11. Sınıf Fizik · Ünite 2
Sprey Boya ve Görünmez Çizgiler: Manyetik Akı
Manyetik akı kavramını sprey boya analojisi üzerinden keşfedecek, manyetik alan ve yüzey alanı arasındaki ilişkiyi öğreneceğiz.
Kazanım FİZ.11.2.10 · 20 dk okuma
Sprey Boya Analojisi ile Akı Kavramı
Fizikte bazen görünmez kavramları anlamak için günlük hayattan tanıdık örneklere başvururuz. Manyetik akı da bunlardan biridir. Şimdi elinizde boş bir resim kâğıdı ve bir kutu sprey boya olduğunu hayal edin. Boyayı kâğıda doğru bir kez püskürtüyorsunuz. Kâğıdın üzerinde biriken boya miktarı nelere bağlıdır?
- Boyanın tanecik yoğunluğu (Spreyin ne kadar güçlü sıktığı) --- 2) Kâğıdın büyüklüğü (Yüzey alanı) --- 3) Kâğıdın spreye karşı nasıl tutulduğu (Açı)
Eğer kâğıdı boyaya tam karşıdan, dik bir şekilde tutarsanız kâğıda maksimum boya isabet eder. Ancak kâğıdı yatırarak spreyin akış yönüne paralel hale getirirseniz, boya kâğıdı sıyırıp geçer ve hiç boya tutunmaz. İşte fizikteki 'akı' (flux) kavramı tam olarak bu mantıkla çalışır!
Analojiden Fiziğe: Manyetik Akı Nedir?
Yukarıdaki analojideki boya taneciklerini 'manyetik alan çizgileri', kâğıdı ise 'yüzey alanı' olarak düşünelim. Belirli bir yüzeyden geçen toplam manyetik alan çizgisi sayısına Manyetik Akı diyoruz. Sprey boya analojisinden yola çıkarak manyetik akıyı etkileyen etmenleri eşleştirebiliriz:
- Boyanın yoğunluğu = Manyetik alanın büyüklüğü (B) --- Kâğıdın büyüklüğü = Yüzey alanının büyüklüğü (A) --- Kâğıdın duruşu = Yüzeyin manyetik alana olan açısı
Bu ilişkiyi matematiksel bir dille ifade etmek istersek, manyetik akıyı Yunan harfi Phi ile gösteririz:
Burada theta, manyetik alan çizgileri ile yüzeyin normali arasındaki açıdır.