Mıknatıs

Mıknatıs Nedir?
Mıknatıs, manyetik kutup özelliğine sahip, demir-nikel-kobalt gibi metalleri çekebilen fiziki madde.

Sponsorlu Bağlantılar

Genellikle, 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. Tabii mıknatıslar: Çekme ve itme kuvveti mıknatısın kendinde mevcuttur.
2. Suni mıknatıslar: Bu mıknatıslar suni vasıtalarla manyetik özelliği kazanırlar. Ya devamlı veya geçici bir zaman içinde mıknatıs haline gelirler.
3. Elektromıknatıslar: Ham demir çubuk etrafına sarılmış geçirgen bir sargı (selenoit) dan elektrik akımı geçmesi halinde meydana gelirler.

Mıknatıs teorileri

Eski ve kısmen günümüzde de kullanılabilen bir teori olan mıknatısın moleküler teorisine göre; mıknatıs olmayan ama mıknatıs olma hususiyetine sahip olan bir cisimde (-) ve (+) kutuplar bulunur. Cismin içindeki kutuplar cismin mıknatıs olmadan önce molekül halinde ve düzensiz gruplar halindedir. Manyetiklik hususiyeti kazandığı zaman, cismin içindeki moleküller düzene girer. (+) kutuplar (kuzey) ve (-) kutuplar (güney) zıt istikamete 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.
Manyetik çekme kuvvetine çok az cevap veren cisimlere Paramanyetik cisimler denir. Mesela 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.

Tabii mıknatıslar

İlmi adı Manyetit'dir. Demiroksittir. Düzgün sekiz yüzlü kristal yapıda, demir cevheridir. İngilizler eskiden mıknatısa (Loadstone) derlerdi. Mıknatıs kelimesi Latin menşelidir. Manyes kelimesi daha sonra Manyesia taşı halini aldı. Daha sonra ise, Manyet dediler ki İngilizce mıknatıs demektir.
M.Ö. 6. yüzyılda Milas'lı Thales tarafından keşfedilen bu demir cevher parçası ile Thales, deneylerinde bu cevherin başka bir demir cevheri parçasını kendine çekebildiğini ispat etmişti. Bu cevher Ege'deki Magnesia (şimdiki adıyla Manisa) gelmiş olduğu için Thales bu cevhere "Magnesia taşı" ismini verdi. "Magnet" (mıknatıs) sözcüğü de buradan gelmektedir.(2)*
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.
Tabii mıknatıs elde etme: Manyetik kutub özelliğine sahip olan kobalt, nikel ve daha başka alaşımlı sert çelik aşağıdaki şekillerden biri veya birkaçı vasıtasıyla mıknatıs haline getirilebilir:

1. Yeryüzünün manyetik meridyenine, yani 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 vasıtasıyla da yapılabilir).
4. Cismi ısıtmak ve soğurken dünyanın manyetik alanı istikametine 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 halindedir. Ancak çubuk mıknatısa nazaran zıt kutuplar birbirine daha yakındır. U mıknatıslarının kullanıldığı yerlerden bazıları arasında; manyeto jeneratörler, spidometreler, d'arsonval galvanometreleri sıralanabilir. U mıknatıslarının kutupları arasında tel sargının rotasyonu (dönmesi) halinde kutuplar arası kuvvet çizgileri kesilmiş olur ve elektrik akımı husule gelir. Bir sargıdan elektrik akımı geçse, sargı U mıknatısın iki kolu arasında ise dönmeye başlar.murat topalsan

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 hususiyeti elektriğe bağlı olduğundan anında elektrik kesip, mıknatıslık hususiyeti ortadan kaldırılabilir. Tersi de olabilir. Mesela talaş nakliyatı, telgraf cihazları, kapı zilleri gibi daha birçok tatbikat sahası olan elektromıknatıslarda kalıcı bir mıknatıslık hususiyeti zaten istenmez.

MANYETİZMA:
Mıknatıslık olaylarını inceleyen bilim dalına denir. M.Ö. 600 yıllarında Manisa ili Magnesia olarak biliniyordu. Mıknatıs ilk olarak burada bulunduğu için(Eski Yunanlılar,bu kayaların bazı metalleri çekerek kendilerine yapıştıklarını gördüler) siyah taşı andıran demir,nikel,çelik ve kobaltı çeken demir filizine manyetit adı verilmiştir. Bugün mıknatıs diyoruz.
Demir,nikel,kobalt gibi metalleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir. Cisimlerin bu özelliğine de mıknatıslık denir. Doğal ve yapay mıknatıs olmak üzere iki çeşittir.

DOĞAL MIKNATIS: Doğada manyetit adı verilen demir oksit (Fe2O4) bileşiği taşlara denir.
YAPAY MIKNATIS: İnsan eliyle yapılan mıknatıslardır. Günlük hayatta sıkça kullanılır. U,çubuk,at nalı pusula,elektro mıknatıs gibi çeşitleri vardır.
Mıknatıs;demir,nikel,kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösterir.Mıknatısın çekme özelliği gösterdiği bu maddelere manyetik maddeler denir.
Cam,tahta,plastik,kağıt,deri gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilmezler.Mıknatıs tarafından çekilmeyen bu tür maddelere manyetik olmayan maddeler denir.

MIKNATISIN KUTUPLARI
Mıknatısın çekme özelliği en fazla olan uç kısımlarına kutup denir. Ortadan asılan mıknatısın kuzeye yönelen ucu Kuzey kutbu,diğeri ise güney kutbudur. Her iki kutupta aynı çekme özelliğine sahiptir. Mıknatıs kaç parçaya bölünürse bölünsün daima iki kutbu vardır. Aynı isimli kutuplar birbirini iter. Farklı isimli kutuplar birbirini çeker.
Mıknatıslar;çubuk,at nalı,yuvarlak,halka,kare ve pusula iğnesi,biçiminde yapılır.

