretir.

Formüller

$$B = 2k\,\frac{I}{d}$$
Düz telin manyetik alanı
$$F = B\,I\,L\,\sin\theta$$
Tele etki eden manyetik kuvvet
$$F = q\,v\,B\,\sin\theta$$
Yüke etki eden manyetik kuvvet
$$r = \frac{m v}{q B}$$
Alanda çembersel yolun yarıçapı
$$\Phi = B\,A\,\cos\theta$$
Manyetik akı
$$\varepsilon = -N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$
Faraday yasası
$$\varepsilon = B\,L\,v$$
Hareketli çubukta emk

Çözümlü örnekler

Örnek 1Faraday yasası

100 sarımlı bir makaradan geçen manyetik akı 0,1 s içinde 0,02 Wb artıyor. Makarada indüklenen emk kaç volttur? Makaranın direnci 5 Ω ise akım nedir?

Örnek 2Raylar üzerinde kayan çubuk

0,5 T'lık düzgün manyetik alana dik raylar üzerinde, 0,5 m uzunluğundaki bir çubuk 4 m/s hızla çekiliyor. Raylar 2 Ω'luk bir dirençle kapatılmıştır. Oluşan emk ve akım nedir?

Sık yapılan hatalar

  • Manyetik alanın büyük olmasının emk için yeterli olduğunu sanmak: emk akının değişmesiyle oluşur.
  • Manyetik kuvvetin yüklü parçacığı hızlandırdığını düşünmek: kuvvet hıza diktir, sürati değiştirmez.
  • Negatif yüklerde sağ el kuralının yönünü ters çevirmeyi unutmak.
  • Aynı yönlü akım taşıyan tellerin birbirini ittiğini sanmak: çekerler.
Günlük hayatta

İndüksiyonlu ocaklar, ocak yüzeyinin altındaki bobinde hızla değişen bir manyetik alan oluşturur. Bu alan tencerenin metal tabanında akım indükler ve tencere doğrudan ısınır; ocak yüzeyi ise neredeyse soğuk kalır.

Konu testi

11 soru. Bir seçeneğe dokun; doğru cevap ve çözüm hemen açılır.

1Kolay

Manyetik alana paralel olarak hareket eden yüklü bir parçacığa etki eden manyetik kuvvet nedir?

2Orta

0,2 T'lık düzgün manyetik alana dik konulan 0,5 m uzunluğundaki telden 4 A akım geçiyor. Tele etki eden manyetik kuvvet kaç newtondur?

3Orta

\(1{,}6 \times 10^{-19}\) C yüklü bir proton \(10^{6}\) m/s hızla 0,5 T'lık manyetik alana dik giriyor. Protona etki eden kuvvet kaç newtondur?

4Kolay

Aynı yönde akım taşıyan birbirine paralel iki tel için hangisi doğrudur?

5Orta

Uzun düz bir telden 10 A akım geçiyor. Telden 10 cm uzaktaki manyetik alan kaç tesladır? (\(k = 10^{-7}\ \text{T·m/A}\))

6Orta

100 sarımlı bir makaradan geçen akı 0,1 s'de 0,02 Wb değişiyor. İndüklenen emk kaç volttur?

7Orta

0,5 m uzunluğundaki bir çubuk, 0,5 T'lık alana dik olarak 4 m/s hızla hareket ettiriliyor. Uçları arasındaki emk kaç volttur?

8Orta

Bir mıknatısın N kutbu bir makaraya yaklaştırılıyor. Makarada indüklenen akımla ilgili hangisi doğrudur?

9Zor

Manyetik alana dik giren yüklü bir parçacığın hızı iki katına çıkarılırsa çizdiği çemberin yarıçapı ne olur?

10Orta

Düzgün manyetik alanda çembersel hareket yapan yüklü bir parçacık için hangisi doğrudur?

11Kolay

Bir makarada emk indüklenmesi için aşağıdakilerden hangisi gereklidir?

İlerlemen bu tarayıcıda saklanıyor. Ücretsiz üye ol, her cihazda kaldığın yerden devam et.

Haftanın bilimi, pazartesi sabahı gelen kutunda.

Öne çıkan haberler, bir bilim insanının hikâyesi ve haftanın bulmacası. Ücretsiz, istediğin zaman ayrılabilirsin.