Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Bu araç, sabit bir I akımı taşıyan uzun ve düz bir iletkenden r kadar dik uzaklıktaki manyetik alan şiddetini (B) hesaplar. Manyetik alan, telin çevresinde iç içe geçmiş daireler oluşturur ve büyüklüğü doğrudan Ampère yasasından gelir. Bu, evrensel bir fizik hesabıdır; sonuç SI birimleriyle, yani tesla cinsinden verilir.
Nasıl kullanılır?
Telden geçen akımı amper (A) cinsinden, telin merkezinden olan dik uzaklığı ise metre (m) cinsinden girin. Hesaplayıcı, alanı hem tesla (T) hem de günlük kullanımda daha pratik olan mikrotesla (µT) cinsinden döndürür. Formül; sonsuz uzunlukta, ince bir tel ve boşluk ya da hava içindeki bir nokta varsayımına dayanır.
Formülün açıklaması
Manyetik alan şu bağıntıyla verilir:
$$B = \frac{\mu_0 \, I}{2\pi \, r}$$
Burada \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \approx 1{,}25664 \times 10^{-6} \ \text{T}\cdot\text{m/A}\) boşluğun manyetik geçirgenliğidir. Alan; akımla doğru, uzaklıkla ters orantılıdır. Yani akımı iki katına çıkarırsanız alan da iki katına çıkar; uzaklığı iki katına çıkarırsanız alan yarıya iner.
Örnek hesap
Bir tel \(I = 10 \ \text{A}\) akım taşısın ve ölçümü \(r = 0{,}05 \ \text{m}\) (5 cm) uzaklıkta yapalım. Bu durumda $$B = \frac{1{,}25664 \times 10^{-6} \times 10}{2\pi \times 0{,}05} = \frac{1{,}25664 \times 10^{-5}}{0{,}31416} = 4{,}0 \times 10^{-5} \ \text{T} = 40 \ \mu\text{T}$$ olur. Bu değer, yaklaşık olarak Dünya'nın kendi manyetik alanının şiddetine eşittir.
Sıkça sorulan sorular
Alan hangi yöne doğrudur? Alan, telin çevresinde döner; sağ el kuralını kullanın: baş parmağınızı akım yönüne çevirin, diğer parmaklarınızın kıvrıldığı yön alanın yönünü gösterir.
Bu formül telin içinde de geçerli mi? Hayır. Bu formül yalnızca telin dışı için geçerlidir. Düzgün bir telin içinde alan, yarıçapla doğru orantılı olarak (doğrusal biçimde) artar.
Neden hem tesla hem mikrotesla? Tellerin yakınındaki gerçek alanlar, teslanın çok küçük kesirleri kadardır; bu yüzden mikrotesla (\(1 \ \mu\text{T} = 10^{-6} \ \text{T}\)) okumayı kolaylaştırır.