YER KÜRENİN MANYETİK ALANI:
Ortasından bir iplik ile bağlanarak asılan çubuk mıknatısın belirli bir doğrultuyu alması, mıknatısa bir manyetik alanın etki ettiğini gösterir. Bu alan Yer in manyetik alanıdır. Bu alan, yer in dönme ekseni ile yaklaşık 150 lik açı yapacak şekilde Yer in merkezine konmuş büyük bir çubuk mıknatısın manyetik alanına çok benzer.
Bir pusula ibresinin daima kuzey-güney doğrultusunda olması, Yer in manyetik alanının varlığını gösterir. İbrenin kuzey kutbu, kuzeye yöneldiğinden, kuzeyde bir güney mıknatıs kutbu, güneyde de kuzey mıknatıs kutbu vardır. Böylece yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları aynı noktalara rastlamaz.
Yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları çakışık olmadığından pusula ibresi Yer üzerinde çok yerde coğrafi kuzey kutbu göstermez. Pusula ibresi ile coğrafi kuzey-güney doğrultusu arasında bir açı vardır. Bu açı sapma açısıdır. Sapma, bulunulan yere göre doğuya veya batıya doğru olur. Sapma, yıllara ve mevsimlere göre değişir.
Yer kürenin manyetik alan çizgileri ile çubuk mıknatısın manyetik alan çizgileri birbirine benzer.
Dünya dönme ekseniyle küçük bir açı yapacak şekilde Kuzey yarım kürede mıknatısın S kutbu,diğer kürede N kutbu varmış gibi davranır.
Bu nedenle mıknatısın S kutbunu gösterdiği yere manyetik güney kutbu,diğerine manyetik kuzey kutbu denir.
Yerkürenin coğrafi ve manyetik kutupları birbirinin tersidir. Pusula iğnesinin de farklı kutuplar birbirini çekeceğinden dünyanın coğrafi kuzey kutbunu gösterir.
Pusula iğnesinin yatayla yaptığı açıya eğilme açısı denir. Manyetik eğilme dünyanın her yerinde farklıdır. Türkiyede yaklaşık 60,kutuplarda 90,ekvatorda 0 derecedir.

PUSULA
Mıknatısın kuzey-güney doğrultusunu göstermesi özelliğinden dolayı yapılmış yön bulmaya yarayan aletlere pusula denir. Pusulanın kutusu manyetik özelliği olmayan cisimlerden yapılır. Manyetik sapmadan dolayı pusula iğnesi tam kuzeyi göstermez. Teknik hesaplarla kuzey bulunur.

MIKNATISIN KULLANILDIĞI YERLER
1- Denizciler pusula ile yönlerini bulurlar.
2- Hurda yığınları arasındaki demir parçalarının ayıklanmasında
3- Vinçler de ağır yükleri kaldırmak için elektro mıknatıs kullanılır.
4- Elektrik motorlarında,kapı zillerinde,telgraf ve telefon gibi araçlarda
5- Elektrik santrallerinde jeneratörlerde elektrik elde etmek için kullanılır.

MANYETİK ALAN KUVVET ÇİZGİLERİ:
Altında mıknatıs bulunan cam levha üzerindeki demir tozları belirli bir şekil alır. Demir tozlarının belirli bir şekilde sıralanmasını sağlayan bir kuvvet bulunmaktadır. Demir tozları cam levha altında kapalı eğriler şeklinde dizilirler. Demir tozlarının dizilişi, bize bir mıknatısın çevresinde oluşturduğu manyetik alan kuvvet çizgilerinin dağılımını gösterir.
Mıknatıs etrafındaki manyetik alan, yalnız yatay düzlemde olmayıp, mıknatısın çevresinde her yöndedir. Manyetik alan kuvvet çizgilerinin, mıknatısın kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna girdikleri kabul edilir.
Bir mıknatıs çubuğun manyetik alan kuvvet çizgileri, mıknatısın uçlarına yakın bölgelerde daha sık, uzak bölgelerde daha seyrektir. Manyetik alanın şiddeti, alan çizgilerinin sık olduğu yerde daha büyük, seyrek olduğu bölgede ise daha küçüktür.

Manyetik Bir Alan Oluşturan Bir Mıknatısın Kutuplarını Pusula İle Belirleme
Kutupları belirlenmemiş bir mıknatısın hangi ucunun kuzey , hangi ucunun güney olduğunu bir pusula kullanarak belirleyebiliriz. Pusula içindeki ibre de bir mıknatıstır. Mıknatısın bir kutbunu, pusula ibresinin kuzey yönü gösteren ucuna yaklaştırdığımızı düşünelim. Eğer bir çekme etkisi gözlersek, mıknatısın bir ucu, S kutbu demektir. Diğer ucu ise, N kutbudur.

KAPI ZİLİ, RADYO, TELEFONDA MIKNATIS BULUNUR
Kapı zili: Kapı zilinin esas yapısını elektromıknatıs oluşturur. Elektromıknatısın karşısında, elektromıknatısın kutuplarına değmeyen şerit şeklinde bir yayla tutturulmuş ve yumuşak demirden yapılı bir armatürü vardır. Armatürün arkasında değme vidası bulunur.
Zilin anahtarı kapalı duruma getirilince devreden akım geçer ve elektromıknatıs mıknatıslanır. Elektromıknatıs
armatürü çeker ve tokmak çana vurur. Tokmak çana vururken armatür değme noktasından ayrılacağından, devredeki akım kesilir. Akım kesilince elektromıknatısın çekme özelliği kaybolacağından tokmak geriye gelir. Armatür yay yardımıyla değme vidasına dokunduğunda, devre tekrar kapanır ve zil tekrar çalar.

Mıknatısın Görevleri
Evlerimizde kullandığımız teknolojik aletlerin bir çoğunda mıknatıslara rastlamamız mümkün olacaktır. Bu tür yapıların neden olduğu sorusunu ise sürekli olarak sormamız bu konu hakkındaki merakımızı daha da artırmaktadır. Peki bu tür teknolojik aletlerde neden mıknatıs kullanılır? Mıknatısların kullanılması sonucu nasıl bir sonuç ortaya çıkar? Kullanılan mıknatısın herhangi bir ekstra özelliği var mıdır? Mıknatısların daha çok hangi enerjilerin dönüşümünde kullanılır? tüm bu sorular ve diğer detayları yazımızın devamında bulmanız mümkün olacaktır.

