Manyetizma, mıknatıslık olayı ya da diğer bir ifadeyle mıknatıslık olaylarını inceleyen bir bilim dalına verilen addır. Peki, mıknatıs nedir? Nasıl oluşur? Nerelerde kullanılır?
[h=4]Mıknatıslar [/h]M.O. 800 ’lu yıllara kadar uzanan tarihi bir gecmişi olan mıknatıs, ilk olarak Manisa ’da diğer adıyla Magnesia ’da bulunmuştur. Eski Yunanlılar, bazı kaya parcalarının, metalleri kendilerine doğru cektiklerini ve yapıştıklarını fark etmişlerdir. Siyah taşa benzeyen demir, celik, nikel ve kobaltı ceken demir filizine ‘manyetit ’ adını vermişlerdir. Gunumuzde ise bu demir filizine mıknatıs denmektedir. Genellikle at nalı ya da cubuk şeklinde olabilen mıknatıslar; yeryuzunde doğal olarak bulunabildiği gibi yapay yollardan da uretilebilir. Doğal mıknatıslar, demir oksit (Fe2O4) bileşiğinden oluşan taşlara denir. Yapay mıknatıslar ise gunluk hayatta sıkca kullanılan ve insan eliyle yapılan mıknatıs turudur.
Mıknatıs haline getirilen ve mıknatıslardan etkilenen maddelere ‘manyetik maddeler ’ denir. Bunların dışında kalan maddelere ise manyetik ozelliği olmayan maddeler denir. Orneğin; kağıt, deri, cam, tahta, plastik gibi maddeler manyetik ozelliği olmadığından dolayı mıknatıs tarafından cekilmezken, demir, kobalt ve nikel gibi maddeler mıknatıs tarafından cekilmektedir. Mıknatıslardan guclu bir şekilde etkilenen ve başka bolgeye yonelen maddelere ise ‘ferromanyetik maddeler ’ denir. Hareket halindeki elektrik yuklerine kuvvet uygulayan manyetik alanların şiddetleri değiştirilirse ya da bir iletken manyetik alan icinde hareket ettirilirse iletkende elektromotor kuvvet uyarılır. Uyarılan kuvvet ise iletkende akım oluşturur. Bu uyarılma olayı aynı zamanda elektrik ureteclerinin de calışmasını sağlar.
[h=4]Manyetik Kutuplar [/h]Mıknatıs bir cubuk uzerine serpilen demir tozlarının, cubuğun uc kısımlarının daha cok demir tozunu topladığı gorulmektedir. Kutup adı verilen bu uclar mıknatıslık etkisinin en şiddetli olduğu uclardır. Bir ip yardımıyla ortasından asılan mıknatıs, kuzey-guney doğrultusunda hareket ederek durur. Kuzeye doğru yonelen uca kuzey kutbu (N), guneye doğru yonelen uca ise guney kutbu (S), denir. Manyetik kutupların varlığını ilk kez bilimsel olarak inceleyen ve bulan kişi olan Fransız bilim adamı Petrus Peregrinus ce Mericourt farklı kutupların birbirini cektiğini ve aynı kutupların birbirini ittiğini soylemiştir. Yerin cok buyuk bir mıknatıs olduğunu anlayan William Gilbert (1540-1603) ise mıknatıs iğnesinin kuzeye yonelen ucunun kuzey yarı kurede, aşağı doğru eğilmesi durumunu acıklamıştır. Elektrik yukleri arasında olan Coulomb kuvvetine benzer bir etkileşim, mıknatıslarda da vardır. Mıknatısların birbirlerine uyguladığı manyetik kuvvetler, Coulomb kuvvetinde elektrik yuklerinin birbirine uyguladığı kuvvet gibi birbirine zıt yonde ve eşit buyukluktedir. Cubuk bir mıknatıs ikiye bolunduğunde, bolunen her bir parca yine N ve S kutuplu kucuk bir mıknatısa donuşur. Bolme işlemi devam ettirilse dahi bolunen her parca yine iki kutuplu bir mıknatıs olup, tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.
[h=4]Yerkurenin Manyetik Alanı [/h]Cubuk bir mıknatısın ortasından bir iple bağlanarak asıldığında, belirli bir doğrultuda hareket etmesi, mıknatısa bir manyetik alanın etki ettiğini gosterir. İşte bu alan yerin manyetik alanıdır ve yerin merkezine konmuş buyuk bir cubuk mıknatısın manyetik alanıyla benzerlik gosterir. Yerin manyetik alanını gosteren diğer bir olay ise pusula ibresinin daima kuzey ve guney doğrultusunda olmasıdır. Pusula ibresi yer uzerinde coğu yerde coğrafi kuzey kutbunu gostermez. Bunun nedeni ise yerkurenin manyetik kutuplarının ve coğrafi kutuplarının cakışık olmamasıdır. Sapma acı olan bu acı, bulunan yere gore doğuya ya da batıya doğru olur ve mevsimlere gore de değişkenlik gosterir. Cubuk mıknatısın manyetik alan cizgileri ile yerkurenin manyetik alan cizgileri birbirine benzer. Dunyanın donme eksenine bağlı olarak kucuk bir acı yapacak şekilde kuzey yarım kurede mıknatısın S kutbu, guney yarım kurede ise N kutbu varmış gibi davranır. Bu nedenle mıknatısın N kutbunu gosterdiği yere manyetik kuzey kutbu, S kutbunu gosterdiği yere ise manyetik guney kutbu denir. Yerkurenin manyetik ve coğrafi kutupları birbirinin tersidir.
