Manyetizma, etrafımızdaki her şeyi oluşturan atomlardaki elektronların neden olduğu görünmez bir kuvvettir. Kıyafetlerinizden çalışma masanıza kadar her madde atom adı verilen küçük parçacıklardan oluşur. Atomlar, etraflarında dönen negatif yüklü elektronlara sahiptir. Çoğu zaman, elektron rastgele yönlerde döner. Tüm elektronlar aynı yönde döndüklerinde, manyetizma olarak bilinen görünmez bir kuvvet yaratırlar.
Nötron yıldızı olarak bilinen çökmüş bir yıldız, evrendeki herhangi bir nesnenin en güçlü manyetik gücüne sahiptir.
Mıknatıs, manyetik alanı (görünmez bir manyetizma modeli) olan bir nesnedir. Mıknatıs diğer nesneleri çeker veya iter.
Mıknatıslar genellikle demir veya çelikten yapılır, ancak alüminyum, çelik-demir, bakır, nikel ve kobalt da güçlü mıknatıslara dönüştürülebilir.
Aşağıdaki çizim, bir mıknatısın etrafındaki ve içindeki boşlukta dağılmış bir manyetik alanı veya manyetik kuvveti göstermektedir.
.svg)
1. Çubuk mıknatıslar – Bir mıknatısın gücü kutuplarda odaklanır ve yanlarda daha azdır. Çubuk mıknatıslar genellikle en zayıf şekle sahiptir, çünkü kutuplar en küçük alana sahiptir. Buzdolabı mıknatısları ve pergeller gibi günlük hayatta en çok kullanılan şekillerdir. Ayrıca sınıftaki gösteriler için yaygın olarak kullanılırlar. Bunlar, değiştirilmesi en ucuz ve en kolay mıknatıslardır.
2. At nalı mıknatısları – At nalı mıknatısları, U şeklinde bükülmüş çubuk mıknatıslardır. U şekli, kutupları aynı yöne çevirerek mıknatısı daha güçlü hale getirir. Başlangıçta çubuk mıknatısın yerini alması için yaratılan bu şekil, mıknatıslar için evrensel bir sembol haline geldi. At nalı mıknatısın gücüne bağlı olarak herhangi bir boyuttaki metal nesneleri almak için kullanılabilir. Örneğin, küçük at nalı ataçları toplayabilirken, endüstriyel boyutlu at nalı mıknatısları inşaat ve mühendislikte büyük ağır metal parçalarını toplamak için kullanılır. At nalı mıknatıslar da sarkacın alt kısmında kullanılır.
3. Disk mıknatıslar – Bir mıknatısın şeklini değiştirerek kutupların alanını artırabilir, böylece çekme gücünü artırabiliriz. Geniş, düz yüzeyi nedeniyle, disk mıknatısların geniş bir kutup alanı vardır, bu da onları güçlü ve etkili mıknatıslar yapar.
Diskin boyutuna bağlı olarak bu şeklin çeşitli kullanımları vardır. Disk mıknatıslar her gün giyim, moda aksesuarları ve ev dekorunda kullanılmaktadır. Disk mıknatıslarını giysilere dikmek, kumaşı bir arada tutmanın harika bir yoludur. Endüstriyel boyutlu disk mıknatıslar, hurdalıklardan eski arabaları almak için yaygın olarak kullanılır.
.svg)
4. Küre mıknatıslar – Küre mıknatıslar genellikle oyuncak ve yenilik öğeleri olarak satılır. Küre mıknatıslar, çıngıraklı yılan yumurtaları gibi popüler masa oyuncakları yapar. Bu şekil, bilezik ve kolye oluşturmak için de kullanılabilir. Küreleri atomları temsil etmek için kullanırsanız, bazı elementlerin ve moleküllerin nasıl yapılandırıldığını gösterirken küresel mıknatıslar da etkili araçlardır.
5. Sarmal mıknatıslar – Sarmal bir tel bobini olan mıknatıslara elektromıknatıs denir ve var olan en güçlü mıknatıslardan bazılarıdır. Bununla birlikte, yalnızca bir telden mıknatısın kendisine akan elektrik akımı olduğunda manyetik hale gelirler. Elektromıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alanın gücü ve polaritesi, telden geçen akıma göre ayarlanabilir. Elektromıknatıslar süpermarketlerde CD çalarlar, DVD oynatıcılar, otomatik camlar, sabit diskler ve otomatik kapılar gibi hareketli parçalarda kullanılmaktadır.
