11. Sınıf Fizik · Elektrik ve Manyetizma

Akım Makarasının Manyetik Alanı

akım makarası
manyetik alan
sarım sayısı
sağ el kuralı
selenoit
demir çekirdek

Akım makarasının manyetik alanı nasıl hesaplanır?

Akım makarası, iletken bir telin sarmal şekilde sarılmasıyla elde edilen ve içinde güçlü, neredeyse düzgün bir manyetik alan oluşturan bobindir; selenoit olarak da adlandırılır. Çembersel bir halkadan akım geçince merkezinde manyetik alan oluşur; halkalar art arda dizilince alanları toplanır. Akım makarası çubuk mıknatıs gibi davranır, bir ucu N, diğer ucu S kutbu olur. Sağ el kuralında dört parmak sarımlardaki akım yönünde kıvrılırsa başparmak makaranın içindeki alanın yönünü, yani N kutbunu gösterir. Makaranın ekseni üzerindeki alan B = 4π · K · i · N / L ile bulunur; N / L birim uzunluktaki sarım sayısıdır. Örneğin 1000 sarımlı, 0,5 m uzunluğundaki makaradan 2 A akım geçerse alan 4,8 · 10⁻³ T olur. İçine demir çekirdek konan makaranın alanı çok güçlenir; MR cihazlarındaki büyük sarımlar bu ilkeyle çalışır. Alanı toplam sarım sayısı değil, birim uzunluktaki sarım sayısı belirler.

Akım Makarasının Manyetik Alanı: konu anlatımı ve özeti

Bir iletken tel sarmal şekilde sarılırsa akım makarası (bobin, selenoit) elde edilir. Makaranın içinde güçlü ve neredeyse düzgün bir manyetik alan oluşur; MR cihazlarındaki büyük sarımlar bu ilkeyle çalışır.

Çembersel bir halkadan akım geçince halkanın merkezinde manyetik alan oluşur; halkalar art arda dizilince alanları toplanır.
Akım makarası çubuk mıknatıs gibi davranır: Bir ucu N, diğer ucu S kutbu olur.
Yön için sağ el kuralı: Dört parmak sarımlardaki akım yönünde kıvrılırsa başparmak makaranın içindeki alanın yönünü, yani N kutbunu gösterir.
Makaranın ekseni üzerindeki alan B = 4π · K · i · N / L ile bulunur; N / L birim uzunluktaki sarım sayısıdır.
Alan akımla ve sarım sıklığıyla doğru orantılıdır; makaranın içine demir çekirdek konursa alan çok güçlenir.
Örnek: 1000 sarımlı, 0,5 m uzunluğundaki makaradan 2 A akım geçerse (K = 10⁻⁷ T · m / A, π = 3) B = 4 · 3 · 10⁻⁷ · 2 · 1000 / 0,5 = 4,8 · 10⁻³ T olur.

Unutma: Alanı belirleyen toplam sarım sayısı değil birim uzunluktaki sarım sayısıdır; makarayı aynı sarımla iki kat uzatırsan alan yarıya düşer.

Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme: 15 Kasım 2026

Önce temeli pekiştir

Akım makarasını, yan yana dizilmiş çok sayıda halkanın alanlarının toplanması gibi düşün.

Tek bir halkadan akım geçince merkezde küçük bir alan oluşur.
Halkaları sık sık yan yana dizersen içerideki alanlar aynı yönde toplanır, dışarıdakiler büyük ölçüde birbirini zayıflatır.
Sonuç: İçerisi güçlü ve neredeyse düzgün bir alan, uçları ise bir çubuk mıknatısın N ve S kutbu gibi davranır.

Adım adım örnek: 300 sarımlı, 0,2 m uzunluğundaki makaradan 5 A akım geçiyor (K = 10⁻⁷ T · m / A, π = 3). B = 4 · 3 · 10⁻⁷ · 5 · 300 / 0,2 = 9 · 10⁻³ T olur.

