Elektromıknatıs ve Kullanım Alanları
Elektromıknatıs, bir manyetik nüve ve nüvenin üzerine sarılan bir bobinden oluşur.
Bir iletkenden akım geçirildiğinde etrafında bir manyetik alanın oluştuğunu biliyoruz.
Bir bobinden akım geçirildiğinde ise etrafında daha güçlü bir manyetik alan oluşur ve bu alan, nüve üzerinden dolaşarak nüvenin mıknatıs özelliği göstermesini sağlar.
İletken telin üst üste sarılmasının nedeni birim alandaki manyetik alan şiddetini artırmaktır, çünkü oluşan manyetik alan miktarı telin boyu ile doğru orantılıdır.
Elektromıknatıs, bir manyetik nüve ve nüvenin üzerine sarılan bir bobinden oluşur.
Bir iletkenden akım geçirildiğinde etrafında bir manyetik alanın oluştuğunu biliyoruz.
Bir bobinden akım geçirildiğinde ise etrafında daha güçlü bir manyetik alan oluşur ve bu alan, nüve üzerinden dolaşarak nüvenin mıknatıs özelliği göstermesini sağlar.
İletken telin üst üste sarılmasının nedeni birim alandaki manyetik alan şiddetini artırmaktır, çünkü oluşan manyetik alan miktarı telin boyu ile doğru orantılıdır.
Düz bir elektromıknatısta alanın yönü sağ el kuralına göre bulunur. Sağ elin dört parmağı akımın yönünü gösterecek şekilde tutulduğunda başparmak alanın yönünü (N kutbunu) gösterir.
Elektromıknatıslar, evlerde iletişim araçlarının mikrofon ve hoparlörlerinde, çamaşır makinesi, buzdolabı gibi cihazların motorlarında, birçok elektronik cihazın adaptörlerinde, kaçak akım ve aşırı akım rölelerinde, sigortalarda, kumandanda röleleri ve kontaktörlerde vb. yerlerde kullanılır.
Elektromıknatısın kullanım alanlarından bazılarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.
1- Radyo, televizyon, müzik çalar gibi cihazların hoparlörlerinde, mikrofonlarda,
2- Evlerdeki tokmaklı kapı zilinde; buzdolabı, çamaşır makinesi gibi cihazların motorlarında, araba marş motorlarında, evlerde, iş yerlerinde ve endüstrinin hemen her kolunda kullanılan çok değişik tipteki motorlarda,
3- Evlerdeki adaptörlerin trafolarında, enerji iletiminde kullanılan gerilim dönüştürücü trafolarda ve yine hemen her cihazda kullanılan gerilim uygunlaştırıcı trafolarda kullanılır. Ölçme (ölçme alanını genişletme) amaçlı trafolar da kullanılabilir.
4- Koruma amaçlı röleler, şalterler ve kumanda amaçlı röle ve kontaktörlerde, sigortalarda kullanılır.
5- Haberleşmede ses ve görüntü iletiminde,
6- Arama ve güvenlik amaçlı endüktif dedektörlerde,
7- Hızlı (manyetik) trenlerde,
8- Metal ayıklama sistemlerinde ve vinçlerde,
9- Atom laboratuarlarında parçacık hızlandırıcılarda kullanılır.
Not: Elektromıknatıs nüvesi yumuşak demirden ya da aynı özellikteki saçlardan yapılır. Çünkü elektromıknatısın akımı kesildiğinde nüvenin de manyetik özelliğinin sona ermesi gerekir.
Basit Bir Elektromıknatıs Uygulaması :
Elektromıknatıslar, evlerde iletişim araçlarının mikrofon ve hoparlörlerinde, çamaşır makinesi, buzdolabı gibi cihazların motorlarında, birçok elektronik cihazın adaptörlerinde, kaçak akım ve aşırı akım rölelerinde, sigortalarda, kumandanda röleleri ve kontaktörlerde vb. yerlerde kullanılır.
Elektromıknatısın kullanım alanlarından bazılarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.
1- Radyo, televizyon, müzik çalar gibi cihazların hoparlörlerinde, mikrofonlarda,
2- Evlerdeki tokmaklı kapı zilinde; buzdolabı, çamaşır makinesi gibi cihazların motorlarında, araba marş motorlarında, evlerde, iş yerlerinde ve endüstrinin hemen her kolunda kullanılan çok değişik tipteki motorlarda,
3- Evlerdeki adaptörlerin trafolarında, enerji iletiminde kullanılan gerilim dönüştürücü trafolarda ve yine hemen her cihazda kullanılan gerilim uygunlaştırıcı trafolarda kullanılır. Ölçme (ölçme alanını genişletme) amaçlı trafolar da kullanılabilir.
4- Koruma amaçlı röleler, şalterler ve kumanda amaçlı röle ve kontaktörlerde, sigortalarda kullanılır.
5- Haberleşmede ses ve görüntü iletiminde,
6- Arama ve güvenlik amaçlı endüktif dedektörlerde,
7- Hızlı (manyetik) trenlerde,
8- Metal ayıklama sistemlerinde ve vinçlerde,
9- Atom laboratuarlarında parçacık hızlandırıcılarda kullanılır.
