⚡ Faraday Yasaları Nedir?
Faraday yasaları, elektromanyetik indüksiyonu açıklayan iki temel yasadır. Bu yasalar, bir manyetik alandaki değişimin nasıl bir elektrik akımı oluşturabileceğini veya tam tersini, bir elektrik akımının nasıl bir manyetik alan oluşturabileceğini anlatır. Özellikle AYT sınavında sıkça karşılaşılan bu konuyu, formülleri, örnek soruları ve çözümleriyle birlikte inceleyelim.
🧪 Faraday'ın İndüksiyon Yasası
Faraday'ın indüksiyon yasası, bir devredeki indüklenen elektromotor kuvvetinin (EMK), manyetik akı değişim hızıyla orantılı olduğunu belirtir.
- 🧲 Manyetik Akı (Φ): Bir yüzeyden geçen manyetik alan çizgilerinin sayısıdır. Birimi Weber (Wb)'dir.
- 🔄 İndüklenen EMK (ε): Manyetik akı değişiminden dolayı oluşan potansiyel farktır. Birimi Volt (V)'tur.
📝 Formülü
İndüklenen EMK (ε) aşağıdaki formülle hesaplanır:
$\qquad \varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$
Burada:
* ε: İndüklenen EMK (Volt)
* N: Sarım sayısı
* ΔΦ: Manyetik akı değişimi (Weber)
* Δt: Zaman değişimi (saniye)
Önemli Not: Formüldeki "-" işareti, Lenz Yasası'nı ifade eder. Lenz Yasası, indüklenen akımın, kendisini oluşturan manyetik akı değişimine karşı koyacak yönde olduğunu belirtir.
🧭 Lenz Yasası
Lenz Yasası, indüksiyon olayında oluşan akımın yönünü belirler. İndüklenen akım, her zaman kendisini meydana getiren nedene (manyetik akı değişimine) karşı koyacak yönde bir manyetik alan oluşturur.
- ➡️ Akımın Yönü: İndüklenen akımın yönü, sağ el kuralı ile bulunur.
- 🚫 Karşı Koyma: İndüklenen akım, manyetik akıyı artırmaya veya azaltmaya çalışan etkiye karşı koyar.
📚 Örnek Sorular ve Çözümleri
Aşağıda, Faraday Yasaları ve Lenz Yasası ile ilgili örnek sorular ve çözümleri bulunmaktadır. Bu sorular, konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olacaktır.
❓ Soru 1:
500 sarımlı bir bobinden 0.2 saniyede geçen manyetik akı 0.8 Weber'den 0.2 Weber'e düşmektedir. Bobinde indüklenen EMK kaç volttur?
Çözüm:
$\qquad \varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$
$\qquad \varepsilon = -500 \frac{0.2 - 0.8}{0.2}$
$\qquad \varepsilon = -500 \frac{-0.6}{0.2}$
$\qquad \varepsilon = 1500 \text{ V}$
Cevap: Bobinde indüklenen EMK 1500 volttur.
❓ Soru 2:
Bir iletken tel, düzgün bir manyetik alanın içinde hareket ettiriliyor. Telin hızı arttırılırsa, indüklenen EMK nasıl değişir?
Çözüm:
İndüklenen EMK, telin hızıyla doğru orantılıdır. Yani, telin hızı arttırılırsa, indüklenen EMK da artar.
Cevap: İndüklenen EMK artar.
❓ Soru 3:
Bir bobinin içindeki manyetik alanın yönü sürekli olarak değişmektedir. Bu durumda bobinde indüklenen akımın yönü nasıl olur?
Çözüm:
Lenz Yasası'na göre, indüklenen akım, manyetik alanın değişimine karşı koyacak yönde olacaktır. Yani, manyetik alanın yönü değiştiğinde, indüklenen akımın yönü de değişecektir.
Cevap: İndüklenen akımın yönü sürekli olarak değişir.