Günlük hayattan: Kapı zillerinin ve otomatik kapı kilitlerinin içinde, akım geçince demir bir çubuğu içine çeken küçük bir makara bulunur.

Sık yapılan hata: "Makaranın N kutbu hep aynı uçtadır." Doğrusu: Kutuplar akımın dönme yönüne bağlıdır; pilin uçlarını ters bağlarsan N ve S kutupları yer değiştirir.

Derinleş

Aynı uzunlukta bir teli kullanarak iki makara sar: birini kısa ve sık sarımlı, ötekini uzun ve seyrek sarımlı yap. Aynı pille çalıştırıp her makaranın tuttuğu ataş sayısını ve yakındaki pusulanın sapma açısını karşılaştır. Sonuçlarını B = 4π · K · i · N / L ilişkisiyle yorumla; MR cihazlarında neden çok güçlü ve özel soğutmalı makaralar kullanıldığını araştır.

Öğrenme çıktıları

Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.

FİZ.11.2.6Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alanın matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
- a) Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alana ilişkin keşfettiği ilişkiyi matematiksel olarak modeller.
- b) Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alanın matematiksel modeli üzerinden genelleme yapar.

Sorular

Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.

Kolaydan Zora: 3 adımda çalış Konu testini çöz

Kolay
1Bir öğrenci, karton bir boru üzerine sardığı bakır telden akım geçirip makaranın çevresine küçük pusulalar diziyor. Pusulaların oluşturduğu deseni, daha önce başka bir deneyde gözlemlediği desenle karşılaştırıyor. Akım makarasının dışında oluşan manyetik alan hangisinin alanına benzer?
- A) Tek bir düz telin
- B) Çubuk mıknatısın
- C) Durgun noktasal bir yükün
- D) Yüklü paralel levhaların
- E) Dünya'nın yer çekimi alanının
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Çubuk mıknatısın
Akım makarası çubuk mıknatıs gibi davranır; bir ucu N, diğer ucu S kutbu olur ve dışarıdaki alan çizgileri çubuk mıknatısınkine benzer. Düz telin alan çizgileri ise teli saran çemberlerdir; makarada bu çemberler üst üste binerek mıknatısa benzer bir desen oluşturur.
Kolay
2Bir öğrenci, uzun bir akım makarasının içinde, eksen boyunca farklı noktalara manyetik alan sensörü yerleştirerek ölçüm yapıyor. Makaranın uçlarına çok yakın olmayan iç noktalarda sensörlerin gösterdiği değerleri karşılaştırıyor. Uzun bir akım makarasının içindeki manyetik alan için hangisi doğrudur?
- A) Her noktada sıfırdır ve yönü yoktur.
- B) Merkezde en güçlüdür ve eksene diktir.
- C) Neredeyse düzgündür ve eksene paraleldir.
- D) Sarımlardan dışarıya doğru yönelir.
- E) Uçlara doğru güçlenir ve eksene diktir.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Neredeyse düzgündür ve eksene paraleldir.
Art arda dizilen halkaların alanları makaranın içinde toplanır; içerideki alan eksen doğrultusunda ve neredeyse düzgündür. Alanın eksene dik olduğunu düşünmek, tek bir telin teli saran alanını makaranın içine uygulamaktan kaynaklanır.
Kolay
3Bir öğrenci, akım geçen bir makaranın hangi ucunun N kutbu olduğunu bulmak için sağ el kuralını kullanıyor. Sağ elinin dört parmağını sarımlardaki akımın yönünde kıvırıyor. Bu durumda başparmak neyi gösterir?
- A) Makaranın S kutbunu
- B) Teldeki akımın yönünü
- C) Makaranın N kutbunu
- D) Sarımların dışındaki alanın yönünü
- E) Makaranın tam ortasını
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Makaranın N kutbunu
Dört parmak akım yönünde kıvrıldığında başparmak makaranın içindeki manyetik alanın yönünü, yani N kutbunu gösterir. Başparmağın akım yönünü gösterdiği, düz tel için kullanılan sağ el kuralıyla karıştırmaktan kaynaklanır.
Kolay
4Bir öğrenci, akım makarasının ekseni üzerindeki alanı B = 4π · K · i · N / L bağıntısıyla hesaplıyor. Burada N makaradaki toplam sarım sayısı, L ise makaranın uzunluğudur. Bağıntıdaki N / L oranı neyi gösterir?
- A) Makaradan geçen akım şiddetini
- B) Makara telinin kesit alanını
- C) Makaranın yarıçapını
- D) Birim uzunluktaki sarım sayısını
- E) Makaranın toplam direncini
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Birim uzunluktaki sarım sayısını
N toplam sarım sayısı, L makaranın uzunluğu olduğundan N / L birim uzunluktaki sarım sayısını, yani sarımların sıklığını gösterir. Bu oranın akım şiddeti olduğunu düşünmek yanlıştır; akım bağıntıda ayrıca i ile gösterilir.
Kolay
5Ders kitabındaki bir etkinlikte önce tek bir çembersel telin, sonra bu çemberlerin art arda dizilmesiyle oluşan akım makarasının alanı inceleniyor. Aynı akım için makaranın içindeki alanın tek halkanın merkezindeki alandan çok daha güçlü olmasının nedeni nedir?
- A) Makaranın telinin daha kalın olması
- B) Makarada akımın her halkada artması
- C) Halkaların alanlarının üst üste binip toplanması
- D) Makaranın içinin hava yerine boşluk olması
- E) Halkaların alanlarının birbirini yok etmesi
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Halkaların alanlarının üst üste binip toplanması
Aynı yönde akım taşıyan halkaların eksen üzerindeki alanları aynı yöndedir ve toplanır. Akım seri bağlı halkaların hepsinde aynıdır, halkadan halkaya artmaz.
Kolay
6Bir hastanedeki MRG odasının kapısında, odaya demir içeren sedye ve tüp gibi nesnelerin sokulmaması gerektiğini belirten bir uyarı vardır. Cihazın tünel kısmında akım taşıyan büyük sarmal halkalar bulunur. Bu uyarının fiziksel nedeni nedir?
- A) Halkaların oluşturduğu güçlü manyetik alanın demir nesneleri çekmesi
- B) Demir nesnelerin cihazın ışığını engellemesi
- C) Sarmal halkaların odadaki havayı iyonlaştırması
- D) Demirin cihazdan geçen akımı artırması
- E) Cihazın demir nesneleri ısıtıp eritmesi
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Halkaların oluşturduğu güçlü manyetik alanın demir nesneleri çekmesi
Akım geçen sarmal halkalar çok güçlü bir manyetik alan oluşturur ve bu alan demir nesneleri hızla kendine çeker. Isınma ya da iyonlaşma uyarının nedeni değildir.
Kolay
7Bir okul atölyesinde 300 sarımlı, 0,6 m uzunluğunda bir makaradan 5 A akım geçiriliyor. (K = 10⁻⁷ T · m / A, π = 3) Makaranın ekseni üzerindeki manyetik alan kaç T'dır?
- A) 1,5 · 10⁻³
- B) 7,5 · 10⁻⁴
- C) 6 · 10⁻³
- D) 3 · 10⁻⁴
- E) 3 · 10⁻³
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 3 · 10⁻³
Birim uzunluktaki sarım sayısı 300 / 0,6 = 500'dür; B = 12 · 10⁻⁷ · 5 · 500 = 3 · 10⁻³ T. Uzunlukla bölmeyi unutan öğrenci daha küçük bir değer bulur.
