1820 yılında Danimarkalı bilimi insanı Hans Christian Oersted (Hans Kristiyan Örsted) (1775-1851) öğrencilerine ders vermek için hazırlandığı sırada masasının üzerinde duran pusulanın ibresinin akım geçen iletken telden etkilendiğini görür. Bu olaydan yola çıkarak içerisinden akım geçen iletken telin etrafında manyetik alan oluştuğu sonucuna varır.
Üzerinden akım geçen düz iletken telin etrafında oluşan manyetik alan, iletken telin bulunduğu düzleme diktir. Manyetik alan çizgileri iletken telin etrafında halkalar şeklinde oluşur. Oluşan manyetik alanın yönü sağ el kuralı ile bulunur. Üzerinden akım geçen iletken tel, başparmak ile akım aynı yönde olacak şekilde sağ elin avuç içine alınır. Bu durumda bükülen dört parmak, manyetik alanın dolanım yönünü gösterir.
Üzerinden akım geçen düz iletken telin etrafında oluşan manyetik alanın büyüklüğü, iletken telden geçen akım şiddeti (Ι) ile doğru orantılıdır. Akım şiddeti artırıldığında iletken telin etrafında oluşan manyetik alanın şiddeti de artar. İletken telden geçen akımın yönünün değişmesi, manyetik alanın yönünün değişmesine neden olur.
Üzerinden akım geçen düz iletken telin etrafında oluşan manyetik alanın büyüklüğünü etkileyen faktörlerden biri de iletken telin, manyetik alan şiddetinin inceleneceği noktaya olan dik uzaklığıdır (d). İletken telin etrafındaki bir noktada oluşan manyetik alan şiddeti, o noktanın iletken tele olan dik uzaklığı ile ters orantılıdır. İletken tele yaklaşıldıkça manyetik alanın büyüklüğü artarken iletken telden uzaklaşıldığında azalır. Üzerinden akım geçen düz iletken telin etrafında oluşan manyetik alanın büyüklüğünü etkileyen diğer bir faktör de telin bulunduğu ortamdır. Telin etrafındaki ortam değiştirildiğinde oluşan manyetik alanın büyüklüğü de değişir.
Yüksek Gerilim Hatları
Evlerde kullanılan elektrikli cihazlar çalıştırıldığında bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alanın çok daha şiddetlisi yüksek gerilim hatları ile trafoların etrafında oluşur. Yüksek gerilim hatlarının ve trafoların etrafında oluşan manyetik alan canlıların sağlığını olumsuz etkiler. Yüksek gerilim hatları ve trafoların, canlıların sağlığına olumsuz etkilerinde iki önemli faktör vardır:
- Bulunulan noktada oluşan manyetik alanın büyüklüğü
- Manyetik alana maruz kalma süresi
Elektromıknatıslar
Manyetik maddelerin üzerine sarılmış telden akım geçirildiğinde akımın oluşturduğu manyetik alandan etkilenen bu maddeler mıknatıslık özelliği gösterir. Bu şekilde oluşturulmuş yapay mıknatıslara elektromıknatıs denir.
Demir çubuğun etrafına dışı yalıtılmış iletken tel sarılıp telden akım geçirildiğinde elektromıknatıs elde edilir. Elektromıknatısın oluşturduğu manyetik alanın büyüklüğü, iletken telden geçen akımın şiddeti ve sarım sayısı ile doğru orantılıdır.
Telefon konuşması sırasında telefonun içinde bulunan elektromıknatıs, ses sinyallerini elektrik sinyallerine veya elektrik sinyallerini ses sinyallerine dönüştürür.
Elektromıknatıslar, mikrofondan hoparlöre, kapı zilinden, elektrik motoruna, ölçü aletlerinden telgrafa, vinçlerden hızlı trene (maglev) kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir. Maglev trenlerinin altında güçlü mıknatıslar bulunur. Tren raylarına konulan elektromıknatısların oluşturduğu manyetik alan sayesinde raylardan yükselen tren, yüksek hızla hareket ettirilebilir.