Mıknatıs en genel tanım olarak manyetik alanı ve kutupları olan araçlardır. Mıknatısların manyetik alanları gözle görülmez fakat etrafına yaydığı dalgalardan etkilenen elementlerin toz hale getirilmesiyle dalgaların görüntüsü ve etki alanı net olarak ortaya çıkartılabilmektedir.
Doğal mıknatıslar magnetit denilen doğal bir taştan elde edilebileceği gibi suni olarakta üretilmektedir. Örnek olarak hoparlörlerde kullanılan mıknatıslarda yüksek voltaj ve akımın mıknatısın üzerine ani şekilde kısa bir süre uygulanması sayesinde manyetik alan kazanmaktadır. Bu mıknatısların güçleri uzun bir süre devam etmektedir fakat zaman geçtikçe gücü azalmaktadır.
Mıknatıslar, ferromanyetik yani bağıl manyetiklik geçirgenlikleri 1 den büyük olan maddelere etki etmektedirler. 25°C de demir, nikel ve kobalt ferromanyetiktir. Demir (Fe), nikel (Ni) ve kobalt (Co) elementleri ile alaşım yapıldığı taktirde çoğu zaman ferromanyetizma özelliklerini korurlar.

Mıknatıslar üç çeşittir;

• Doğal mıknatıslar
• Suni(Yapay) mıknatıslar
• Elektromıknatıslar

1. Doğal Mıknatıslar
Doğal mıknatıslar ilk defa Anadolu'da Manisa il sınırları içinde M.Ö 800 yılında Yunanlılar tarafından bulunmuştur. Günümüzde de doğal mıknatıs taşları Manisa ilinde bulunmaktadır.
Doğal mıknatıslar "mıknatıs taşı" olarak bulunmaktadır. Manyetik alanları, günümüzde kullandığımız yapay mıknatıslar gibi sonradan kazandırılmış olarak değil yapısından dolayı kendiliğinden bulunmaktadır. Mıknatıs taşının diğer adı da magnetit tir.
Bir doğal mıknatıs resmi. (Üzerine tıklayarak büyütebilirsiniz.)

2. Suni(Yapay) Mıknatıslar
Yapay mıknatıslar manyetik özelliklerini daha iyi korumaları nedeniyle genellikle çelikten yapılır. Bu tür mıknatıslar motor, hoparlör, vb. alanlarda istenilen şekilde ve güçte üretilirler. Aşağıdaki videoda yapay mıknatısların yapımı anlatılmıştır. Eğer videonun 04:13 dakikasına giderseniz mıknatısın şarj edilmeden önce metalleri çekmediğini görebilirsiniz.

3. Elektromıknatıslar
Elektromıknatısların gerçek mıknatıslar ile hiçbir ilgisi bulunmamaktadır. Elektromıknatıslar sürekli devam eden ve kontrolsüz bir manyetizmaya sahip değildir. Aksine istenildiği gibi kontrol edilebilen ve istenildiği taktirde çekim gücü üreten mıknatıslardır. En basit olarak elektromıknatısı sağ tarafta gördüğünüz gibi yapabilirsiniz.
Malzemeler: Bobin teli, çivi (5-7 cm), kablo ve 9V pil.
Yapılışı: Bobin telini çivi üzerine 100 defa sarınız, çiviyi normal bir mıknatısın çektiği metal bir parçaya yaklaştırınız, bu durumda çekimin olmadığını görebilirsiniz. Sonrasında yaptığınız sarımın üzerine 9V pili bağlayarak test ediniz, bu sefer çekim olduğunu görebilirsiniz. (Dikkat ! eğer pil devreye sürekli bağlı kalırsa kısa devre nedeniyle hızla deşarj olacaktır.)
Mıknatıslanma Şekilleri: Mıknatıs olmayan bazı metaller mıknatıs ile temasında veya manyetik bir ortama girdiğinde mıknatıslanma özelliğine sahiptir. Genllikle bu özellik geçicidir. Isınma, çarpma, yüksek gerilime maruz kalma ile mıknatıs özellikleri geçebilmektedir.
Diamagnetik maddeler: Bu maddeler manyetik alanın zıt yönünde mıknatıslanmaktadır. Oldukça zayıf mıknatıslanırlar geçicidir.
Paramagnetik maddeler: Manyetik alan ile aynı yönde zayıf olarak mıknatıslanan maddelere denir.
Ferromagnetik maddeler: Manyetik alan içine konulduklarında oldukça iyi mıknatıslanan maddelerdir. Manyetik alanın ile uyuma girme çabası içindedir. Bunun için ya kendi yönünü çevirerme ya da manyetik alanın yönünü ters çevirme davranışını gösterir

Mıknatısların Kullanım Alanları :
Mıknatıslar servo, fırçasız, fırçalı, step,… motorların yanında hoparlörlerde, manyetik alan sensörlerinde, manyetik alan oluşturma işlemlerinde kullanılır.
Bunların dışında genellikle karışımları ayırma için kullanılır. Birçok temizlik alanı mevcuttur; feldspat temizleme, kil temizleme, cam kumu temizleme,… gibi fakat bunları tek tek belirtmektense kısaca çekebildiği maddelerin karıştığı ortamdan ayrımında kullanılmaktadır.

