Son Haberler

Manyetizma Nedir, Nerelerde Kullanılır?

-
Eylül 12, 2022
Manyetizma Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Manyetizma Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Manyetizma, mıknatıslık hadiseyi ya da öbür bir ifadeyle mıknatıslık olaylarını inceleyen bir bilim dalına bilgilen isimdir. Peki, mıknatıs nedir? Nasıl oluşur? Nerelerde kullanılır?

Mıknatıslar

M.Ö. 800’lü senelere kadar uzanan tarihi bir geçmişi olan mıknatıs, ilk olarak Manisa’da öbür ismiyle Magnesia’da bulunmuştur. Eski Yunanlılar, bazı kaya parçalarının, metalleri kendilerine doğru çektiklerini ve yapıştıklarını fark etmişlerdir. Siyah taşa benzeyen demir, çelik, nikel ve kobaltı çeken demir filizine ‘manyetit’ isminı vermişlerdir. Günümüzde ise bu demir filizine mıknatıs denmektedir. Genellikle at nalı ya da çubuk şeklinde olabilen mıknatıslar; yeryüzünde natürel olarak bulunabildiği gibi suni yollardan da üretilebilir. Natürel mıknatıslar, demir oksit Fe2O4 bileşiğinden oluşan taşlara denir. Suni mıknatıslar ise günlük yaşamda sıkça kullanılan ve insan eliyle yapılan mıknatıs cinsidir.

Mıknatıs haline getirilen ve mıknatıslardan etkilenen maddelere ‘manyetik maddeler’ denir. Bunların dışında kalan maddelere ise manyetik özelliği olmayan maddeler denir. Örneğin; kağıt, ten, sırça, tahta, plastik gibi maddeler manyetik özelliği olmadığından dolayı mıknatıs tarafından çekilmezken, demir, kobalt ve nikel gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilmektedir. Mıknatıslardan güçlü bir biçimde etkilenen ve başka bölgeye yönelen maddelere ise ‘ferromanyetik maddeler’ denir. Hareket halindeki elektrik yüklerine kuvvet uygulayan manyetik alanların şiddetleri değiştirilirse ya da bir iletken manyetik alan içinde hareket ettirilirse iletkende elektromotor kuvvet uyarılır. İhtarlan kuvvet ise iletkende akım oluşturur. Bu uyarılma hadiseyi aynı zamanda elektrik üreteçlerinin de çalışmasını sağlar.

Manyetik Kutuplar

Mıknatıs bir çubuk üzerine serpilen demir tozlarının, çubuğun uç kısımlarının daha çok demir tozunu topladığı görülmektedir. Kutup ismi bilgilen bu uçlar mıknatıslık tesirsinin en şiddetli olduğu uçlardır. Bir ip desteğiyle ortasından asılan mıknatıs, kuzey-güney doğrultusunda hareket ederek durur. Kuzeye doğru yönelen uca kuzey kutbu N, güneye doğru yönelen uca ise güney kutbu S, denir. Manyetik kutupların varlığını ilk kere bilimsel olarak inceleyen ve bulan şahıs olan Fransız bilim adamı Petrus Peregrinus ce Mericourt değişik kutupların birbirini çektiğini ve aynı kutupların birbirini ittiğini söylemiştir. Yerin çok büyük bir mıknatıs olduğunu anlayan William Gilbert 1540-1603 ise mıknatıs iğnesinin kuzeye yönelen ucunun kuzey yarı kürede, alt doğru eğilmesi durumunu açıklamıştır. Elektrik yükleri arasında olan Coulomb kuvvetine benzer bir etkileşim, mıknatıslarda da vardır. Mıknatısların birbirlerine uyguladığı manyetik kuvvetler, Coulomb kuvvetinde elektrik yüklerinin birbirine uyguladığı kuvvet gibi birbirine ters yönde ve denk büyüklüktedir. Çubuk bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, bölünen her bir parça yine N ve S kutuplu ufak bir mıknatısa dönüşür. Bölme operasyonu devam ettirilse bile bölünen her parça yine iki kutuplu bir mıknatıs olup, tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.

Yerkürenin Manyetik Alanı

Çubuk bir mıknatısın ortasından bir iple bağlanarak asıldığında, emin bir güzergahta hareket etmesi, mıknatısa bir manyetik alanın tesir ettiğini gösterir. İşte bu alan yerin manyetik alanıdır ve yerin merkezine konmuş büyük bir çubuk mıknatısın manyetik alanıyla benzerlik gösterir. Yerin manyetik alanını gösteren öbür bir hadise ise pusula ibresinin her zaman kuzey ve güney doğrultusunda olmasıdır. Pusula ibresi yer üzerinde çoğu yerde coğrafi kuzey kutbunu göstermez. Bunun nedeni ise yerkürenin manyetik kutuplarının ve coğrafi kutuplarının çakışık olmamasıdır. Sapma açı olan bu açı, bulunan yere göre doğuya ya da batıya doğru olur ve mevsimlere göre de değişkenlik gösterir. Çubuk mıknatısın manyetik alan çizgileri ile yerkürenin manyetik alan çizgileri birbirine benzer. Dünyanın dönme eksenine bağlı olarak ufak bir açı yapacak biçimde kuzey yarım kürede mıknatısın S kutbu, güney yarım kürede ise N kutbu varmış gibi davranır. Bu nedenle mıknatısın N kutbunu gösterdiği yere manyetik kuzey kutbu, S kutbunu gösterdiği yere ise manyetik güney kutbu denir. Yerkürenin manyetik ve coğrafi kutupları birbirinin tersidir.

