EN BASİT MANTIKLA NASIL MIKNATISLARDAN SAĞLANAN EKSTRA MANYETİK ENERJİNİN VARLIĞINI ANLARIZ?

 

EN BASİT MANTIKLA NASIL MIKNATISLARDAN SAĞLANAN EKSTRA MANYETİK ENERJİNİN  VARLIĞINI  ANLARIZ?

Açığa çıkan ekstra manyetik enerjinin oluşma şekli ilk etapta şu şekilde basit bir gözleme indirgenebilir. Aralarında x mesafesi olacak ve kutupları birbirini çeker şekilde karşılıklı olarak bırakılmış iki kalıcı mıknatıs serbest bırakıldıklarında iki mıknatısın giderek artan kuvvet ile birbirini çekerek toplamda x kadar mesafe alacakları görülecektir. Burada kuvvet yönünde bir mesafe alındığından karşılıklı olarak bir iş yapılmakta ve enerji dönüşümü ile birbirlerine göre sahip oldukları kabul edilen potansiyel enerjiler çarpışma anına kadarda kalıcı mıknatısların kinetik enerjilerini artırmak ve harekete engel olmak isteyen sürtünme gibi kuvvetleri yenmek için harcanmaktadır. Genel olarak buradaki enerjinin kaynağının kalıcı mıknatıslarca değilde iki kalıcı mıknatısın birbirlerine göre bir potansiyel kazandıracak şekilde karşılıklı bırakılması ile dışarıdan sağlandığı kabul edilmektedir. Burada her iki mıknatıs da son sahip oldukları potansiyel ile sisteme eşit derecede enerji katkısında bulunmuş olacaklardır. Şimdide kalıcı mıknatıslardan birinin yerine yine aralarında x mesafesi olacak şekilde sadece bobin sargılarından oluşan aynı boyutta ve kutup gücünde, hareket edebilen bir elektromıknatıs koyalım. Burada elektromıknatısa elektrik verdiğimiz ana kadar bir kuvvet ve hareket olmadığından benzer bir potansiyel enerji kavramından bahsedilemez. Elektromıknatısa karşıdakini çekecek şekilde elektrik akımı verildiğinde ise ikisi de yine kalıcı mıknatıslardaki gibi birbirleri ile temas edene kadar toplamda x mesafesi kadar bir yol alacak ve yine değme anına kadar giderek hızlanarak çarpışacaklardır. Biraz önce örneğini verdiğimiz her iki kalıcı mıknatısın karşıdaki mıknatısa olan mesafesi nedeniyle sahip oldukları potansiyel enerji, kalıcı mıknatıs için burada da yine oluşur çünkü elektromıknatıstan gelerek kendisini çekecek olan elektromanyetik dalgalar yine daha önce karşı kalıcı mıknatıstan gelenler gibi olacaktır ancak bu defa farklı olarak bu potansiyeli kazandırmak için elektrik enerjisi dışında zaten enerji harcanmasına gerek olmadan var olan kalıcı mıknatısın manyetik çekim kuvveti de azda olsa rol oynar. Bunların birbirlerine değmesi anında elektromıknatısa verilen akımın yönü değiştirilirse bu defa bitişik, kutupları birbirini iter şekilde bırakılmış kalıcı mıknatısların sahip oldukları potansiyel enerjiye benzer olarak birbirlerini iterek yine kinetik enerji kazandırırlar. Neodyum kalıcı mıknatıs ve elektromıknatısın enerji dönüşümü sonrası kazandırdıkları son enerji durumuna katkıları ancak kendi enerjilerini sağlayan sistemlerinden kaybettirdikleri kadar olabilmektedir. Kalıcı mıknatıslarda manyetik enerjiyi sağlayan yolaklarca kaybedilen enerji elektromıknatıslarda elektrik akımı aracılığıyla kaybedilene göre çok daha az miktarlardadır. Bu nedenle kalıcı mıknatıslarca sisteme eklenen ekstra manyetik enerji bu miktarda düşük olmakta ve sıradan ölçümlerde varlığı gözden kaçabilmektedir.