MIKNATIS
Doğal mıknatısa ya da mıknatıs taşına manyetit adı verilir. Kimyasal bakımdan bu madde, formülü Fe304 çılan spineller ailesine ait bir demir oksididir. Manyetit bazik kayalarda (bazaltlar) bulunur ve yerküre yüzeyinde gerçek dağlar oluşturur (İsveç). Manyetit kristalleri, küp bakışımlı, sekizyüzlülerdir; bunlar birleşme düzlemli polisentetik lameller halinde de bulunur. Manyetit, demir siyahı renginde ve siyah tozludur. Mıknatıs, demiri, nikeli ve kobaltı çekme özelliği gösterir; bir kristal içinde alınan değişik doğrultulara göre çok belirgin bir manyetik anizotropisi vardır (R Weiss). Yoğunluğu 4 ile 5,2 arasında değişir. Manyetit, demir cevheri olarak işletilir ve bu metalin en iyi nitelikte olan türüdür.

Doğal mıknatıslar Yunanlılarda bilinmekteydi ve ilk kez her ikisine de Magnesya adı verilen, Küçük Asya'nın bir kentinde ve Makedonya'nın bir bölgesinde bulunmuşlardı; sonraları manyetik sözcüğü, mıknatıslarda gözlemlenen olaylar için, manyetiklik sözcüğü de bu olayları inceleyen fizik dalı için kullanılmaya başlandı.
Yapıları çok değişik ama genellikle temel maddesi demir olan yapay mıknatısların, XII. yy.’dan önce Avrupa'da bilinmediği sanılmaktadır. Günümüzde kullanılan mıknatısların hemen hemen hepsi bu türdendir, çünkü bunlara istenen kullanımlara uygun yalın biçimler verilebilir ve iyi bir kararlılıkla doğal mıknatıslarınkinden çok daha yeğin bir mıknatıslanma kazan dırılabilir.

Mıknatısların ayırtedici nitelikteki fiziksel büyüklükleri

Tanımlanacak büyüklükler, her mıknatısa uygulanabilir olmasına kar şın burada yapılacak çözümlemede, düzgün geometrik biçimde olan ve temel boyutlarından biri boyunca uzandıkları varsayılan mıknatıslanmış çubuklar ya da iğneler hali göz önüne alınacaktır. (Bir mıknatıs iğnesi çok hafif bir mıknatıs çubuğu olarak kabul edilebilir.) Dolayısıyla böyle bir mıknatısın kutup adı verilen iki ucu vardır ve mıknatısın dış manyetik etkilerinin birçoğu bu uçlarda oluşur: demir talaşını çekme, önceden mıknatıslanmamış bütün demir cisimleri çekme, mıknatıslanmış başka çubukların kutuplarını çekme ya da itme . Mıknatıslanmış bir çubuğa (ya da iğne), bunu uygun biçimde asarak (burulmasız ip, düşey yatak vb. ile) başka bozucu manyetik kütlelerden uzakta, serbestçe yönlenme olanağı verilirse, yerkürenin yönlendirici etkisi altında kaldığı gözlemlenir, bu da mıknatısı denge halindeyken belirli bir doğrultu almaya zorlar; bu doğrultu, aynı kutup daima kuzeyi göstermek üzere yaklaşık olarak güney-kuzey doğrultusudur. Pusulalar, gemi pusulaları ve manyetik teodolitler işte bu ilkeye göre çalışır. Her çubukta (ya da iğnede) böylece, uzlaşma gereği kuzeye doğru yönlenme eğilimi gösteren kutba kuzey kutup (ya da pozitif kutup), karşıt kutba da güney kutup (ya da negatif kutup) denir. Çeşitli çubukların kutupları arasındaki mekanik etkilerin incelenmesi şu temel kuralın varlığını ortaya koyar: aynı adı taşıyan iki kutup birbirini iter, zıt adlar taşıyan iki kutup birbirini çeker.

Bu kutupların özellikleri yalnızca uçlarla sınırlanmış değildir ama, çubuğun merkezine yaklaştıkça azalır, merkezde sıfır olur ve merkezi geçince, kuzey ya da güney, tip değiştirir Çubuğun yüzeyinde, kutuplanmış iki bölgeyi ayıran eğriye yansız çizgi denir. Yer manyetik alanının çubuğa uyguladığı koşut kuvvetler kümesinin tek bir çifte indirgenebileceği göz önüne alınarak, kuzey ve güney kutupları, artık yalnızca iki uç gibi değil, kesin iki nokta gibi tanımlanabilir. Bu durumda bu iki noktayı birleştiren doğruya çubuğun manyetik ekseni adı verilir. Çubuğa düzenli bir mıknatıslanma verilememişse, bu eksen çubuğun geometrik ekseniyle tam olarak çakışmaz. Çubuğun bütünü içinde, manyetik açıdan oluşturduğu ya da etkisinde kaldığı olayların yeğinliğini niteleyen bir büyüklüğe çubuğun manyetik momenti adı verilir. Bu büyüklüğün, kutuplar arasındaki uzaklıkla manyetik kütle nin çarpımına eşit olduğu gösterilir; manyetik kütle kutuplar arasındaki bireysel etkileri, bu etkiler birbirinden ayrılabilir olduğu ölçüde niteler. Gerçekte, kırık mıknatıs deneyi, mıknatıslanmış herhangi bir çubuğu iki parçaya ayırarak, tek bir kutbu (ya da kutup bölgesini) yalıtmanın olanaksızlığını gösterir. İki parçadan her biri birbirinden uzaklaştırılırsa, kesitin her iki yanında yeniden karşıt adlı iki kutup ortaya çıkar ve her bir parça yeni, tam bir mıknatıs gibi davranır. Bu kutuplardan her birinin manyetik kütlesi, ilk kutupların manyetik kütleleriyle hemen hemen aynıdır, ama, aralarındaki uzaklık (bu iki yeni çubukta) öncekinin yarısı kadar olduğundan, her manyetik moment ilk momentin yarısıdır. Buradan, bir mıknatısın mıknatıslanmasının, gerçekte bütün hacmine az çok düzgün olarak dağılmış bir iç özellik olduğu anlaşılır ve mıknatıslanmış bir maddenin toplam manyetik momentinin hacmine bölümüne, mıknatıslanma yeğinliği adı verilir. Dolayısıyla bu, mıknatısların yapımında olabildiğince yüksek düzeyde elde edilmeye ve korunmaya çalışılan, mıknatıslanmış maddeye özgü bir özelliktir.