[h=4]Manyetik Alan Cizgileri [/h]Cubuk bir mıknatısın uzerine yerleştirilmiş plastik plaka veya cam bir yuzeye serpilen demir tozları uc uca eklenerek belli yonlere doğru yonelir. Demir tozlarını bu şekilde yonlendiren ve belli noktalarda seyrek, bazı noktalarda sık olmasını sağlayan etki manyetik kuvvettir. Demir tozlarının mıknatıs cevresinde sıralandığı ve cizgilendiği bu cizgilere ise manyetik alan cizgileri denir. Manyetik alan cizgilerinin bulunduğu yerlere konulan pusula iğneleri, manyetik alan cizgilerine teğet olarak yonelir. Pusula iğnesinin S kutbu N kutbuna yonelirken, N kutbu ise S kutbuna doğru yonelir. Manyetik alan şiddeti alan cizgilerinin seyrek olduğu yerlerde daha kucuk, sık olduğu uc noktalarda ise daha buyuktur. Manyetik alan vektorel bir buyukluktur. Bu nedenle bir noktadaki manyetik alan, doğrultusu, şiddeti ve yonuyle belirtilir.
[h=3]Gecici Mıknatıs Elde Etmenin Yolları [/h]1. Dokunma Yoluyla Mıknatıs Elde Etme
Mıknatıs, toplu iğnelere ya da demir civilere dokundurulduğunda, her iğne bir mıknatıs haline gelir. Elde edilen bu iğne mıknatısların kutupları, mıknatısın dokundurulan ucuna gore değişir. Mıknatısın S ucuna dokundurduğumuz yer N; N ucuna dokundurduğumuz yer ise S olur.
2. Surtunme Yoluyla Mıknatıs Elde Edilmesi
Her seferinde aynı yonde olmak şartıyla, demir bir cubuğa mıknatısın bir kutbu surtulduğunde, demir cubuk mıknatıs haline gelir. Bunun nedeni ise demir icinde yer alan mıknatıs ciftleri, onceden gelişiguzel bulunurken, mıknatıs surtulmesi sırasında belirli bir duzende diziliyor olmasıdır.
3. Etki İle Mıknatıs Elde Edilmesi
Mıknatısın S ya da N kutbu demir bir civiye yaklaştırılırsa, demir civi etki ile mıknatıslanarak demir tozlarını ceker. Mıknatısın manyetik alanı icinde kalan demir, kobalt ve nikel gibi maddeler etki ile mıknatıslanır.
Dokunma, surtunme ve etli ile mıknatıs elde edilmesi gecici yontemlerdir. Mıknatıslanan maddeler bir sure sonra mıknatıslık etkisini kaybeder.
[h=3]Mıknatısların Kullanım Alanları [/h]
Mıknatısların sıklıkla kullanıldığı yerlerin başında pusulalar gelmektedir. Pusulalar, govdesinde yer alan bir destek uzerinde donebilecek şekilde yerleştirilen kucuk bir mıknatıstan oluşur.
Radyo, televizyon ve bilgisayar gibi elektronik cihazların yapımında kullanılır.
Mikrofonlarda ve hoparlorde de mıknatıs kullanılır.
Buzdolabı kapaklarında, buzdolabı suslerinde ve bazı cantaların kapaklarında, kapanma işlevinin sağlanması icin mıknatıs kullanılır.
Demir parcalarının hurda yığınları arasından ayıklanmasında kullanılır.
Kil ve cam kumu temizlemede (demirli minerallerin ayrımı) kullanılır.
Sıvı maddelerin icindeki demir bileşenlerin ayrılmasında kullanılır.
Kromit ve magnetik zenginleştirmede mıknatıstan yararlanılır.
Dokum kumlarının ve kirec taşlarının temizlenmesinde kullanılır.
Yuksek kaliteli kuvars temizlemede ve manyezit zenginleştirmede kullanılır.
Feldspat temizleme ve bor zenginleştirmede kullanılır.
Cam ve seramik sektorunde hammadde ve ara urunlerde demir ve bileşiklerinin ayrılmasında kullanılır.
Gıda urunlerinin proses sırasında ve oğutulmuş endustriyel hammaddelerin demir kirliliklerinden ayırmada kullanılır.
Refrakter kalsine malzemelerin temizlenmesinde ve işlenmesinde kullanılır.
Dokumden gelen metalin ayrımında ve mineral ve sahil kumlarının değerlendirilmesinde kullanılır.
Plastik, ahşap, gıda vb. sektorlerde istenmeyen metallerin ayrılmasında mıknatıstan yararlanılır.
Kapı zilleri, cep telefonları, telgraf ve elektrik motorları da yine mıknatısla calışmaktadır.
Mıknatıslardan bircok alanda faydalanıldığı gibi bilinen bazı zararları da vardır. Ozellikle bazı elektronik eşyaları etkileyerek bozulmasına neden olabilir. Bu nedenle televizyon, bilgisayar, kredi kartı, bilgisayar monitoru, CD, USB Bellek ve DVD gibi urunleri mıknatıslara yaklaştırmamak gerekir.