FEN BİLGİSİ DÖNEM ÖDEVİ
ADI SOYADI:
SINIFI:
NUMARASI:
OKULU:
ÖĞRETMENİN ADI:
KONU: ELEKTROMIKNATIS VE
ELEKTROMIKTANISIN YAPIMI
ELEKTROMIKNATIS
İlk ELEKTROMIKNATIS
1820’de Danimarkalı fizikçi Hans
Christian Oersted’in (1777 – 1851) bulduğu elektrik akımının bu özelliği, fizik
tarihinin en önemli buluşlarından biridir.
1825 yılında İngiliz bilim adamı
William Sturgeon, solenoidin içine yumuşak bir demir çubuk konulduğunda
manyetik kuvvetinin çok artığını keşfetti. Çubuk çabucak manyetize olarak kendi
manyetik kuvvetini solenoidinkine
ekliyordu. Solenoit ile demir çekirdeğin birleşimine elektromıknatıs adı verildi.
ELEKTROMIKNATIS’ların özellikleri
Akım doğrusal bir iletken yerine,
makara biçiminde sarılmış bir iletkenden geçirilirse, oluşan mıknatıs alanının
şiddeti daha da büyük olur. Makaranın sarım sayısı ile (N) iletkenden geçen
akım şiddeti (I) ne kadar çok, buna karşılık makaranın boyu ne kadar kısa
olursa oluşan mıknatıs alanı o kadar şiddetli olur. (H=N.I/t) Böyle bir iletken
makara basit bir elektromıknatıstır.
Bu durumda manyetik kuvvet
çizgileri makaranın bir ucundan çıkıp öteki ucunda sona ererler. Böylece iletken
makara, üzerinden akım geçtiği sürece,
bir ucu kuzey öteki ucuda güney kutbu gibi davranan bir mıknatıs olarak etki
eder. Manyetik kuvvet çizgilerinin
yoğunluğuyla belirlenen alan şiddeti, makaranın ekseni boyunca en büyük
değerini alır. Bu şiddet, makaranın
ekseni manyetik geçirgenliği ( ) büyük bir maddeden yapılmış ve bir çubuğa
yerleştirilirse, daha da artırılabilir. ( B=
.H) Bu çubuğa elektromıknatısın ”çekirdeği” denir. Demir bu amaçla
kullanılan maddelerden biridir.
Devrenin
gerilimi ve çubuk üzerindeki sarım sayısının artırılması ile elektromıknatısın mıknatıslık özelliği artar. Bir başka
deyişle,gerilim ve sarım sayısını artırmakla daha kuvvetli bir elektromıknatıs elde edilir. Elektromıknatısın çevresinde
çubuk mıknatıstaki gibi magnetik alan kuvvet çizgileri oluşur.
Ampère daha
sonra, akım taşıyan tel bobin halinde sarıldığında, manyetik alanın
güçlenebileceğini düşündü. Deneyler haklı olduğunu gösterdi. Akım bir bobin
halinde sarılmış telden geçtiğinde, solenoit adı verilen bu bobin çubuk
mıknatıs gibi davranıyordu.
ELEKTROMIKNATIS Kullanılarak Yapılan Araçlar:
Elektromıknatıslar yardımıyla elektrik zili, telefon, telgraf,
elektrik motoru yapılır. Mıknatıslı vinçler sayesinde ağır yükler
kolayca taşınabilir.
Uygulamada amaca göre değişik biçim ve
boyutlarda Elektromıknatıslar yapılmaktadır.
Elektrikli kapı zilleri, kapı açma düzenekleri, elektrik devrelerini açma, kapama
birimleri (röle), çok şiddetli manyetik alanları gerektiği yüklü tanecik
hızlandırıcıları, Elektromıknatısların kullanıldığı uygulama
alanlarından yalnızca birkaçıdır.
Elektromıknatıs
açıldığında yarattığı manyetik alan yakınındaki herhangi bir demir veya çelik
parçasını çeker. Kapatıldığında ise çekmeyi durdurur. Bir elektrik zilinin
düğmesine bastığınızda elektromıknatısının
bobininden akım geçerek metal kolu çeker. Kol elektromıknatısa
yaklaşınca üzerinden akımın geçtiğini kontaktan ayrılır ve devre kesilir. Elektromıknatıs kolu bırakır, kol yay
tarafından geri çekilir, çekiç zile vurur. Devre tekrar tamamlanır, elektromıknatıs kolu tekrar çeker ve aynı
döngü tekrarlanır. Böylece elektromanyetik alanın sürekli açılıp kapanması,
mekanik harekete (çekicin zile vurması) ve sese (zilin çalması) dönüşür.