Yer'in kendisi bir mıknatıs olarak göz önüne alınabilir; Yer az ya da çok, gerek çaplarından biri (manyetik kutuplarını birleştiren doğru) boyunca düzgün olarak mıknatıslanmış bir küreye, gerekse merkezine yakın ve aynı doğrultu boyunca yerleştirilmiş çok daha küçük bir çubuğa benzetilebilir. (JEOMANYETİZM.) Şunu belirtelim ki her iki halde, iki tıp kutbun adlandırılması üstüne yukarda anlatılan uzlaşım dolayısıyla, Yer’e manyetik bakımdan eşdeğer bir mıknatıs, güney kutbu dünyanın kuzey bölgesine doğru yönlenmiş gibi göz önüne alınmalıdır, bununla birlikte güney kutbunu kuzey manyetik kutup diye adlandırma alışkanlığı kesin olarak sürdürülmektedir.

Mıknatısların yapımı

mıknatıslanması ve mıknatıslığının giderilmesi. Yalnızca birkaç tip madde, uygun işlemlerden geçirilerek, yeterince kalıcı mıknatıslanma kianmaya, yani iyi bir mıknatıs haline gelmeye elverişlidir. Mıknatıs yapımında kullanılan gereçlerde aranan iki temel nitelik, bir yandan bunlara yüksek mıknatıslanma yeğinliği (ya da yüksek manyetik indükleme'ler) verebilme olanağı ve öbür yandan yapay olarak ya da kendiliğinden mıknatıslanma yitimine yol açacak etkilere karşı dayanımlarıdır. Bu ikinci nitelik gideren alan'la ölçülebilir; bu, mıknatısın aldığı mıknatıslanmaya zıt olarak yöneldiği varsayılan ve toplam bir mıknatıslanma yitimine yeterli olan bir manyetik alanın değeridir. Gideren alanın bu değerinin, özellikle manyetiklik giderici alanın değerine göre büyük olması temeldir; serbest kutupları bulunan (yani açık manyetik devre olarak kullanılan) her mıknatıs, kutuplarının etkisi nedeniyle böyle bir alan içinde bulunur.

Ayrıca, gideren alanın değerinin yüksek olduğu gereçlerin kullanımının, zıt adlı kutuplar arasındaki iç uzaklığın, çekinmeden büyük ölçüde azaltılmasına olanak vereceği sanılmaktadır. Bu nedenle, modern mıknatıslar Bski mıknatıslarda olduğu gibi, en uzun boyutları yönünde mıknatıslanmak zorunda değildir; böylece, uzun çubuklar uzunluğuna dik olarak, fazla kalın olmayan levhalar yüzeylerine dik olarak, diskler çaplarından birine dik olarak mıknatıslanabilir. Buna karşın, bu modem gereçler çoğu kez çok sert ve kimi kez de kırılgan olduklarından, bunlara her zaman istenen biçimleri vermek mümkün değildir; karma, yani ardışık olarak, şiddetle mıknatıslanmış bölümler ve yumuşak demirden ya da manyetik geçirgenliği yüksek alaşımlardan bölümler içeren manyetik devreler oluşturarak, bu güçlük kolayca aşılır; bu devrelere kullanım zorunluklarına elverişli bütün dış biçimler özellikle demir aralığını sınırlayan biçimler- verilebilir ve bunlar indüklemeyle mıknatıslanır.
Mıknatıslama işlemi, mıknatıslanacak madde, genellikle çoğu kez darbeli bir elektrik akımıyla beslenen bir solenoitin sağladığı uygun bir manyetik alan içine yerleştirilerek gerçekleştirilir, istendiği zaman, mıknatıslığın giderilmesi, azalan manyetik alanın etkisiyle elde edilebilir.

Mıknatısların kullanımı

Mıknatısların çok değişik kullanımları vardır ve bunlara verilecek biçim, kullanıma uygun olarak öngörülmelidir.
—1. grup: mıknatıs yer saptamaya ve gerektiğinde çeşitli manyetik alanları, özellikle Yer manyetik alanını ölçmeye (pusulalar, gemi pusulaları), böylece yön belirlemeye yarar.
—2. grup: mıknatıs çeşitli manyetik parçalar üzerine uygulayabileceği kuvvetlere bağlı olarak kullanılır (kaldırma aletleri, kapıların kapanması, takım tezgâhlarının manyetik tablaları, manyetik ayırıcılar, kimi yabancı maddelerin tıbbi olarak incelenmesi, rölelerin ve telefon aygıtlarının kutuplanması, vb.).
—3. grup: mıknatıs, belirli çekirdek aralıklarında, yeğin ve özellikle değişmezliği yüksek olabilen manyetik alanlar oluşturmada kullanılır. (Manyetik alanın değişmezliği, mıknatısların elektromıknatıslardan en büyük üstünlüğüdür.) Mıknatıslara ilişkin en ileri modern uygulamalar bu grupta toplanır: ölçü aletleri, elektrik makinelerinin indûkleyicileri, tayfçekim donanımları, büyük parçacık hızlandırıcıları.

Mıknatıslar için gereçler

Kullanılan ilk gereçler (yaklaşık 1930’a dek) olan, mar-' tensitli çelikler, krom-tungstenli ya da krom-kobaltlı çelikler, 20 000 A/m'den küçük gideren alanları nedeniyle günümüzde hemen hemen terk edilmiştir Öbür sünek alaşımlar (demir-kobalt-molibden; bakır-nikel-demir; demir-kobalt-va- nadyum), daha iyi nitelikte olmalarına karşın, özel biçimler ve uygulamalarda kullanılırlar; en ilginci, gideren alanı 350 000 A/m'yi geçen platin-kobalt alaşımıdır; bu alaşım pahalı olmasına karşın saatçilikte ve uzay havacılığı tekniklerinde kullanılır.

