Magnetizma ve Mıknatıs Nedir Nasıl Oluşur?

Mıknatısların (demiri çekebilen madde veya nesneler) adıYunanca mıknatıs anlamına magnetos tan gelir. Magnetizma sözcüğü magnetit de­nilen ve demiri çekme özelliği gös­teren bir demir oksitin bulunduğu Magnesia bölgesinden (Anadolu’da Manisa yöresi) gelir.

Magnetizma ve Mıknatıs

Bir mıknatıs ne boyda ve ne biçim­de olursa olsun, demir eğintisine ba­tırılınca demir parçacıklarını, kutup denilen iki karşıt ucuyla çeker. Bir ipe asıldığı zaman, kutupları kuzey -güney doğrultusuna gelinceye kadar döner (kuzeyi gösteren kutba pusu­lada kuzey kutbu, güneyi gösteren kutba güney kutbu denir).

Mıknatısı, demir eğintisi ekilmiş bir kartonun altına koyarsak demir toz­ları, mıknatısın magnetik alanı’ nı gös­teren, yani onun çekim gücünün eriş­tiği alanı sınırlayan karakteristik bir şekil meydana getirir.

İki mıknatıs yan yana getirildiği za­man, aynı adı taşıyan kutuplarının (sözgelimi iki kuzey kutbunun) bir­birini ittiği, karşıt ise birbirini çektiği görülür.

Bir mıknatıs kırılacak olursa, her parçasında bir kuzey kutbu ve bir güney kutbu belirir ve her parça ne kadar küçük parçaya bölünürse bö­lünsün en küçük parçanın bile iki ku­tuplu olduğu anlaşılır. Bundan da, magnetizmanın kaynağının, madde­nin en küçük parçaları olan atomlarda bulunan bir olguya dayandığı sonucu çıkar.

Yapay mıknatıslar

Birbirlerini kuvvetle çekebilen mad­delere ferromagnetik (demirçeken) cisimler denir. Bunlar, demir ve çe­likten başka, bazı madenler (nikel, kobalt) ve bazı alaşımlardır.

Ferromagnetik bir maddeden yapıl­mış bir parçayı mıknatıslamak için, o maddeyi bir mıknatısa sürtmek ve­ya içinden elektrik akımı geçecek ilet­ken bir telle sarmak gerekir. Böyle­ce bir elektromıknatıs, yani akım ke­sildiği zaman mıknatıslığını yitiren geçici bir mıknatıs elde edilir.

Dünyanın Magnetizması

Dünya’mız hem döndüğü, hem de çekirdeği çok büyük bir demir ve ni­kel kütlesinden oluştuğu için dev bir mıknatıstır; ne var ki, magnetik ku­tupları coğrafî kutuplarına oranla ha­fifçe kaymış durumdadır. Magnetik meridyenin (kutuplar ekseni) coğrafî meridyen ile yaptığı açıya magnetik sapma denir; pusula bu sapmayı öl­çerek kürenin herhangi bir noktasın­da yön bulmayı sağlar.

Mıknatıslar iki gruba ayrılır:

Sabit mıknatıslar

Demir, kobalt, nikel gibi bazı maddeler oda ısısında ferromanyetik özelliğe sahiptir. Sabit mıknatıslar, mıktanıs taşı gibi doğada mıktanıslanmış halde bulunan maddeler olabileceği gibi, neonidyum mıktanıslar gibi yapay olarak hazırlanmış maddeler de olabilir.

Yapay mıknatıslar genellikle düz bir çubuk veya at nalı şeklinde üretilirler. Bu tür mıknatıslarda manyetik kutuplar kısa olan uçların üzerindedir.

Sabit mıknatıslar, elektrik motorları, hoparlörler gibi elektrik enerjisini hareket enerjisine veya hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren aletlerde kullanılır.

Elektromıknatıslar

En basit haliyle bir elektromıknatıs sarmal şekil verilmiş bir telin iki ucuna gerilim uygulanarak elde edilir. Sarmalın ortasına ferromanyetik bir cisim koyularak mıknatıslık özelliği yüzlerce kat arttırılabilir. Elektromıknatıslar, mıknatıslık özelliğini sadece telden akım geçtiği sürece korur. Oluşan manyetik alanın kuzey kutbunun yönü sağ el kuralı ile tesbit edilebilir.

Elektromıknatısların, elektrik motorları, parçacık hızlandırıcılar, röleler gibi cihazlarda, yüklü parçacıkları saptırmak veya elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirmek gibi birçok amaç için kullanılırlar.

Mıknatısın kutupları etrafında oluşan manyetik alan çizgileri resimde gösterilmektedir.