Dünya'nın atmosferi yerinde tutmaya ve insanları zararlı kozmik radyasyondan ve güneş rüzgarlarından korumaya hizmet eden bir manyetik alana sahip olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, çeşitli çalışmalarındaki uzmanlar, milyonlarca yıllık bir süre boyunca periyodik olarak manyetik alanın tersine döndüğünü ve böylece Kuzey ve Güney Kutuplarının yer değiştirdiğini bulmuşlardır. O kadar ki, dünyadaki yaşamın sürekliliği için dünyanın manyetik alanının faydasıdır. O halde manyetik alan ile kastedilen nedir?
Manyetik alan, mıknatısın hala etkisinin olduğu bir mıknatısı çevreleyen alandır. Gücü, mesafeye bağlı olarak değişir, yani bir noktadaki manyetik alan, mıknatıstan uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
Manyetik bir alana yerleştirilen manyetik kutupların deneyimlediği güce, ister kuzey ister güney kutupları, manyetik alanın yoğunluğu olarak adlandırılır. Bu arada, bir manyetik alanda eğri bir desen oluşturan akımlara manyetik kuvvet çizgileri denir veya manyetik alanın yönünü gösteren manyetik hayali çizgiler olarak tanımlanabilir.
Manyetik kuvvet çizgileri, manyetik kuvvet çizgilerinin özelliklerinin uzunlamasına büzülme eğiliminde olduğu, yani kutuplara daha yakın olanların, aynı zamanda yanal veya yanal basınç uygulama eğilimi gösterdikleri, dolayısıyla birbirlerini itecek özelliklere ve modellere sahiptir. Ortaya çıkan manyetik kuvvet çizgisi modeline gelince, kullanılan mıknatıs tipine bağlı olacaktır.
Oersted Deneyi
1819'da Danimarka'dan bir bilim adamı olan Hans Cristian, pusula ve iletken tel kullanarak bir deney yaptı. Bir iletken telden geçen bir elektrik akımı, mevcut tel pusula iğnesine yaklaştığında pusula iğnesinin sapmasına neden olur.
(Ayrıca şunu okuyun: Manyetik Alan Nasıl Hesaplanır?)
Bir tel parçasından geçen akım, telin etrafında bir manyetik alan (M) oluşturur. Alan sağ elin kuralına göre yönlendirilir, ancak elektrik akımının farklı bir şekli ile manyetik alanın yönü farklı olacaktır.
- Düz Tel ile Manyetik Alan
Düz akan bir teldeki manyetik alanın yönü sağ el kuralı kullanılarak belirlenebilir. Bu sağ el kuralını kullanırken, mevcut teli sağ elinizle kavrayın, böylece başparmak elektrik akımının yönünü, diğer dört parmağın dönüş yönü ise manyetik alanın yönünü gösterir.
- Tel ile Manyetik Alan
Sarılı teldeki manyetik alanın yönü sağ el kuralı kullanılarak belirlenebilir. Sağ el kuralını kullanırken, tel üzerindeki akımın yönü olarak sağ elin dört parmağını kullanın, ardından baş parmak manyetik alanın yönünü gösterecektir.
- Solenoidlerdeki Manyetik Alanlar
Solenoid, sarmal şeklinde olan bir tel bobinidir. Solenoid bölümünde, bir elektrik akımı tarafından enerjilendirildiğinde tek tip bir manyetik alanın oluşturulabileceği bir dizi dönüş vardır. Bu arada, bu solenoiddeki manyetik alan, solenoid içinde akan akım miktarına, solenoid üzerindeki dönüş sayısına ve solenoiddeki çekirdeğin doğasına bağlı olacaktır.
Faraday ve Henry'nin Deneyi
İngiltere ve Amerika'dan iki bilim adamı, yani Michael Faraday ve Josep Henry, elektromanyetik indüksiyon üzerine deneyler yaptı. Her ikisi de manyetik alandaki değişikliklerin bir elektrik akımının indüksiyonuna neden olacağı gerçeğini keşfetti.