Demir, alüminyum, nikel ve kobalt kökenli, kaynaşma yoluyla hazırlanmış alnikoalaşımları, 1940’ta, ısıl işlemle, manyetik evrenin parçacıklarını yönlendirme olanağı bulununca özellikle gelişti; böylece anizotrop ya 03 yönlü mıknatıslar ve yakın geçmişte âütunsu mıknatıslar elde edildi; bunların gideren alanları 45 000 ile 160 000 A/m arasında değişir ve kalıcı indüklenmeleri 1 teslaya ulaşır.

Demir oksit kökenli seramik gereçler olan ve sinterlemeyle elde edilen ferritlerin düşük bir kalıcı indüklenmesi (0,4 T'den küçük) ama yüksek bir gideren alanı (100 000 ile 240 000 A/m arasında) vardır; önceki alaşımlardan daha hafiftirler, rpıknatıslanmaları daha kararlıdır ve çok iyi elektrik yalıtkanlarıdır.
Bir elastomerle alniko ve ferrit parçacıkları karıştınlarak, bükülebilir mıknatıslar yapılır. Öte yandan demir ve kobalt tozları basınç altında bir araya getirilerek karmaşık geometrik biçimli mıknatıslar da elde edilir. Aynı, ince tanecikli gereçler sınıfında, yakın geçmişte, nadir toprak kökenli mıknatısların ve özellikle samaryum-kobalt alaşımının dikkat çekici özellikleri bulundu; bunların gideren alanı 650 000 A/m’yi geçer ve yüksek maliyetlerine rağmen yüksek yetkinlikteki düzeneklerde kullanılır.

Mıknatıs Nedir
Demir ve nikel`i çekip taşıyabilen çubuğa verilen ad. Bu şekilde demir parçalarını çekme, yani mıknatıslık, milâttan birkaç yıl önce, Batı Anadolu`da bulunan Yunan şehirlerinden Maguesia (bugünkü adiyle Manisa) şehri yakınlarında gözlenmiştir. Siyah ve ağır bir taşın (bileşiminde demir oksit olan bir taş) demir parçalarını çektiği görülmüş, bu olaya da (magnetite) adı verilmiştir.

Bu tabiî mıknatısların yanında, bir çelik parçasını tabiî bir mıknatıs taşına ya da çelik bir mıknatıs çubuğa sürtmek suretiyle ve elektrik yoluyla geçici mıknatıslık da elde edilebilir. Çubuk şeklinde bir mıknatısta, demir tozlarının bu mıknatıs çubuğun uç kısımlarında daha büyük bir şiddetle çekildiği görülür. Bu noktalar bir mıknatısın kutup noktaları dır. Kuzey yöne dönen mıknatıs kutbuna kuzey kutbu n, güneye dönen mıknatıs kutbuna güney kutbu s, adı verilir. Aynı addaki mıknatıs kutupları birbirlerini çekerler. Ancak, bir mıknatısın kuzey ve güney kutuplarını birbirinden ayırmak mümkün değildir. Bu değişik kutupta olma özelliği, demir çubuğun en küçük parçalarının bile molekül mıknatıs özelliği taşımalarındadır.

Bir mıknatıs iğnesinin düşey bir düzlem içinde aşağı yukarı hareket edebilir bir şekilde asılması halinde, yatay durmadığı görülür. Bu iğne mıknatıs, yatay eğilme açısı yapar (Türkiye`de 60°). Bu açı kuzeye gidildikçe büyür. Bu özellik, yer kürenin, büyük bir mıknatıs gibi etki etmesinden ileri gelmektedir.

Mıknatıs Şekilleri ve Kutupları
Doğal mıknatıs doğada çok az bulunur. Bu nedenle günlük yaşamda yapay mıknatıslar kullanılır. Demir, nikel, kobalt gibi maddelerden çeşitli yöntemlerle yapay mıknatıs elde edilir. Yapay mıknatıslar çubuk, yassı, silindir, iğne, U ve at nalı şeklinde olabilir.

Mıknatıs, demir tozları üzerine tutulduğunda her tarafının aynı miktarda demir tozlarını çekmediği görülür. Demir tozları mıknatısın uç kısımlarında daha fazla toplanır. Mıknatısın çekme özelliğinin fazla olduğu uç kısımlarına mıknatıs kutupları denir.

Tam ortasından asılmış bir çubuk mıknatıs kuzey-güney doğrultusunu alarak dengelenir. Mıknatısın kuzeye yönelen ucuna kuzey ( north ) anlamında N kutbu, diğer uca da güney ( south ) anlamında S kutbu denir.
Bir mıknatısta N ve S kutuplarının özellikleri farklıdır. Bu farklılıktan dolayı aynı kutuplar ( N – N, S – S ) birbirini iter, farklı ( N – S, S- N ) kutuplar birbirini çeker. Pratikte bazı mıknatısların kutupları belli olsun diye uçları farklı renklerde boyanır ya da uçlara N, S harfleri yazılır.

Mıknatıslar pusula yapımında, telefon kulaklıklarında, telefon kulaklıklarında, radyo, zil, televizyon, oyuncak, buzdolabı, elektrik motorlarında vb. araçlarda kullanılır.

Mıknatıslara kauçuk gibi katkı maddelerinin katılması ile bükülebilen yumuşak mıknatıslar da elde edilebilir. Bu tür mıknatıslar buzdolabı kapılarında, elektronik sanayinde, tıpta ameliyat tekniklerinde kullanılmaktadır.

Mıknatıslardan yararlanılarak, yön bulmada kullanılan pusulalar yapılır.
Mıknatısın ilk kullanımı büyük olasılıkla pusula iğnesi biçiminde olmuştur. Çinli gemicilerin bin yıldır denizcilikte yön belirlemek için pusula kullanıldığı biliniyor. Pusula yardımıyla yer belirten bir işaret, hatta Güneş ve yıldızların yardımı olmaksızın doğru rotada yol alabiliyorlardı. 1600 yılında İngiliz bilim adamı William Gilbert bir mıknatısın nasıl çalıştığını açıklamak için tümüyle yeni bir fikir ortaya attı. Dünya’nın kendisinin de dev bir mıknatıs olabileceğini öne sürdü. Bugün, Dünya’nın kuzey ve güney olmak üzere iki manyetik kutbu olduğu bilinmektedir.

