ManyetikAlan

Manyetik alanla motor kontrolü, doğru akım (DC) motorlarında PWM (Darbe Genişliği Modülasyonu) ve elektronik yük kontrolü gibi yöntemlerle gerçekleştirilir. PWM kontrolü ile motorun hızı veya gücü, motor besleme voltajının kesintili olarak değiştirilmesi yoluyla ayarlanır. Elektronik yük kontrolünde ise motorun gücü, elektronik bir devre tarafından kontrol edilir ve motorun çevre koşullarına bağlı olarak hız ve güç değiştirme yeteneğine sahip olması sağlanır. Ayrıca, fırçasız DC (BLDC) motorlarda manyetik alan, elektronik komütasyon kullanılarak oluşturulur ve motorun sargılarına gönderilen elektrik darbelerinin zamanlaması ve sırası kontrol edilerek motorun hızı ve torku ayarlanır.

Toroid açık devre, toroid trafonun manyetik çekirdeğinin halka şeklinde olması nedeniyle çalışır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Toroid çekirdeğin etrafına sarılan primer sargıya alternatif akım uygulanır. 2. Bu akım, çekirdekte değişen bir manyetik alan oluşturur. 3. Değişen manyetik alan, sekonder sargıda bir gerilim endükler ve bu şekilde elektrik enerjisi bir devreden diğerine aktarılır. Toroid trafonun açık devre olması, manyetik yolun bozulması, verim kaybı ve performans düşüşü anlamına gelir.

Manyetik kutup kayması süreci, yaklaşık 10-15 bin yıl sürmektedir.

FLC sensörü, miniatür bir fluxgate magnetometresi olup, zayıf manyetik alanların ölçümünde kullanılır. Bu sensörün bazı kullanım alanları: - Dünyanın manyetik alanını ölçmek ve navigasyon amacıyla. - Ferromanyetik nesneleri daha uzak mesafelerden tespit etmek. - Elektrik motorlarının elektromanyetik dinamik etkilerini ölçmek. - Malzeme ve paketlerin denetiminde. - Şanzıman, vites kutusu, diferansiyel, tekerlek gibi araç parçalarında hız sensörü olarak.

Tokamak plazma, manyetik alanlar kullanılarak hapsedilen ve kontrol edilen yüksek sıcaklıktaki plazma olarak tanımlanır. Bu sistem, Rusçada "toroidal odadaki manyetik sarmallar" anlamına gelen "tokamak" kelimesinden türetilmiştir.

Venüs'ün gaz kaçışının nedeni, gezegenin zayıf ve düzensiz manyetik alanına sahip olmasıdır. Bu durum, atmosferdeki gazların uzaya dağılmasına yol açar. Ayrıca, yüksek yüzey sıcaklığı ve atomların yüksek enerjisi de gaz kaçışını kolaylaştırır.

Asenkron generatörde rotor, statorun oluşturduğu döner manyetik alanın etkisiyle döner. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Stator sargılarına uygulanan alternatif akım, döner bir manyetik alan oluşturur. 2. Bu manyetik alan, rotor sargılarında bir akım indükler. 3. Akımın ürettiği manyetik kuvvet, rotorun dönmesini sağlar.

Kutupların takla atması, Dünya'nın manyetik alanında meydana gelen değişimlerle ilgilidir. Süreç şu şekilde gerçekleşir: manyetik alanın kutupları yer değiştirir ve bu süreç yüzlerce veya binlerce yıl alabilir.

Ampere Yasası, elektromanyetizmanın temel yasalarından biridir ve elektrik akımı ile manyetik alan arasındaki ilişkiyi tanımlar. Bu yasaya göre, kapalı bir döngü etrafındaki manyetik alanın çizgi integrali, döngüden geçen toplam elektrik akımı ile çarpılan boşluğun manyetik geçirgenliğine eşittir. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir: ∫ B · dl = μ · i. Burada: - ∫, kapalı bir yol etrafındaki integrali belirtir; - B, manyetik alan vektörüdür; - dl, kapalı döngünün sonsuz küçük bir parçasıdır; - μ, ortamın geçirgenliğidir (boş uzayda bu yaklaşık olarak 4π x 10⁻⁷ T m/A'dır); - i, amper cinsinden akımdır. Ampere Yasası, elektromanyetik cihazların tasarımı ve elektrik mühendisliği gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır.

Mıknatıs ve manyetik alan ile ilgili bazı deneyler şunlardır: 1. Manyetik Alan Deneyi: Beyaz kâğıt veya ince plastik levha üzerine demir tozları serpilerek mıknatısın etrafındaki görünmez manyetik alan gözlemlenir. 2. Mıknatıs Araba Deneyi: Oyuncak arabanın üzerine mıknatıs sabitlenir ve ikinci bir mıknatıs kullanılarak araba uzaktan manyetik kuvvetle hareket ettirilmeye çalışılır. 3. Mıknatıs ve Su Deneyi: Su dolu bir kaseye çeşitli nesneler konur ve mıknatısı suyun dışında tutarak hangi nesnelerin mıknatıs tarafından çekilip çekilmediğini gözlemlenir. 4. Uçan Kâğıt Ataş Deneyi: Kâğıt ataşı ipe bağlayıp, mıknatısı ataşa yaklaştırarak havada kalmasını sağlamak. 5. Mıknatıs Avcılığı: Büyük bir plastik kap içine pirinç veya kum doldurup içine manyetik nesneler saklanarak, mıknatısı kullanarak bu nesneleri avlamaya çalışmak. 6. Elektrik ve Mıknatıs Deneyi: Kapalı bir devre oluşturup devreden akım geçirilerek, mıknatısın iletken bobin içindeki hareketi ve oluşturduğu manyetik alan gözlemlenir.