BİR ELEKTROMIKNATIS YAPALIM
Bir
demir çubuk, 4, 5, 6 veya 9 voltluk bir batarya ve biraz yalıtılmış tel ile
kendimize bir elektromıknatıs yapabiliriz.
Bir solenoit elde etmek için teli bir kalemin
etrafında sıkıca saralım. Solenoidin
uçlarını bataryanın uçlarına bantla bağlayalım. Elde ettiğimiz elektromıknatıs pusulayı etkileyebilecek güce
sahip olsada herhangi bir metali çekemeyecek kadar zayıf olacaktır. Kalem
yerine bir demir çubuk kullanırsak topluiğne veya ataşı çekecek güçte bir elektromıknatıs elde ederiz.
DENEY
Elektromıknatısın
Yapımı:
Araç ve gereçler :
1.
|
Alçak Gerilim güç kaynağı
|
8.
|
Statif çubuk
|
2.
|
Demir Çubuk (
|
9.
|
Demir tozu
|
3.
|
Yalıtılmış İletken tel
|
10.
|
Anahtar
|
4.
|
Bağlantı kabloları
|
11.
|
2 Adet üçayak
|
5.
|
2 adet hertz ayağı
|
12.
|
Reosta
|
6.
|
Ampermetre
|
13.
|
İkili bağlama parçası
|
7.
|
Cam levha
|
14.
|
Bünzen kıskacı
|
Deneyin Yapılışı:
Demir çubuk üzerine yalıtılmış teli sarınız. Telin
uçlarından birisini güç kaynağının pozitif (+) kutbuna, diğer ucunu da
anahtarın bir ucuna bağlayınız. Anahtarın diğer ucunuda bağlantı kablosu ile
pilin negatif (-) kutbuna bağlayınız.
Anahtar açık iken demir tozunu çubuğa
yaklaştıralım. Çubuğu demir tozuna
yaklaştırdığımız zaman demir tozunu çeker. Anahtarı kapatarak aynı
şekilde demir çubuğa demir tozuna yaklaştıralım. Çubuk demir tozunu bu şekilde
çekmez. Çünkü akımı kapatmış bulunmaktayız. Çubuk üzerindeki sarım sayısını ve
devredeki gerilimi artırarak deneyi tekrarladığımızda çubuğun çekme gücünün
daha da arttığını göreceğiz.
Bir Elektrik Zilinin Çalışması:
A ve D düğmeleri akım devresine bağlanır. Devre
kapananınca elektromıknatıs makaralarına, oradan B dokunma vidasına ve palete
geçen akım D ye ulaşarak devreyi tamamlar. Akım geçince elektromıknatıs
içindeki demir çubuk mıknatıslanıp palete çeker ve palete bağlı tokmak çana
vurur.
Bu arada palet B vidasından ayrılarak akım kesilir. Palet tekrar geri
döner. Böylece olay tekrarlanarak devre kapalı kaldığı sürece zil çalar.
Bir Telgrafın Çalışması:
Uzaklara işaretler iletmek yolu ile haberleşme sağlayan düzeneğe telgraf denir.
Morse (mors) un yaptığı ilk elektrik telgrafı, bir verici öteki alıcı olmak
üzere iki postadan meydana gelir.
Verici düğmesine basılırsa
telgraf düğmesi kapanır ve akım alıcıya giderek onun elektromıknatıslarından
geçerek demir çubuğu mıknatıs haline getirir. Mıknatıs karşısındaki paleti
çeker ve paletin diğer ucundaki kalem kağıt şerite çizgi veya nokta çizer.
Bugün telgraf aletleri geliştirilmiştir. Mors alfabesiyle değil, doğrudan
alfabe harfleriyle yazan aygıtlar yapılmıştır.
Bir Telefonun Çalışması:
Basit bir telefon devresinde bir
mikrofon, bir batarya ve birde kulaklık vardır. Mikrofonun içinde kömür
tanecikleri bulunur. Mikrofonun önünde konuşmanın şiddetine göre mikrofonun
diyaframı titreşir. Kömür taneciklerinin sıkışıp gevşemesi direnci ve
dolayısıyla akım şiddetini artırır ve azaltır.
Bu olay kulaklıktaki elektromıknatısın çekme kuvvetini değiştirir.
Kulaklıktaki diyafram titreşince hava titreşir ve ses oluşur. Bunu kulaklıktan
duyarız.
YARARLANDIĞIM KAYNAKLAR:
FEN LİSELERİ, ASKERİ OKULLAR VE
MESLEK LİSELERİNE HAZIRLIK KİTABI
7.SINIF FEN BİLGİSİ KİTABI
GÖRSEL ANSİKLOPEDİSİ
ELEKTRİK VE MANYETİZMA(TÜBİTAK)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder