Helmholtz bobinlerinin çalışma prensibi
Helmholtz Bobinlerinin Çalışma Prensibi?
Tek eksenli dairesel Helmholtz bobin düzeneği, aynı merkez eksene sahip birbirlerine paralel (karşılıklı) olarak yerleştirilen iki eş Helmholtz bobinin seri bağlanmasıyla oluşturulan sistemdir. Bobinlerin seri olarak bağlanmasıyla, özdeş akımın her bir bobin üzerinden aynı yönde geçmesi ve iki bobinin özdeş manyetik alanlar oluşturması sağlanır. İki eş bobinin oluşturacağı manyetik alan özdeş olarak düşünülse de, aralarında bobinlerin tasarımından kaynaklı küçük farklılıklar olabileceğinden üretebilecekleri manyetik alanlarda da ufak farklılıklar gözlenebilir. Özellikle çok sarımlı bobinlerde, bobinlerin sarım şeklinden kaynaklı farklılıklar görülebilmektedir. Oluşan bu iki manyetik alan süperpozisyon (superposition) ilkesi ile ifade edilecek şekilde toplanarak bobinlerin arasındaki bölgede oluşacak toplam manyetik alan hesaplanır.
Bobinlerin birbirlerine seri olarak bağlanarak üzerlerinden aynı yönde akım geçirilmesi uniform manyetik alanın üretilmesi için önemli bir husustur. Seri bağlı bobinlerden, zıt yönde akım geçirilmesi durumunda ise gradyan manyetik alan üretilir.
R yarıçapa sahip ve birbirlerinden R kadar uzağa yerleştirilen bu bobinlerin oluşturduğu en yüksek manyetik alan yoğunluğu aşağıdaki şekilde de görülebileceği üzere (-𝑅/2 ile +𝑅/2 ) noktaları arasında oluşacaktır. Oluşan bu toplam manyetik alanın yoğunluğu, merkezden birinci bobin ve ikinci bobine doğru yaklaştıkça simetrik olarak azalan bir yapıya sahiptir.
