Sayfa düzlemine dik ve içeri doğru olan düzgün bir manyetik alan bölgesine, yalıtkan yatay düzlemde bulunan iletken X, Y ve Z halkaları şekilde belirtilen yönlerde vartheta süratleriyle hareket etmektedir.
Anlık olarak halkaların konumları şekildeki gibi olduğuna göre; X, Y ve Z halkalarının hangilerinde saat ibresinin dönme yönünde bir indüksiyon akımı oluşur?
A) Yalnız X
B) Yalnız Y
C) Yalnız Z
D) X ve Z
E) Y ve Z
Manyetik Akı Değişimi ve Lenz Kanunu ile İndüksiyon Akımı Yönü
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Lenz Kanunu’na göre, bir iletken çerçevede oluşan indüksiyon akımı kendisini oluşturan manyetik akı (\Phi = B \cdot A) değişimine karşı koyacak yönde bir manyetik alan (\vec{B}_{\text{ind}}) meydana getirir. Akı artıyorsa ters yönde, akı azalıyorsa aynı yönde indüksiyon manyetik alanı oluşur.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Saat İbresi Yönündeki Akımın Manyetik Alanını Belirleme
Sağ el kuralına göre, dört parmak saat ibresi yönünde dolandığında başparmak sayfa düzlemine dik ve içeri doğru (\otimes) yönelir. Dış manyetik alan da içeri doğru (\vec{B} = \otimes) olduğuna göre, halkanın içeri doğru bir alan üreterek mevcut alanı desteklemesi için içinden geçen manyetik akının azalması gerekir:
\vec{B}_{\text{ind}} = \otimes \iff \Delta\Phi < 0 \quad (\text{Halkanın manyetik alandaki alanı azalmalı})
Adım 2 — Halkaların Hareketine Göre Akı Değişimlerinin İncelenmesi
- X Halkası: Sağa doğru hareket ederek manyetik alan bölgesine girmektedir. Manyetik alan içindeki alan (A) ve dolayısıyla akı (\Phi) arttığı için sistem bunu azaltmak amacıyla sayfa düzleminden dışarı doğru (\odot) bir alan üretir. Bu da saat yönünün tersine akım oluşturur.
- Y Halkası: Sola doğru hareket ederek manyetik alan bölgesine girmektedir. Alan ve akı arttığı için oluşan manyetik alan dışarı doğru (\odot) olur ve akım saat yönünün tersine döner.
- Z Halkası: Aşağı doğru hareket ederek manyetik alan bölgesinden çıkmaktadır. Manyetik alan içindeki etkin alan (A) ve akı (\Phi) azaldığı için halka içeri doğru (\otimes) bir manyetik alan üreterek azalışı engellemeye çalışır. Sağ el kuralı uygulandığında bu durum saat ibresi yönünde bir indüksiyon akımı doğurur.
CEVAP: C) Yalnız Z
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: İçeri doğru (\otimes) manyetik alanda alana giren çerçevelerde her zaman saat ibresinin tersi, alandan çıkan çerçevelerde ise saat ibresi yönünde indüksiyon akımı indüklenir.