Elektrik alan ile manyetik alan arasındaki fark nedir?
Soru: Elektrik alan ile manyetik alan arasındaki fark nedir?
Kısa Cevap: Elektrik alan, duran veya hareket eden elektrik yüklerine kuvvet uygulayabilir. Manyetik alanın noktasal bir yüke uyguladığı kuvvet ise yükün hızına ve hareket yönüne bağlıdır. Elektrik alan E ile, manyetik alan B ile gösterilir.
Detaylı Cevap: Elektrik alan içindeki q yüküne etki eden elektriksel kuvvet F = qE bağıntısıyla ifade edilir. Manyetik kuvvetin büyüklüğü ise F = |q|vB sinθ bağıntısıyla bulunur. Burada θ, hız ile manyetik alan arasındaki açıdır. İncelenen referans sisteminde duran bir noktasal yüke manyetik kuvvet etki etmez. Hareketli yükte oluşan manyetik kuvvet de hıza ve alana diktir.
Elektrik alan ve manyetik alanın karşılaştırılması
| Özellik | Elektrik alan | Manyetik alan |
|---|---|---|
| Sembol | E | B |
| SI birimi | N/C veya V/m | Tesla (T) |
| Duran noktasal yüke etkisi | Kuvvet uygulayabilir. | Manyetik kuvvet uygulamaz. |
| Kuvvetin yönü | Pozitif yükte alanla aynı, negatif yükte alanla zıt yöndedir. | Kuvvet oluştuğunda hem hıza hem alana diktir. |
| Yükün süratine etkisi | İş yaparak süratini değiştirebilir. | Tek başına noktasal yüke iş yapmaz; hareket yönünü değiştirebilir. |
Bu alanlar nasıl oluşur?
Elektrik yükleri elektrik alan oluşturur. Elektrik akımları ve mıknatıslar ise manyetik alanın bilinen kaynaklarıdır. Ayrıca zamanla değişen elektrik ve manyetik alanlar birbiriyle ilişkilidir. Bu nedenle iki alanı tamamen bağımsız olaylar gibi düşünmek doğru değildir.
Elektrik alanın yüklere etkisini öğrenmek için elektriksel alan etkinliğinin cevaplarını inceleyebilirsiniz. Diğer alanın özellikleri için de manyetik alanın oluşumu ve gösterimi hakkındaki yazıya bakabilirsiniz.
Örnek: Duran yüklü parçacık nasıl etkilenir?
Başlangıçta duran pozitif yüklü bir parçacık, yalnızca elektrik alanın bulunduğu ortamda alan yönünde kuvvet hisseder. Yalnızca manyetik alanın bulunduğu ortamda ise parçacık durduğu sürece manyetik kuvvet sıfırdır.
Hareketli her yüke manyetik kuvvet etki eder mi?
Hayır. Yükün hızı manyetik alana paralel veya zıt paralel olduğunda manyetik kuvvet sıfırdır. Hız alana dik olduğunda ise aynı yük, sürat ve alan büyüklüğü için kuvvet en büyük değerini alır.
Açıklamalar ve Örnek Cevaplar
Hayır. Elektrik alan, hareketli yüklere de kuvvet uygulayabilir. Elektriksel kuvvet bağıntısında yükün hareket etmesi koşulu bulunmaz.
Yalnızca manyetik kuvvet etkisindeki noktasal parçacığın sürati değişmez. Kuvvet hıza dik olduğundan iş yapmaz; hareketin yönünü değiştirebilir.
Evet. Aynı bölgede iki alan da bulunabilir. Bu durumda yüke etki eden toplam kuvvet, elektriksel ve manyetik kuvvetlerin vektörel toplamıdır.
Diğer soru ve etkinlikler için 11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları MEB Yayınları ana sayfasını inceleyebilirsiniz.