🎯 Deneyin Amacı
Manyetik alan içinde akım geçen bir iletkene etki eden kuvveti (Lorentz kuvveti) gözlemlemek ve elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüşümünü anlamak.
🧰 Gerekli Malzemeler
- 1.5 V pil
- Çivi
- Neodimyum mıknatıs
- Bakır kablo
🧪 Deneyin Yapılışı
Mıknatısı çivinin altına yerleştirin.
Kablonun bir ucunu pilin eksi (-) ucuna bantlayın veya elinizle tutun. Çivinin ucunu pilin artı (+) ucuna temas ettirin ve serbestçe dönebilmesine izin verin.
Daha sonra kablonun açık olan diğer ucunu mıknatısa yavaşça dokundurun. Çivinin hızla dönmeye başladığını göreceksiniz.
🧠 Deneyin Fiziği
Çivi motorunda pil üzerinden geçen akım kablo aracılığıyla mıknatısa ulaşır. Mıknatıs güçlü bir manyetik alan oluşturur. Manyetik alan içerisinde hareket eden elektrik yükleri Lorentz kuvvetinin etkisi altında kalır. Bu kuvvet çivinin dönmesine neden olur.
Bu düzende akımın (I) yönü mıknatısın dış yüzeyinden merkezine doğru kabul edilebilir. Manyetik alanın (B) yönü ise mıknatısın ekseni boyunca yukarı veya aşağı doğrudur. Lorentz kuvveti, akım yönüne ve manyetik alana dik olacak şekilde oluşur. Bu nedenle kuvvetin yönü, mıknatısın üst yüzeyinde çizilecek herhangi bir dairenin yarıçapına dik olur ve sistem üzerinde bir tork oluşturarak çivinin dönmesine yol açar.
F = q v × B
Bir yük manyetik alan içinde hareket ederse Lorentz kuvvetine maruz kalır.
F = I L × B
Akım geçen bir iletken için kuvvet büyüklüğü akım (I), iletken uzunluğu (L) ve manyetik alan (B) ile ilişkilidir.
Çivi Motorunun Çalışma Prensibi
Sağ El Kuralı
Sağ el kuralı manyetik alan içinde akım geçen bir iletkene etki eden kuvvetin yönünü belirlemek için kullanılır.
- Baş parmak → Kuvvet (F)
- İşaret parmağı → Manyetik Alan (B)
- Orta parmak → Akım (I)
🎬 Deney Videosu
Videoyu YouTube'da izlemek için görsele tıklayın.