6. Silindirik veya Çubuk mıknatıslar – Silindirik veya çubuk mıknatısların kalınlığı çaplarına eşit veya çaplarından daha büyüktür. Bu, mıknatısların nispeten küçük bir yüzey kutup alanından çok yüksek seviyelerde manyetizma üretmesini sağlar. Şekilleri nedeniyle bu mıknatıslar eğitim, araştırma ve deneysel kullanımlar için idealdir.
7. Halka şeklindeki mıknatıslar – Halka mıknatısların çoğu eksenel olarak mıknatıslanmıştır. Kuzey ve güney kutupları düz dairesel yüzeylerde (“üst ve alt”) bulunur. "Sol ve sağ" kutuplara sahip, taban tabana mıknatıslanmış birkaç halka mıknatıs özel olarak işaretlenmiştir. Halkalar disklere benzer, ancak merkezde oyuktur. Daha az hacim, halkaların karşılaştırılabilir diskler kadar güçlü olmadığı anlamına gelir, ancak içi boş merkez onları çok daha çok yönlü hale getirir - halkalar borulara veya çubuklara kolayca kayar.
.svg)
Üç ana mıknatıs türü vardır - geçici, kalıcı ve elektromıknatıslar.
Geçici – Bazı demir ve demir alaşımları, zayıf bir manyetik alanla bile kolayca mıknatıslanabilir. Ancak manyetik alan kaldırıldığında, nesne yavaş yavaş manyetizmasını kaybeder.
Kalıcı – Örnekler alniko (Alüminyum, Nikel Kobalt alaşımı) ve ferritlerdir (demir oksitlerin nikel, stronsiyum veya kobalt ile karışımından yapılan seramik benzeri malzeme). Bir kez mıknatıslandıklarında, bu nesneler manyetizmalarını kolayca kaybetmezler.
Elektromıknatıslar – Bunlar çok güçlü bir mıknatıs gerektiğinde kullanılır. Elektromıknatıslar, elektrik akımı taşıyan bir tel bobinin içine metal bir çekirdek yerleştirilerek yapılır. Telden geçen elektrik manyetik bir alan oluşturur. Elektrik akımı akarken, çekirdek güçlü bir mıknatıs görevi görür. Bilgisayarlar, televizyonlar ve elektrik motorları elektromıknatıslardır.
Kalıcı mıknatısların yapıldığı yaygın malzeme türleri seramik, alniko ve neodimyumdur. Seramik mıknatıslar güçlüdür ve çoğu deney için iyi çalışır. Alnico mıknatıslar, seramik mıknatıslardan daha pahalı olmalarına rağmen daha da güçlüdür ve bilimsel deneyler için çok iyi çalışır. Neodimyum mıknatıslar o kadar güçlüdür ki, yarım inç çapındaki bir tanesi birkaç kilo ferromanyetik nesneyi kaldırabilir. Bu üç mıknatıs tipinden en pahalı olanlarıdır.
1. Çekici özellik – Mıknatıs, demir, kobalt ve nikel gibi ferromanyetik malzemeleri çeker.
2. İtici özellik – Her mıknatısın bir güney kutbu ve bir kuzey kutbu vardır. Benzer manyetik kutuplar birbirini iter ve farklı manyetik kutuplar birbirini çeker.
3. Direktif özelliği – Serbest asılı bir mıknatıs her zaman kuzey-güney yönünü gösterir.
Dünya çok büyük bir mıknatıs ve etrafımızda bir manyetik alan var. Kuzey ve Güney kutupları oldukça manyetiktir. Dünyanın Kuzey Kutbu aynı zamanda manyetik bir kuzey kutbudur: Bir pusula kuzeyi Kuzey Kutbu'na doğru gösterir çünkü Dünya'nın manyetik alanı tarafından çekilir.
Dünya'nın merkezinde Dünya'nın çekirdeği döner. Çekirdek çoğunlukla demirden oluşur. Çekirdeğin dış kısmı, dönen ve dünyayı dev bir mıknatıs haline getiren sıvı demirdir. Kuzey ve güney kutuplarının isimlerini buradan alıyoruz. Bu kutuplar aslında Dünya'nın dev mıknatısının artı ve eksi kutuplarıdır. Bu, yolumuzu bulmak ve doğru yönde ilerlediğimizden emin olmak için pusulalardaki mıknatısları kullanmamıza izin verdiği için burada Dünya'da bizim için çok yararlıdır. Göç ederken doğru yönü bulmak için Dünya'nın manyetik alanını kullanan kuşlar ve balinalar gibi hayvanlar için de yararlıdır. Dünyanın manyetik alanının belki de en önemli özelliği bizi Güneş'in güneş rüzgarı ve radyasyonundan korumasıdır.
Bir pusulanın içinde küçük bir mıknatıs vardır. Ok her zaman Kuzey Kutbu'nu gösterir.
.svg)