Balıklar, dünyanın manyetik alanını kullanarak yönlerini buldukları için "dünya haritasını görebilirler". Bu yetenek, balıkların zihinlerinde Dünya'nın manyetik alanıyla ilgili bir harita oluşturmaları ve çevrelerindeki manyetik alanı algılayarak nerede olduklarını ve hangi yöne gitmeleri gerektiğini anlamalarıyla mümkün olur.

Uşak haritasının ters görünmesinin nedeni, telefonun pusulasının çevresindeki manyetik alanlar ve metal yapılar nedeniyle sapması olabilir. Bu durum, Google Haritalar gibi uygulamalarda yön hatalarına yol açabilir. Sorunu çözmek için, Google Haritalar açıkken telefonu 8 rakamı çizer gibi havada sallayarak pusulayı kalibre etmek, manyetik kılıflardan veya metal zeminlerden uzaklaşmak ve "yön gösterme" yerine bir süreliğine sadece konum noktasını takip etmek önerilir.

En güçlü manyetik alan, Jüpiter gezegeninde bulunur. Dünya'da ise manyetik alan, kutup bölgelerinde en güçlüdür.

Asenkron jeneratörler, elektromanyetik endüksiyon prensibine göre çalışır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Döner manyetik alan oluşur. 2. Rotor sargılarında gerilim endüklenir. 3. Rotorda akım akar. 4. Moment oluşur. Böylece, asenkron jeneratör, rotorun dönüşünü mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.

Hall etkisi sensörü çeşitli alanlarda kullanılan çok yönlü bir sensördür: 1. Manyetik Alan Algılama: Hall etkisi sensörü, manyetik alanın varlığını tespit eder ve gücünü ölçer. 2. Hız ve Konum Sensörü: Dönen nesnelerin hızını ve konumunu izlemek için kullanılır, bu nedenle bisiklet tekerlekleri, dişlilerin dişleri, otomotiv hız göstergeleri gibi uygulamalarda yaygındır. 3. Akım Ölçümü: Doğru akımın temassız ölçümleri için akım sensörlerinde kullanılır. 4. Endüstriyel Uygulamalar: Akışkan debi sensörleri, basınç sensörleri ve manyetometreler gibi endüstriyel sensörlerde kullanılır. 5. Güvenlik ve Kontrol: Mekanik anahtar veya potansiyometreye sağlam ve temassız bir alternatif olarak elektrikli cihazlarda kullanılır.

Hall Effect sensör, manyetik alanların varlığını ve şiddetini algılamak için kullanılan bir prensip olan Hall etkisini temel alır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Sensörün içinden sabit bir akım geçirilir. 2. Ardından, sensöre bir mıknatıs yaklaştırıldığında, sensörün kenarları arasında bir Hall voltajı oluşur. 3. Sinyal güçlendirme devresi, bu küçük voltajı yükselterek kullanılabilir hale getirir. Hall Effect sensörler, temassız olarak çalışır; yani, bir anahtarlama işlemi için herhangi bir fiziksel temas gerekmez.

Manyetik alanın birimi Tesla (T)'dır.

1 Tesla manyetik alan, 10.000 Gauss'a eşittir.

VLF (Çok Düşük Frekans) dedektör devresi, elektromanyetik indüksiyon prensibi ile çalışır. Temel çalışma adımları şunlardır: 1. Sinyal Üretimi: Dedektörün osilatörü, genellikle 3-30 kHz aralığında düşük frekanslı bir sinyal üretir. 2. Birincil Alan Oluşturma: Bu sinyal, transmitter (verici) bobin tarafından bir manyetik alan olarak toprağa gönderilir. 3. İkincil Alan Oluşumu: Topraktaki metal bir nesne bu manyetik alana girdiğinde, nesnede ikincil bir manyetik alan oluşur. 4. Alan Tespiti: Receiver (alıcı) bobin, bu ikincil manyetik alanı algılar. 5. Sinyal İşleme: Dedektörün devresi, alıcı bobinden gelen sinyali işler ve güçlendirir. 6. Analiz ve Gösterim: Sinyal, tip ve derinlik bilgilerini belirlemek için analiz edilir ve ekranda veya sesli uyarılarla kullanıcıya iletilir.

Çembersel telin merkezindeki manyetik alan şiddeti, 2 $rI/d bağıntısı ile hesaplanır. Burada: - B: Manyetik alan şiddeti, - r: Telin yarıçapı, - I: Telden geçen akım, - d: Telin d uzaklığı, genellikle yarıçap uzunluğu olarak alınır.