Not: Elektromıknatıs nüvesi yumuşak demirden ya da aynı özellikteki saçlardan yapılır. Çünkü elektromıknatısın akımı kesildiğinde nüvenin de manyetik özelliğinin sona ermesi gerekir.
Basit Bir Elektromıknatıs Uygulaması :
Bu uygulamada bir elektromıknatıs yapmaya çalışacağız.
Uygulama için aşağıdaki malzemeleri hazırlayınız.
1- Bir adet 1.5 V’luk pil
2- 15-20 cm uzunluğunda bir çivi ya da yaklaşık ölçülerde demir parçası
3- İki adet 0.50 mm2 kesitinde ve 100 - 150 cm uzunluğunda bir emaye bobin teli kesiniz. (0.75 mm 2 kesitinde zil teli de olabilir.)
4- Bir adet doğal mıknatıs
5- Bir miktar topluiğne, cam çivisi ya da ataç bulundurunuz.
Deneyin yapılışı:
Elektromıknatısı yapmak için aşağıdaki adımları izleyebilirsiniz.
1. Bobin teli kullanıyorsanız tellerin uçlarından 1 cm civarında maket bıçağı ile kazıyarak iletken kısmı ortaya çıkarınız. Zil teli kullanıyorsanız kablo uçlarını yan keski ile 1 cm kadar soyunuz.
2. Teli düzgün bir şekilde çivinin ya da metal çubuğun üzerine sarınız.
3. Pili, Resim 21’de görüldüğü gibi elde ettiğiniz elektro mıknatısın üzerine yapıştırınız.
4. Bobinin (kablonun) bir ucunu pilin eksi kutbuna (altına) yapıştırınız.
5. Şimdi bir elinizle açıkta kalan bobin ucunu pilin artı kutbuna dokundurarak diğer elinizle elektro mıknatısı metal cisimlere (toplu iğne, ataç, çivi vb) yaklaştırınız.
6. Elektromıknatısı sağa sola, yukarı aşağı hareket ettirerek çekim gücünü anlamaya çalışınız.
7. Bobinin diğer ucunu da bantlayınız (artı uca) ve elektromıknatısınızı çeşitli açılarla doğal mıknatısa yaklaştırınız ve iki mıknatıs arasındaki etkileşimi gözlemleyiniz.
Deneyin Sonucu:
1- Manyetik bir malzeme, üzerine iletken tel sarılıp akım geçirildiğinde mıknatıslık özelliği kazanır.
2- Elektromıknatıs çalışır haldeyken doğal mıknatısa yaklaştırıldığında aralarında itme ve çekme gerçekleşir. Bu da elektromıknatısın aktifken tamamen doğal mıknatıs gibi davrandığını gösterir.
3- Akım kesilince elektromıknatısın mıknatıslık özelliği çok kısa bir sürede yok olur.
Uygulama için aşağıdaki malzemeleri hazırlayınız.
1- Bir adet 1.5 V’luk pil
2- 15-20 cm uzunluğunda bir çivi ya da yaklaşık ölçülerde demir parçası
3- İki adet 0.50 mm2 kesitinde ve 100 - 150 cm uzunluğunda bir emaye bobin teli kesiniz. (0.75 mm 2 kesitinde zil teli de olabilir.)
4- Bir adet doğal mıknatıs
5- Bir miktar topluiğne, cam çivisi ya da ataç bulundurunuz.
Deneyin yapılışı:
Elektromıknatısı yapmak için aşağıdaki adımları izleyebilirsiniz.
1. Bobin teli kullanıyorsanız tellerin uçlarından 1 cm civarında maket bıçağı ile kazıyarak iletken kısmı ortaya çıkarınız. Zil teli kullanıyorsanız kablo uçlarını yan keski ile 1 cm kadar soyunuz.
2. Teli düzgün bir şekilde çivinin ya da metal çubuğun üzerine sarınız.
3. Pili, Resim 21’de görüldüğü gibi elde ettiğiniz elektro mıknatısın üzerine yapıştırınız.
4. Bobinin (kablonun) bir ucunu pilin eksi kutbuna (altına) yapıştırınız.
5. Şimdi bir elinizle açıkta kalan bobin ucunu pilin artı kutbuna dokundurarak diğer elinizle elektro mıknatısı metal cisimlere (toplu iğne, ataç, çivi vb) yaklaştırınız.
6. Elektromıknatısı sağa sola, yukarı aşağı hareket ettirerek çekim gücünü anlamaya çalışınız.
7. Bobinin diğer ucunu da bantlayınız (artı uca) ve elektromıknatısınızı çeşitli açılarla doğal mıknatısa yaklaştırınız ve iki mıknatıs arasındaki etkileşimi gözlemleyiniz.
Deneyin Sonucu:
1- Manyetik bir malzeme, üzerine iletken tel sarılıp akım geçirildiğinde mıknatıslık özelliği kazanır.
2- Elektromıknatıs çalışır haldeyken doğal mıknatısa yaklaştırıldığında aralarında itme ve çekme gerçekleşir. Bu da elektromıknatısın aktifken tamamen doğal mıknatıs gibi davrandığını gösterir.
3- Akım kesilince elektromıknatısın mıknatıslık özelliği çok kısa bir sürede yok olur.