Manyetik Alan Çizgileri

Çubuk bir mıknatısın üzerine yerleştirilmiş plastik plaka veya sırça bir yüzeye serpilen demir tozları uç uca eklenerek belirli yönlere doğru yönelir. Demir tozlarını bu biçimde yönlendiren ve belirli noktalarda seyrek, bazı noktalarda sık olmasını sağlayan tesir manyetik kuvvettir. Demir tozlarının mıknatıs çevresinde sıralandığı ve çizgilendiği bu çizgilere ise manyetik alan çizgileri denir. Manyetik alan çizgilerinin bulunduğu yerlere konulan pusula iğneleri, manyetik alan çizgilerine teğet olarak yönelir. Pusula iğnesinin S kutbu N kutbuna yönelirken, N kutbu ise S kutbuna doğru yönelir. Manyetik alan şiddeti alan çizgilerinin seyrek olduğu yerlerde daha ufak, sık olduğu uç noktalarda ise daha büyüktür. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Bu nedenle bir noktadaki manyetik alan, doğrultusu, şiddeti ve yönüyle belirtilir.

Geçici Mıknatıs Elde Etmenin Yolları

1. Dokunma Yoluyla Mıknatıs Elde Etme

Mıknatıs, toplu iğnelere ya da demir çivilere dokundurulduğunda, her iğne bir mıknatıs haline kazanç. Elde edilen bu iğne mıknatısların kutupları, mıknatısın dokundurulan ucuna göre değişir. Mıknatısın S ucuna dokundurduğumuz yer N; N ucuna dokundurduğumuz yer ise S olur.

2. Sürtünme Yoluyla Mıknatıs Elde Edilmesi

Her seferinde aynı yönde olmak koşuluyla, demir bir çubuğa mıknatısın bir kutbu sürtüldüğünde, demir çubuk mıknatıs haline kazanç. Bunun nedeni ise demir içinde yer alan mıknatıs çiftleri, önceden rastgele bulunurken, mıknatıs sürtülmesi sırasında emin bir düzende diziliyor olmasıdır.

3. Tesir İle Mıknatıs Elde Edilmesi

Mıknatısın S ya da N kutbu demir bir çiviye yaklaştırılırsa, demir çivi tesir ile mıknatıslanarak demir tozlarını sürükler. Mıknatısın manyetik alanı içinde kalan demir, kobalt ve nikel gibi maddeler tesir ile mıknatıslanır.

Dokunma, sürtünme ve etli ile mıknatıs elde edilmesi geçici yöntemlerdir. Mıknatıslanan maddeler bir süre sonra mıknatıslık tesirsini kaybeder.

Mıknatısların Kullanım Alanları

Mıknatısların sıklıkla kullanıldığı yerlerin başında pusulalar gelmektedir. Pusulalar, gövdesinde yer alan bir destek üzerinde dönebilecek biçimde yerleştirilen ufak bir mıknatıstan oluşur. 
Radyo, televizyon ve bilgisayar gibi elektronik aygıtların yapımında kullanılır. 
Mikrofonlarda ve hoparlörde de mıknatıs kullanılır. 
Buzdolabı kapaklarında, buzdolabı süslerinde ve bazı çantaların kapaklarında, kapanma işlevinin sağlanması için mıknatıs kullanılır. 
Demir parçalarının hurda yığınları arasından ayıklanmasında kullanılır. 
Kil ve sırça kumu arınmada demirli minerallerin ayrımı kullanılır. 
Sıvı maddelerin içindeki demir bileşenlerin ayrılmasında kullanılır. 
Kromit ve magnetik zenginleştirmede mıknatıstan yararlanılır. 
Döküm kumlarının ve kireç taşlarının temizlenmesinde kullanılır. 
Yüksek nitelikli kuvars arınmada ve manyezit zenginleştirmede kullanılır. 
Feldspat arınma ve bor zenginleştirmede kullanılır. 
Sırça ve seramik sektöründe hammadde ve ara ürünlerde demir ve bileşiklerinin ayrılmasında kullanılır. 
Besin ürünlerinin proses sırasında ve öğütülmüş endüstriyel hammaddelerin demir kirliliklerinden ayırmada kullanılır. 
Refrakter kalsine malzemelerin temizlenmesinde ve işlenmesinde kullanılır. 
Dökümden gelen metalin ayrımında ve mineral ve sahil kumlarının değerlendirilmesinde kullanılır. 
Plastik, ahşap, besin vb. sektörlerde istenmeyen metallerin ayrılmasında mıknatıstan yararlanılır. 
Kapı zilleri, cep telefonları, telgraf ve elektrik motorları da yine mıknatısla çalışmaktadır.

Mıknatıslardan bir hayli alanda faydalanıldığı gibi bilinen bazı hasarları da vardır. Özellikle bazı elektronik eşyaları etkileyerek bozulmasına neden olabilir. Bu nedenle televizyon, bilgisayar, kredi kartı, bilgisayar monitörü, CD, USB Hafıza ve DVD gibi ürünleri mıknatıslara yanaştırmamak gerekir.