Manyetik Salıncak Tasarlayalım

Bilmekte Fayda Var!

Günlük hayatta kullandığımız mikser, saç kurutma makinesi ve vantilatör gibi aletler hareketli aksamlara sahiptir. Peki bu hareketli aksamların dönmesini sağlayan etken ne olabilir?

Manyetik Alan Nasıl Oluşur?

Hareketli elektrik yükleri, çevrelerinde manyetik alan oluşturur. Elektrik akımı geçen bir tel ve bir mıknatıs aynı ortamda bulunursa manyetik kuvvetler aracılığıyla etkileşmeye başlarlar. Bu etkileşimlerden yararlanılarak hareketli aksamlara sahip aletler üretilebilir.

Tasarla ve Yap köşesinin bu projesinde, bir mıknatıs ile akım geçen bir tel arasındaki etkileşimleri gözleyeceğimiz bir manyetik salıncak düzeneği tasarlıyoruz.

 

Nelere İhtiyacımız Var?

• 1 adet 18 cm x 28 cm boyutlarında duralit
• 3 adet 1,5 cm x 1,5 cm x 17 cm boyutlarında tahta
• 4 adet 1,5 cm x 1,5 cm x 10 cm boyutlarında tahta (İki ucu tek taraflı 45^o açı ile kesilmiş olmalı.)
• 1 adet dörtlü pil yatağı
• 1 adet mini anahtar
• 4 adet 1,5 V’luk kalem pil
• Bobin teli (çapı 1 mm)
• 7 adet dairesel mıknatıs
• İletken kablo
• 1 adet 4 cm x 4 cm boyutlarında sert plastik (0,5 cm içte bobin telinin geçebileceği iki delik bulunmalı.)
• 2 adet 0,5 cm uzunluğunda vida
• 2 adet 1,5 cm uzunluğunda vida
• 2 adet 2 cm uzunluğunda vida
• 2 adet 2 cm uzunluğunda çengel vida
• Oyuncak insan modeli
• Çift taraflı bant
• 2 cm çapında silindir bir cisim
• Tornavida
• Cetvel
• Kalem
• Maket bıçağı

 

Uyarı:

Kesici ve delici aletleri kullanırken dikkatli olalım. 

 

Ne Yapıyoruz?

. 1,5 cm x 1,5 cm x 17 cm boyutlarındaki iki tahtayı aralarında 14 cm boşluk olacak şekilde 1,5 cm uzunluğundaki vidaları kullanarak duralite sabitleyelim.

. 1,5 cm x 1,5 cm x 17 cm boyutlarındaki diğer tahtanın merkezini cetvel ile belirleyelim. Aralarında yaklaşık 3 cm boşluk olacak ve tahtanın diğer tarafına 3-4 mm çıkacak şekilde çengel vidaları  tahtaya vidalayalım. 

. Çengel vidaların bulunduğu  tahtayı, 2 cm uzunluğundaki vidaları kullanarak, üst kısımdan diğer tahtlara bağlayalım.

. Bobin telinden yaklaşık 50 cm uzunluğunda bir parçayı 2 cm çapında silindir bir cismin çevresine sararak 6-7 halka oluşacak biçimde şekil verelim. Bobin telinin bağlantı yapacağımız kısımlarının uzunluğunun 14 cm olmasına dikkat edelim.

. Maket bıçağı veya zımpara kâğıdını kullanarak bobin telinin uçlarının dışındaki yalıtkan maddeyi temizleyip iletken bakır teli açığa çıkaralım. Bobin telinin uçlarını sert plastikte bulunan deliklerden geçirerek salıncak bölümünü oluşturalım. Telin uçlarını, çengel vidada rahat hareket edebilecek şekilde, halka hâline getirelim.

. Bobin telinden oluşturduğumuz salıncak bölümünü çengel vidalara takalım. Salıncağın rahatça ileri-geri hareket etmesini sağlayalım.

. Dörtlü pil yatağını çift taraflı bant ile mini anahtarı ise 0,5 cm uzunluğundaki vidaları kullanarak düzeneğimize sabitleyelim. Pil yatağından ve anahtardan çıkan kabloların iletken bölümlerini çengel vidaların uçlarına bağlayarak kapalı bir elektrik devresi oluşturalım.

. Çift taraflı bant kullanarak, iki ucu tek taraflı 45^o açı ile kesilmiş 1,5 cm x 1,5 cm x 10 cm boyutlarındaki tahtaları ve mıknatısları, görseldeki gibi, düzeneğimize sabitleyelim. Oyuncak insan modelini de çift taraflı bant ile salıncağa sabitleyelim. Mıknatıslar ile salıncağın altındaki bobin teli halkaları arasında yaklaşık 2-3 mm boşluk bulunmalıdır. Ayrıca mıknatısları, salıncak durgun hâlde iken, salıncağın altındaki halkanın merkezine denk gelecek şekilde değil, mıknatıs ile tel arasında 1-2 mm boşluk bırakarak, telin dışında kalacak biçimde yerleştirmeye dikkat edelim.

. Pilleri pil yatağına yerleştirerek düzeneğimizi tamamlayalım.

 

Düzeneğimiz artık çalışmaya hazır. Şimdi deneme zamanı

Ne OIdu?

Anahtarı kapalı konuma getirdiğimizde pilde depolanan kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüştü. Elektrik akımının oluşturduğu manyetik alanın etkisiyle salıncak periyodik olarak ileri-geri hareket etmeye başladı. Anahtar açık konuma getirildiğinde elektrik akımının sebep olduğu manyetik alan ortadan kalktı, etkileşim sona erdi ve salıncak bir süre sonra durdu.

Pil sayısı ve salıncağın alt bölümünde bulunan sarım (halka) sayısı değiştiğinde salıncağın hareketinde herhangi bir değişiklik olur mu?

Not: Düzeneğimizi uzun süre anahtarı kapalı konumda bırakmamalı, meydana gelebilecek küçük kazalara karşı dikkatli olmalıyız.

 

 

Kaynak:

·       Komisyon, 8. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.