Manyetik Akı

Manyetik akı

Manyetik akı

Manyetik alanda kuvvet çizgilerinin herhangi bir yüzeye isabet eden kısmına manyetik akı, mıknatısın kuvvet çizgileri sayısına da manyetik akı denir. Bir mıknatısın manyetik alan yönünü gösteren kuvvet çizgileri manyetik akı olarak tanımlanır.

Manyetik akı Φ (F) harfiyle gösterilir.  Manyetik akı, toplam manyetizmanın ölçüsüdür.

MKS birim sisteminde manyetik akının birimi Weber (Wb) dir. CGS birim sisteminde ise Maxwell (M) dir.

1 Weber = 10⁸ Maxwell

1 Maxwell = 10^-8 Weber’dir.        

Manyetik akı yönü N kutbundan S kutbuna doğrudur. Kapalı bir devre meydana getirir. Manyetik alandaki kuvvet çizgilerinin sayısı manyetik akının değerini verir.

Manyetik akı yolunda demir gibi bir manyetik malzeme varsa, manyetik akı yolunu değiştirir. Fakat plastik gibi manyetik olmayan bir malzeme varsa, yolunu değiştirmez.

Manyetik Akı Yoğunluğu

Elektrik makinaların da kullanılan önemli bir manyetik büyüklük de manyetik akı yoğunluğudur. Manyetik akı yoğunluğu manyetik alana dik bir birim alandan geçen akı miktarıdır.

Manyetik akı B harfi ile gösterilir ve birimi Wb/ m² veya Tesla‘ dır (T).

Manyetik Alan Şiddeti İle Manyetik Akı Yoğunluğu Arasındaki İlişki Nedir?

Manyetik alan şiddeti H, bir anlamda akımın manyetik alanı oluşturmak için gösterdiği gücün bir ölçüsüdür. Manyetik alan şiddeti H ve bir malzemede üretilen manyetik akı yoğunluğu B arasındaki ilişki:

B = μ . H

μ : malzemenin manyetik geçirgenliği (H/m)                   

B : manyetik akı yoğunluğu (Wb/m²)

Manyetik Geçirgenlik

Manyetik geçirgenlik (μ), malzeme içerisinden manyetik alanın geçişini gösteren bir parametredir. Bütün malzemelerin bir manyetik geçirgenliği vardır.

Manyetik geçirgenliği yüksek olan malzemelerde daha kolay manyetik alan meydana gelir. Boşluğun manyetik geçirgenliği μo ile ifade edilir ve değeri sabittir, μ o = 4π 10−7 H/m. Herhangi bir malzemenin geçirgenliği ile havanın geçirgenliğinin oranlanması bağıl geçirgenliği μr verir.

Bağıl geçirgenliğin yüksek olması malzemenin manyetik özelliğinin yüksek olduğunu gösterir.

Örnek: Elektrik makinaların da kullanılan çeliğin bağıl manyetik geçirgenlikleri 2000-6000 arasındadır. Bundan dolayı elektrik makinaların da manyetik akı, hava yerine 2000-6000 kat daha geçirgen olan çelik üzerinden geçer.

Manyetik Akı Yoğunluğu ve Manyetik Akı

Bir nüve deki akı yoğunluğunun genliği;

Toplam manyetik akının değeri;

Manyetik Akı Yoğunluğu

Elektrik makinalarında kullanılan önemli bir manyetik büyüklük de manyetik akı yoğunluğudur. Manyetik akı yoğunluğu manyetik alana dik bir birim alandan geçen akı miktarıdır. Birim kesit alandan geçen manyetik akı miktarının ölçüsüdür. Manyetik akı, yüzeyin büyüklüğüne, alanın şiddetine ve ortama bağlıdır. Yüzeyin büyüklüğü, A yerine 2A olsa bu yüzeye temas eden çizgi sayısı 2 katına çıkar. Manyetik akı yoğunluğu ise B harfiyle gösterilir.

Yüzeyden geçen manyetik akı

Manyetik akı yoğunluğu şu formülle hesaplanır.

B = Φ/ S

B = Manyetik akı yoğunluğu

S = Birim yüzey

Φ (F) = Manyetik akı

MKS birim sisteminde manyetik akı birimi Weber/m² (Wb/m² ) veya Tesla’dır. CGS birim sisteminde ise Maxwell/cm² (M/cm² ) veya Gauss (G)’tur.

1 Tesla = 10⁴ Gaus

1 Gaus = 10^-4 Tesla

Örnek: Toplam manyetik akısı 6.10^-3 Wb ve kesiti 0,2 m² olan mıknatısın akı yoğunluğunu hesaplanması.