Kolay
8Bir grup, akım makarasının alanının birim uzunluktaki sarım sayısına bağlılığını sınayan bir deney tasarlıyor. Farklı sarım sıklıklarında makaralar yapıp her birinin alanını ölçecekler. Bu deneyde hangi değişken sabit tutulmalıdır?
- A) Birim uzunluktaki sarım sayısı
- B) Ölçülen manyetik alan
- C) Ölçüm sonuçlarının ortalaması
- D) Makaraların sarım sıklığı
- E) Makaradan geçen akım
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Makaradan geçen akım
Sarım sıklığının etkisini görebilmek için alanı etkileyen öbür değişken olan akım sabit tutulmalıdır. Sarım sıklığı bu deneyin bağımsız değişkenidir, sabit tutulamaz.
Kolay
9Bir öğrenci, makaranın içine yumuşak demir bir çubuk yerleştirip aynı akımı geçiriyor ve makaranın ucundaki pusula sapmasının belirgin biçimde arttığını görüyor. Bu gözlemin açıklaması hangisidir?
- A) Demir çekirdek, akımın oluşturduğu alanı güçlendirir.
- B) Demir çubuk makaradan geçen akımı artırır.
- C) Demir çubuk kendiliğinden manyetik alan üretir, akıma gerek kalmaz.
- D) Demir çubuk makaranın sarım sayısını artırır.
- E) Demir çubuk makaranın uzunluğunu kısaltır.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Demir çekirdek, akımın oluşturduğu alanı güçlendirir.
Demir çekirdek akımın oluşturduğu alanı güçlendirir; akım ya da sarım sayısı değişmez. Çekirdeğin tek başına alan ürettiğini düşünmek yanlıştır, akım kesilince etki büyük ölçüde kaybolur.
Kolay
10Bir öğrenci 500 sarımlı ve 0,25 m uzunluğundaki bir akım makarasından 1 A akım geçiriyor. (K = 10⁻⁷ T · m / A, π = 3) Makaranın ekseni üzerindeki manyetik alan kaç T'dır?
- A) 1,2 · 10⁻³
- B) 2,4 · 10⁻³
- C) 6 · 10⁻⁴
- D) 4,8 · 10⁻³
- E) 2,4 · 10⁻⁴
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 2,4 · 10⁻³
B = 4π · K · i · N / L = 12 · 10⁻⁷ · 1 · 2000 = 2,4 · 10⁻³ T olur. 4π çarpanında π unutulursa 4 kat küçük bir sonuç (6 · 10⁻⁴ T) bulunur.
Kolay
11Bir öğrenci, sarım sayısı ve uzunluğu sabit bir makaradan farklı akımlar geçirip eksen üzerindeki alanı ölçüyor: Akım (A) | 1 | 2 | 3 Alan (mT) | 1,5 | 3,0 | 4,5 Bu verilerden hangi sonuç çıkarılır?
- A) Alan akımla doğru orantılıdır.
- B) Alan akımın karesiyle orantılıdır.
- C) Alan akımla ters orantılıdır.
- D) Alan akımdan bağımsızdır.
- E) Alan akım arttıkça azalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Alan akımla doğru orantılıdır.
Akım 2 ve 3 katına çıktığında alan da 2 ve 3 katına çıkmıştır; ilişki doğru orantıdır. Kare ilişkisi olsaydı 3 A'de alan 13,5 mT olurdu.
Kolay
12İki akım makarası aynı akımla çalıştırılıyor. X makarası 200 sarımlı ve 0,1 m uzunluğunda, Y makarası 400 sarımlı ve 0,4 m uzunluğundadır. Hangi makaranın ekseni üzerindeki alan daha büyüktür ve neden?
- A) Y, çünkü toplam sarım sayısı daha fazladır.
- B) İkisi eşittir, çünkü akımlar aynıdır.
- C) Y, çünkü daha uzundur.
- D) X, çünkü birim uzunluktaki sarım sayısı daha fazladır.
- E) X, çünkü toplam sarım sayısı daha azdır.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) X, çünkü birim uzunluktaki sarım sayısı daha fazladır.