Kutupları belirlenmemiş bir mıknatısın hangi ucunun kuzey, hangi ucunun güney kutbu olduğu bir pusula yardımıyla belirlenebilir. Pusula içindeki iğne de bir tür mıknatıs olduğundan mıknatısın herhangi bir kutbu pusulanın N kutbuna yaklaştırıldığında pusulanın ucu itiliyorsa, mıknatısın bilinmeyen kutbu N kutbudur. Tersine, pusulanın ucu mıknatıs tarafından çekiliyorsa mıknatısın bilinmeyen kutbu S kutbudur.
Yerkürenin Manyetik Alanı
Bir mıknatıs, ortasından bir ip ile bağlanarak serbest bırakıldığında bir ucu kuzey, diğer ucu güney yönünü gösterir. Yön bulmaya yarayan bu tür mıknatıslara pusula denir. Pusula iğnesi de bir mıknatıstır. Pusulanın sürekli aynı doğrultuyu gösterecek şekilde sapması, yerin mıknatıslık özelliğinden kaynaklanır. Yerkürenin çeşitli yerlerinde yapılan deneylerde pusula iğnesinin yaklaşık hep aynı doğrultuyu gösterdiği belirlenmiştir. Bu nedenle yerkürenin daimi bir çubuk mıknatıs özelliği gösterdiği söylenebilir.

Pusula ibresinin kuzey kutbu, kuzeye yöneldiğinden yerkürenin kuzeyinde bir güney mıknatıs kutbu, güneyinde de kuzey mıknatıs kutbu vardır. Ancak Dünya’nın değişik noktalarında yapılan deneylerde pusula iğnesinin tam olarak kuzey ya da güney kutuplarını göstermediği belirlenmiştir. Bu nedenle yerkürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları aynı noktalarda çakışmaz. Yerin manyetik kutupları ile coğrafi kutupları çakışık olmadığından pusula ibresi ile coğrafi kuzey – güney doğrultusu arasında bir açı vardır. Bu açıya sapma açısı denir. Sapma açısı, bulunulan konuma göre doğuya ya da batıya doğru olur Ayrıca sapma, yıllara ve mevsimlere göre de değişir.

Mıknatısınızın gösterdiği yöne, sapma açısını hesaplamadan gitmeye kalkarsanız, gitmek istediğiniz noktaya varamazsınız.

Mıknatısın Çekim Alanı
Mıknatıs, manyetik maddeleri hangi uzaklığa kadar çekim etkisi altında tutabilir? Mıknatısın manyetik maddeleri çekme özelliğini gösterdiği belirli bir bölge (alan) var mıdır?
Mıknatısın büyüklüğüne bağlı olarak değişik uzaklıklardaki toplu iğneleri çekebilir. Mıknatıs büyüdükçe daha uzaktaki toplu iğneleri çekebilir. Bir mıknatısın etkisini gösterebildiği bölgeye mıknatısın çekim alanı ya da manyetik alanı denir. Her mıknatısın belirli bir çekim alanı vardır. Mıknatıs büyüdükçe çekim alanı da büyür.

Bir mıknatısın çekim alanı içine giren demir tozları mıknatıslanır ve her biri pusula iğnesi gibi davranarak manyetik alanda sıralanır. Manyetik alan ne denli güçlüyse manyetik alan çizgileri de o denli belirgin ve birbirine yakındır. Bu nedenle kutuplara yakın bölgelerdeki manyetik alan çizgileri, kutuplardan uzaktaki alan çizgilerinden daha belirgindir.

Bir mıknatısın manyetik alan çizgileri, mıknatısın uçlarına yakın bölgelerde daha sık, uzak bölgelerde zayıf ve seyrektir.
İki mıknatısın aynı ya da farklı kutupları karşı karşıya gelecek şekilde tutularak demir tozlarına yaklaştırıldığında da manyetik alan çizgileri oluşur.
Manyetik alan çizgileri N kutbundan S kutbuna doğru uzanır.

Sürekli ve Geçici Mıknatıslar
Mıknatıslanma özelliği manyetik maddede kalıcı ya da geçici olabilir. Manyetik alan ortadan kalkınca maddenin mıknatıslık özelliği kaybolursa buna geçici mıknatıslanma denir. Geçici mıknatıslar sanayide, elektrik zillerinde, transformatör çekirdeklerinde, telefon kulaklıklarında, dinamo ve motor armatürlerinde kullanılır.

Manyetik özelliklerini uzun bir süre sürdürebilen mıknatısa kalıcı mıknatıs adı verilir. Kalıcı mıknatıslar, kobalt ve nikelden yapılır. Bu metaller kolayca mıknatıslanabilir ve manyetik özelliklerini uzun süre koruyabilir.

Demir çubuk ( çivi ), çelik çubuk ve bir mıknatıs alarak bazı işlemler yapalım.
Mıknatısınızı önce demir çubuğa sürtelim. Buradaki sürtme iki elinizi birbirine sürtme gibi olmayacak. Elimizi birbirine sürterken yukarı aşağı sürteriz. Mıknatısı demir çubuğa sürterken ise tek yönlü sürtmemiz gerekir. Ya sadece aşağıya ya da yukarıya doğru olmalı. Sağa ve sola sürtmek içinde bu geçerlidir.

Mıknatısa sürttüğümüz demir çubuğu toplu iğnelere yaklaştırdığınızda, toplu iğneleri çektiğini göreceksiniz. Fakat bir süre sonra demir çubuğunuz iğneleri çekmeyecektir. Burada oluşturduğunuz mıknatıs geçici mıknatıs olmuştur.

