Rehber | Kategoriler | Konular
MIKNATIS
Alm. Magnet (m.), Fr. Aimant (m.), İng. Magnet. Manyetik kutup özelliğine sâhip, demir-nikel-kobalt gibi metalleri çekebilen fizikî madde.
Umûmiyetle, U şeklinde bükülmüş bir metal parçasından meydana gelir. Bunun karşılıklı uçları manyetik çekme ve itme kuvvetlerinin merkezidir. İki uca, mıknatısın iki kutbu da denir.
Mıknatıslar genel olarak üç gruba ayrılır: 1) Tabiî mıknatıslar: Çekme ve itme kuvveti mıknatısın kendinde mevcuttur. 2) Sun'î mıknatıslar: Bu mıknatıslar sun'î vâsıtalarla manyetik özelliği kazanırlar. Ya devamlı veya geçici bir zaman içinde mıknatıs hâline gelirler. 3) Elektromıknatıslar: Ham demir çubuk etrafına sarılmış geçirgen bir sargı (selenoit) dan elektrik akımı geçmesi hâlinde meydana gelirler.
Mıknatıs teorileri: Eski ve kısmen günümüzde de kullanılabilen bir teori olan ?mıknatısın moleküler teorisine? göre; mıknatıs olmayan ama mıknatıs olma husûsiyetine sahip olan bir cisimde (?) ve (+) kutuplar bulunur. Cismin içindeki kutuplar cismin mıknatıs olmadan önce molekül hâlinde ve düzensiz gruplar hâlindedir. Manyetiklik husûsiyeti kazandığı zaman, cismin içindeki moleküller düzene girer. (+) kutuplar (kuzey) ve (?) kutuplar (güney) zıt istikâmete toplanırlar. Böylece tek bir manyetik alan ve tam bir manyetik kutupluluk elde edilir. Modern elektron teorisi de kısmen aynı noktaları kabul eder ama, yük fikrini bırakır. ?Domain? veya atom gruplarından meydana gelen ?tanecik? fikrine ağırlık verir. Manyetiklik durumunun sebebini atom ve moleküllerin manyetik momentlerine ve dış tatbiki kuvvetle cismin içindeki manyetik kuvvetin paralelleştirilmesine bağlar.
Manyetostatik: Kuzey ve güney kutuplardan çıkan veya giren kuvvet çizgilerine (flux) denir. Çubuk mıknatısta, bu kuvvet çizgileri kuzey uçtan güneye doğru yönelir. U mıknatısta veya iki çubuk mıknatısta da aynı durum mevzubahistir. İki mıknatıs arasındaki çekme kuvveti, evrensel yerçekimi kânununa benzer. Mıknatısın kuvveti ve uzaklık faktörü çok mühim olup, bunu 1785'te Charles Augustin de Coulomb fark etmiştir. Kutuplar arasındaki çekme veya itme kuvveti:
F= k. M1 . M2 / d2dir.
Formülde M1 ve M2 manyetik kutupların şiddetidir. Manyetik kutuplar birer nokta kabul edilir. d aralarındaki mesafe, k bir sabittir. u manyetik permeabiliteyi gösterir, k= 1/u'e eşittir. (u'nun değeri boşlukta 1, havada ve manyetik olmayan cisimlerde 1'e yakındır.) F iki kutup kuvvetinin bileşkesidir. (şayet d, cm ise F'nin birimi dyn'dir. Dyn, 1 gramlık kütleye 1 sn'de, 1 cm/sn2 ivme veren kuvvet birimidir.
İki adet ince ve hafif mıknatıs çubuğu birbirine paralel vaziyette ortalarından asıldığında, birinin kuzeyinin diğerinin güneyine doğru döndüğü, şâyet zorla aynı kutupları birbirine yaklaştırılsa, bırakıldığında zıt kutupların birbirilerini çektiği, aynı kutupların birbirini ittiği görülür. Herkesin bildiği gibi demir ve çelik cisimler mıknatıs tarafından çekilir. Alüminyum, bakır, çinko gibi mâdenlerden meydana gelen cisimler çekilmez. Aralarındaki fark yukarıda anlatılan manyetik permeabiliteden meydana gelir. Manyetik alan tarafından kuvvetle çekilen veya çabucak mıknatıslık husûsiyeti kazanabilen cisimlere ?Ferromanyetik? cisimler denir. Bunlar arasında demir, çelik, kobalt, nikel ve manganezin bâzı alaşımları sayılabilir.
Manyetik çekme kuvvetine çok az cevap veren cisimlere ?Paramanyetik cisimler? denir. Meselâ hava, oksijen, dökme demir, ferro sülfat, ferrik sülfat ve palladyum böyledir. Boşluktan daha az çekilen cisimlere ?diamanyetik cisimler? denir. Bizmut, antimon, çinko ve cam böyledir.
Tabiî mıknatıslar: İlmî adı ?Manyetit? dir. Demiroksittir. Düzgün sekiz yüzlü kristal yapıda, demir cevheridir. İngilizler eskiden mıknatısa (Lodastone) derlerdi. Mıknatıs kelimesi Lâtin menşelidir. ?Manyes? kelimesi daha sonra ?Manyesia taşı? hâlini aldı. Daha sonra ise, ?Manyet? dediler ki İngilizce mıknatıs demektir.