Alanı birim uzunluktaki sarım sayısı belirler: X için 2000, Y için 1000 sarım/m'dir. Toplam sarım sayısına bakıp Y'yi seçmek sık yapılan bir hatadır.
Kolay
13Bir öğrenci tek bir çembersel tel halkadan akım geçiriyor. Halkaya önden baktığında akımın saat yönünün tersine dolandığını görüyor. Sağ el kuralına göre halkanın merkezindeki alan hangi yöndedir?
- A) Halka düzleminde, sağa doğru
- B) Halka düzleminde, yukarı doğru
- C) Halka düzlemine dik, bakan kişiye doğru
- D) Halka düzlemine dik, bakan kişiden uzağa doğru
- E) Merkezde alan sıfırdır.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Halka düzlemine dik, bakan kişiye doğru
Dört parmak saat yönünün tersine kıvrıldığında başparmak bakan kişiye doğru yönelir; merkezdeki alan bu yöndedir. Saat yönündeki akımla karıştırılırsa ters yön seçilir.
Kolay
14Bir akım makarasının sağ ucunun N kutbu olduğu bir pusulayla belirleniyor. Ardından üretecin kutupları ters bağlanarak akımın yönü değiştiriliyor, akım şiddeti aynı kalıyor. Makaranın kutupları için ne söylenebilir?
- A) Sağ uç yine N kutbu olur.
- B) Sağ uç S kutbu, sol uç N kutbu olur.
- C) İki uç da N kutbu olur.
- D) Makara mıknatıslık özelliğini kaybeder.
- E) Kutuplar makaranın ortasına kayar.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Sağ uç S kutbu, sol uç N kutbu olur.
Akımın yönü ters dönünce sağ el kuralına göre içteki alanın yönü de ters döner ve kutuplar yer değiştirir. Akım şiddeti değişmediğinden mıknatıslık kaybolmaz.
Kolay
15Masaya, eksenleri aynı doğru üzerinde olacak biçimde iki akım makarası konuyor. Pusulayla yapılan kontrolde birinci makaranın N ucunun, ikinci makaranın N ucuna baktığı görülüyor. Makaralar serbest bırakılırsa ne olur?
- A) Birbirini çeker.
- B) Birbirini iter.
- C) Birbirine etki etmez.
- D) Kendi eksenleri etrafında döner.
- E) Önce çeker, sonra iter.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Birbirini iter.
Akım makarası çubuk mıknatıs gibi davranır; aynı kutuplar birbirini iter. Makaraların mıknatıs gibi etkileşmediğini düşünmek yanlıştır.
Kolay
16Bir öğrenci, akım makarasının çevresine pusulalar dizerek alan çizgilerini çiziyor. Makaranın dışındaki alan çizgilerinin N ucundan çıkıp S ucuna girdiğini görüyor. Makaranın içinde alan çizgilerinin yönü nasıldır?
- A) N ucundan S ucuna doğrudur.
- B) Makaranın içinde alan çizgisi yoktur.
- C) Makaranın eksenine diktir.
- D) S ucundan N ucuna doğrudur.
- E) Makaranın ortasında yön değiştirir.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) S ucundan N ucuna doğrudur.
Alan çizgileri kapalı eğrilerdir; dışarıda N'den S'ye giden çizgiler içeride S'den N'ye doğru ilerleyerek devreyi tamamlar. Makaranın içinde alan olmadığını düşünmek yanlıştır; en güçlü alan içeridedir.
Kolay
17Bir laboratuvarda aynı telden, hepsi tek kat sarılmış beş akım makarası bulunuyor. Öğretmen, B = 4π · K · i · N / L bağıntısının ideal akım makarası için yazıldığını söylüyor ve öğrencilerden bu bağıntıyla en doğru sonucu verecek makarayı seçmelerini istiyor. Buna göre aşağıdaki makaralardan hangisi ideal akım makarasına en yakındır?
