Elektromıknatıs Nedir?

Elektromıknatıslar seri olarak kıvrılmış tel bobinleri kullanılarak yapılır. Seri olarak kıvrılmış olan tel bobinler, manyetik alan üretme konusunda etkili malzemelerdir. Bu etki, demir ve benzeri malzemelerle yapılmış güçlü bir çekirdeğin etrafına sıkı bir şekilde sarılmış tellerle güçlendirilebilir. Demir çekirdek tek başına manyetik değilken, etrafına sarılmış olan tel bobinlerle manyetik hale gelir. En basit yöntemle bir elektromıknatıs yapımı için gerekli malzemeler şunlardır:

• Bir adet demir çubuk veya çivi
• Bakır tel
• Pil

Yukarıdaki malzemeler demin edildikten sonra demir çubuk veya çivinin etrafına bakır teller sıkıca sarılır. Ardından demir çubuğun uçları pilin uçlarına bağlanır. Normal şartlarda manyetik olmayan demir çubuk, pile bağlandıktan sonra manyetik hale gelir ve metal eşyaları çekmeye başlar.

Elektromıknatıs, elektrik akımı ile manyetik alan yaratarak başka cisimleri çekme işine yarar. Bu özellikleriyle elektromıknatıslar pek çok elektronik ürünün yapımında kullanılır. Bir elektromıknatıs; çok küçük bir güçle çalışan elektrik devresinde işlev görebileceği gibi çok yüksek kilolarda cisimleri çekmek veya kaldırmak gibi durumlarda da işlev görebilir.

Elektromıknatısın özellikleri şunlardır:

• N ve S olmak üzere iki kutbu bulunur.
• Elektromıknatısların gücü, iki kutup arasında yer alan manyetik alanda birikir.
• Manyetik alan, N kutbundan S kutbuna doğru ilerleyen bir yöne sahiptir.
• Elektromıknatıslar, elektrik akımı olmadan manyetik özellik göstermez.
• Elektromıknatısın gücü, üzerinde sarılı bulunan tel sayısı ve yoğunluğu ile doğru orantılıdır.
• Elektromıknatısın gücü, üzerinden geçen akım şiddeti ile doğru orantılıdır.
• Elektromıknatısların manyetiklik düzeyi yükseltilebilir veya düşürülebilir.
• Elektromıknatıslar kapatılarak manyetik alanları ortadan kaldırılabilir.

Günümüzde elektromıknatısın kullanım alanları oldukça geniştir. Başta büyük vinçlerde ve sanayide olmak üzere pek çok alanda elektromıknatıs kullanımı büyük öneme sahiptir. Elektromıknatıslar; televizyon, telefon, ütü, kapı zili, alarm sistemi, hızlı tren, hoparlör ve buzdolabı gibi gündelik hayatın bir parçası olan cihazlar içinde de kullanılır. Elektromıknatısın en yaygın kullanımı ise vinçlerdir. Özellikle gemi taşımacılığında, tonlarca kilogram ağılığındaki konteynerlerin gemilere yüklenmesinde kullanılan vinçlerde elektromıknatıslardan faydalanılır.

Günümüzdeki standart kapı zillerinin tamamında elektromıknatıs kullanılır. Kapı zili, elektrik akımı ile elde edilen gücü ses dalgalarına dönüştürerek etrafa yayar. Bu noktada kapı zili yapımında elektromıknatıslardan faydalanılır. Ancak günümüzdeki bazı akıllı kapı zili sistemlerinde kullanılan ve farklı teknolojilere sahip olan kapı zillerinde elektromıknatıs bulunmayabilir. 

Günümüzde pek çok elektrikli ev aletinin içerisinde elektromıknatıs yer almaktadır. Ancak ütü, elektrik motoruyla çalışan bir cihaz olmadığı için ütünün içerisinde elektromıknatıs bulunmaz. 

Günümüzde üretilen cep telefonlarında elektromıknatıs bulunur. Cep telefonu içerisinde kullanılan elektromıknatıslar, gelen elektrik sinyallerini akustik sinyallere dönüştürür. Karşı taraftan gelen sesin hoparlör yordamıyla duyulması bu sayede mümkün olur. Bu işlem sırasında elektromıknatıstan faydalanılır.

Hoparlörlerin tamamında elektromıknatıs kullanılır. Hoparlör, elektrik akımı ile elde edilen gücü ses dalgalarına dönüştürerek etrafa yaymaya yarayan bir cihazdır. Bu işlem için hoparlör yapımında elektromıknatıslardan faydalanılır.

Elektromıknatısın çekim gücünün bağlı olduğu bazı faktörler bulunur. Bazı durumlara bağlı olarak elektromıknatısın çekim gücü artarken, bazı durumlara göre azalabilir. Bir elektromıknatısın çekim gücünün orantılı olduğu durumlar şunlardır:

• Elektromıknatısın çekim gücü, bobinde bulunan sarım sayısıyla doğru orantılıdır. Yani bobinde ne kadar çok sarım varsa, elektromıknatısın çekim gücü o kadar artar.
• Elektromıknatısın çekim gücü, satılı bulunan tel üzerinden geçmekte olan akım miktarıyla doğru orantılıdır. Yani tel üzerinden ne kadar fazla akım geçiyorsa, elektromıknatısın çekim gücü o kadar artar.
• Elektromıknatısın çekim gücü, kullanılan pil sayısıyla doğru orantılıdır. Yani ne kadar fazla pil kullanılırsa, elektromıknatısın çekim gücü o kadar artar.
• Elektromıknatısın çekim gücü, kullanılan pilin gerilimiyle doğru orantılıdır. Yani pildeki gerilim ne kadar yüksekse, elektromıknatısın çekim gücü o kadar artar.
• Elektromıknatısın çekim gücü, sarımın yapıldığı sargı uzunluğuyla ters orantılıdır. Yani sargının uzunluğu arttıkça, elektromıknatısın çekim gücü azalacaktır.

Bir elektromıknatısta manyetik alan şiddeti şunlara bağlıdır:

• Elektromıknatıs üzerinden geçen akım miktarı
• N ve S kutupları arasındaki uzunluk.
• Bobin üzerine sarılı bulunan telin miktarı ve yoğunluğu

Elektromıknatıs fiyatları günümüzde son derece geniş bir yelpazeye sahiptir. Elektromıknatıs fiyatları; elektromıknatısın genel özelliklerine, bobin sarım sayısına, çekirdek yapısına ve kalitesine göre değişiklik göstermektedir. Piyasada 50 TL’den başlayan fiyatlarla elektromıknatıslar bulunmaktadır. Ancak daha büyük ve özellikli elektromıknatıslar binlerce liralık değerlere sahiptir.

Elektromıknatıs sağ el kuralı, elektromıknatısın kutuplarını tespit etmek için kullanılan bir yöntemdir. Sağ el kuralının uygulanışı sırasında, bobine sarılı tel alttan sarılmış ile sağ el bobini alttan kavrayacak şekilde tutar. Üstten sarılmış ise tam tersi şekilde üstten kavrayacak şekilde tutulmalıdır. Kavrama işlemi dört parmakla yapılmalı, başparmak ise açıkta bırakılmalıdır. Bu noktada baş parmak kuzey kutbunu gösterir. Bu sayede diğer ucun da güney kutbu olduğu anlaşılmış olur.

Elektromıknatısın formülü şu şekildedir:

F = N x I

Formül içerisinde yer alan sembollerden; F harfi manyetik motor kuvvetini, N harfi bobin sarım sayısını, I harfi ise bobinden geçmekte olan akım şiddetini ifade eder.