Manyetit: Manyetit; kimyâ formülü Fe3O4 (veya FeOFe3O3) olan mineraller grubudur. Ehemmiyetli bir demir mâdeni filizidir. Ticârî miktarlarda İsveç, Norveç, Romanya, Ural Dağları, New York, New Jersey, Pensilvanya ve Ufah (ve filizlerin bâzıları Superior Gölü bölgesinde)te bulunur. Metal parlaklığında siyah ve saydamsız mineraldir. Sertliği 6 civarındadır. Özgül ağırlığı 4,9'dan 5,2'ye kadar değişir. Mıknatıs taşı olarak da bilinir. Kuvvetli manyetik özelliği vardır. Dikkate değer bu önemli özelliklerinden dolayı çok eski çağlardan beri bilinmektedir. Küp şeklinde kristalleşir.
M.Ö. 4'üncü asırda felsefeci Platon, mıknatıs kutsal dedi. Bâzı topluluklarda mıknatısa tapanlar da oldu. On beşinci asra kadar böyle insanlar yer yer mevcuttu.
İlk pusulanın keşfi ve kullanılması on ikinci asrın sonlarına doğrudur. Mıknatıs taşı tahta üzerine konur, su dolu bir kaba salınırdı. Kuzey güney hattı böylece bulunmuş olurdu.
Tabiî mıknatıs elde etme: Manyetik kutub özelliğine sahip olan kobalt, nikel ve daha başka alaşımlı sert çelik aşağıdaki şekillerden biri veya birkaçı vasıtasıyla mıknatıs hâline getirilebilir:
1. Yeryüzünün manyetik meridyenine, yâni manyetik alana paralel vaziyete koyup, çok şiddetli ve keskin bir darbe indirmek.
2. Bir mıknatısa temas ettirmek veya mıknatısın bir kutbuna sürtmek.
3. Elektro manyetik bir alana, ferro manyetik bir cisim yerleştirerek elektrik akımı geçirmek (Selenoit vâsıtasıyla da yapılabilir).
4. Cismi ısıtmak ve soğurken dünyânın manyetik alanı istikâmetine çevirmek.
Mıknatıs tipleri: Şekilleri muhtelif olabilir.
Çubuk mıknatıs: Bir ucu pozitif, diğer ucu negatif olup, silindir veya dikdörtgen çubuk şeklini alabilir. At nalı mıknatıs veya U mıknatısın iki ucu, zıt kutuplar hâlindedir. Ancak çubuk mıknatısa nazaran zıt kutuplar birbirine daha yakındır. U mıknatıslarının kullanıldığı yerlerden bâzıları arasında; manyeto jeneratörler, spidometreler, d'arsonval galvanometreleri sıralanabilir. U mıknatıslarının kutupları arasında tel sargının rotasyonu (dönmesi) hâlinde kutuplar arası kuvvet çizgileri kesilmiş olur ve elektrik akımı husûle gelir. Bir sargıdan elektrik akımı geçse, sargı U mıknatısın iki kolu arasında ise dönmeye başlar.
Birleşik mıknatıs veya manyetik batarya: Aynı tip mıknatıslar, eş kutupları üst üste gelecek şekilde çoğaltılır. Böylece kutup kuvveti arttırılır.
Elektromıknatıslar: Bu mıknatıslar, yalıtılmış ince kabloların ham demire sarılıp, kablolardan akım geçirilmesiyle meydana gelir. Bu sistemin mıknatıslık husûsiyeti elektriğe bağlı olduğundan ânında elektrik kesip, mıknatıslık hususiyeti ortadan kaldırılabilir. Tersi de olabilir. Meselâ talaş nakliyatı, telgraf cihazları, kapı zilleri gibi daha birçok tatbikat sahası olan elektromıknatıslarda kalıcı bir mıknatıslık husûsiyeti zâten istenmez.
Pusula da bir mıknatıstır; 1600 senesinde İngiliz William Gilbert tarafından yazılmış olan ?De Mangnete, Manyeticis Que Corporibus? kitabında da ifâde edildiği gibi, arzın kendisi büyük bir kürevî mıknatıs olarak kabul edilebilir. Arzın toplam manyetik alanı, 800 milyar kere milyar paund ağırlığındaki çubuk mıknatısın, arzın merkezine konulduğunda hâsıl edeceği manyetik alana eşittir. Arzın bu manyetik alanı sayesinde istikâmet tâyini mümkün olabilmektedir. Basit bir çubuk mıknatıs, yatay olarak ortasından geçirilen bir ip vâsıtasıyla asıldığında veya su üzerinde yüzen bir tahtanın üzerine konulduğunda, kuzey güney istikâmetine paralel hâle geldiği görülür. Pusula, ortasında hassas bir iğne ile dengede duran mıknatıstan ibarettir. Bu da serbest kalan diğer mıknatıslar gibi, manyetik meridyene paralel hâle gelir. Kuzey kutbunu gösteren uca kuzey ucu, diğerine de güney ucu denir. Bu uçlar (+) ve (?) uçlardır. Dünyânın manyetik meridyeninin haritası vardır. İzogonik hatlar hakikî coğrafî kutuplar hattından sapmaları gösterir.
Manyetik bir pusula ibresini bozan sebepler şunlar olabilir:
1. Başka manyetik cisimlerin tesiri.
2. Ânî sert bir darbe.
3. Manyetik meridyenindeki düzenli veya düzensiz sapmalar. Bunların sebepleri güneş veya toprağın manyetik tesirleridir.
4. Yeryüzündeki veya atmosferdeki elektrik akımı değişmeleri.
e-posta adresimize mail atabilirsiniz.