- A) Boyu 40 cm, halka yarıçapı 1 cm olan, sarımları birbirine değen makara
- B) Boyu 40 cm, halka yarıçapı 1 cm olan, sarımları 2 cm aralıklı makara
- C) Boyu 4 cm, halka yarıçapı 10 cm olan, sarımları birbirine değen makara
- D) Boyu 4 cm, halka yarıçapı 10 cm olan, sarımları 2 cm aralıklı makara
- E) Boyu 10 cm, halka yarıçapı 10 cm olan, sarımları birbirine değen makara
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Boyu 40 cm, halka yarıçapı 1 cm olan, sarımları birbirine değen makara
İdeal akım makarasının iki koşulu vardır: Makaranın uzunluğu halkaların yarıçapına göre çok büyük olmalı ve halkalar çok sık sarılmalıdır. Boyu 40 cm, yarıçapı 1 cm olan ve sarımları birbirine değen makara iki koşulu da sağlar. Sarımları aralıklı olan makaralar sıklık koşulunu, boyu yarıçapından küçük ya da yarıçapına eşit olan makaralar uzunluk koşulunu sağlamaz.
Kolay
18Bir öğrenci, sarımları çok sık olan ve boyu halkalarının yarıçapına göre çok büyük olan bir akım makarasından akım geçiriyor. Makarayı ideal kabul ederek manyetik alan sensörünü önce makaranın içine, eksen üzerine; sonra makaranın dışına, yan yüzeyinin hemen yanına yerleştiriyor. İdeal akım makarası modeline göre sensörün bu iki konumdaki ölçümleri için aşağıdakilerden hangisi beklenir?
- A) İçeride de dışarıda da eşit büyüklükte bir alan ölçer.
- B) İçeride sıfır, dışarıda düzgün bir alan ölçer.
- C) İçeride düzgün bir alan, dışarıda yaklaşık sıfır ölçer.
- D) İçeride sıfır, dışarıda uzaklıkla artan bir alan ölçer.
- E) İçeride de dışarıda da yaklaşık sıfır ölçer.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) İçeride düzgün bir alan, dışarıda yaklaşık sıfır ölçer.
İdeal akım makarasında boy, halka yarıçapına göre çok büyüktür ve sarımlar çok sıktır. Bu durumda makaranın içindeki manyetik alan her noktada aynıdır (düzgündür), dışındaki alan ise sıfır kabul edilir. Sensör içeride B = 4π · K · i · N / L ile verilen alanı, makaranın yan yüzeyinin dışında ise yaklaşık sıfır ölçer.
Orta
19Bir laboratuvarda iki akım makarası karşılaştırılıyor: K makarası 300 sarımlı, 0,3 m uzunluğunda ve 2 A akımlı; L makarası 600 sarımlı, 0,2 m uzunluğunda ve 1 A akımlıdır. L makarasının ekseni üzerindeki alanın K'ninkine oranı (B_L / B_K) kaçtır?
- A) 2/3
- B) 2
- C) 1
- D) 3/2
- E) 3
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 3/2
Alan i · N / L ile orantılıdır: K için 2 · 300 / 0,3 = 2000, L için 1 · 600 / 0,2 = 3000; oran 3000 / 2000 = 3/2 olur. 1 cevabı, i · N çarpımlarının eşit (600) olmasına bakılıp uzunluk farkının unutulmasından çıkar.
Orta
20Bir okul projesinde 600 sarımlı ve 0,4 m uzunluğunda bir akım makarası yapılıyor. Makaranın ekseni üzerindeki manyetik alan sensörle 3,6 · 10⁻³ T olarak ölçülüyor. (K = 10⁻⁷ T · m / A, π = 3) Makaradan geçen akım kaç A'dir?
- A) 2
- B) 0,5
- C) 4
- D) 1
- E) 8
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 2
i = B · L / (4π · K · N) = 3,6 · 10⁻³ · 0,4 / (4 · 3 · 10⁻⁷ · 600) = 1,44 · 10⁻³ / 7,2 · 10⁻⁴ = 2 A. 8 A sonucu, makaranın uzunluğuyla çarpmak yerine bölmekten çıkar.

Katkıda bulun

Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.