Aynı işlemleri çelik çubuk içinde yaptığınızda çelik çubuğun toplu iğneleri çekmeye devam ettiğini göreceksiniz. Yaptığınız mıknatıs kalıcı mıknatıs olmuştur.

Bir mıknatısın kalıcı olabilmesi, etkilenme süresine ve ortam koşulları gibi bazı faktörlere bağlıdır.
Sürtünme ile mıknatıslanmış manyetik maddeler çekiçleme, ısınma gibi etkenler karşısında mıknatıslık özelliğini kaybeder. Bu sonuç, maddeyi oluşturan atomların sıralanış düzeninin, maddenin mıknatıslanmasında etkili olduğunu kanıtlar.

Mıknatıs bölündüğünde, her parça mıknatıs özelliğini devam ettirir. Böldüğünüz mıknatısı tekrar ikiye bölerek daha küçük mıknatıslar elde edebilirsiniz.

Manyetik etki altında olmayan demir ve çelik çubukta manyetik özellik gösteren bölgeler düzensizdir. Bu çubuklar manyetik alan içine konduklarında, düzensiz bölgeler düzenli hale gelerek mıknatıslık özelliği kazanır.

Mıknatısı Bölmek
Çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, oluşan her bir parça yine N – S kutuplu mıknatıs olur. Bölme işlemi atomik boyuta kadar devam ettirildiğinde de yine mıknatıs özelliği devam eder. Yani tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.

Mıknatıs nerelerde kullanılır , kullanım alanları :
Mıknatısın kullanıldığı başlıca yerlere bakacak olursak, pusula, bildiğimiz VHS videolar, kasetler, bilgisayarların içindeki floppy diskler ve hard diskler, kredi ve ATM kartları, televizyon ve bilgisayar monitörleri, kapı zili, hoparlör ve mikrofonlar, elektrikli motor ve jeneratörler, transformatörler öne çıkıyor. Dikiş makinelerini de unutmayalım; yere saçılan bin tane toplu iğneyi en ufak hasarla toplamanın tek yolu mıknatıs değilse nedir? Bir de buzdolabı kapaklarının üstüne yapıştırılan süsler var tabii.

MIKNATISIN KULLANILDIĞI YERLER
1- Denizciler pusula ile yönlerini bulurlar.
2- Hurda yığınları arasındaki demir parçalarının ayıklanmasında
3- Vinçler de ağır yükleri kaldırmak için elektro mıknatıs kullanılır.
4- Elektrik motorlarında,kapı zillerinde,telgraf ve telefon gibi araçlarda
5- Elektrik santrallerinde jeneratörlerde elektrik elde etmek için kullanılır

Mıknatıs Hakkında Bilgiler
1. Mıknatıs neye denir? Demir, nikel, çelik, kobalt gibi cisim ve maddeleri çeken cisimlere mıknatıs denir.
2. Mıknatıs her uzaklıktan cisimleri çeker mi? Hayır. Mıknatıs her uzaklıktan cisimleri çekmez. Mıknatısın tesir edebildiği belli bir uzaklık vardır. Bu uzaklık mıknatısın tesir edebildiği alandır. Bu alana giren ve çekebildiği cisimleri çeker.
3. Mıknatısın çekim alanına giren alana ne denir? Magnetik alan denir.
4. Bir mıknatısın mıknatıslığı giderilir mi? Bir mıknatıs erime derecesine kadar ısıtılırsa mıknatıslığı kaybolur.
5. Bir mıknatısta kaç kutup vardır? İki(2)
6. Mıknatısın iki kutbu var. Bu kutuplar hangileridir? isimleri nedir? Mıknatıstaki iki kutuptan biri kuzeyi gösteren n kutbu, diğer kutbu ise güneyi gösteren kutbudur.
1. Kuzey kutbu sn 2. Güney kutbu s
7. Bir mıknatısta eksi (-) ve artı (+) kutbu var mıdır? Varsa hangi kutbu (+), hangi kutbu (-) dir? Bir mıknatısın N ile gösterilen kısımları pozitif kutbu (+), S ile gösterilen kutbu ise negatif(-) kutbudur.
8. Mıknatısın hangi kutbu diğer kutbundan daha fazla çekme özelliğine sahiptir? Her iki kutupta aynı büyüklükte (şiddette) çekme özelliğine sahiptir. Mıknatısın bir kutbu diğer kutbundan daha fazla çekme özelliğine sahip değildir.
9. Bir mıknatısın kuvvet alanı ne demektir? Mıknatıs etrafında bulunan demir tozlarına veya iğneye tesir edebildiği alana o mıknatısın kuvvet alanı denir.
10. Bir mıknatısın çekme özelliğinin en fazla olduğu yere ne denir? Mıknatısın kutupları (uç noktaları)
11. Tek kutuplu mıknatıs var mıdır? Hayır. Yoktur.
12. Bir mıknatısın çekme ve itme özelliği nasıldır? Farklı cins kutuplar birbirini çekerler. Aynı cins kutuplar birbirini iterler.
13. En önemli magnetik maddeler hangileridir. En önemli magnetik maddeler, demir, nikel, çelik ve kobalttır. Magnetik doğal bir mıknatıstır.Siyah birtaşı andıran ve doğada tabii olarak bulunan demir, nikel, çelik ve kobaltı çeken demir filizine magnetit adı verilir.
14. Mıknatıs, bir pusulaya yaklaştırıldığında, pusula iğnesi neden sapar? Pusula iğnesi bir mıknatıstır. Başka bir mıknatısın çekim alanına (magnetik alan) girerse pusula iğnesi sapar.
15. Mıknatısları korumak için yere düşürmemek gerekir. Niçin? Mıknatısta atomlar belli bir çizgi üzerinde düzenli bir biçimde dizilirler. Mıknatıs yere çarpınca bu diziliş bozulabilir ve mıknatıs kırılabilir. Büyük mıknatısın magnetik çekim alanı da büyük olur. Mıknatıs yere düşüp kırıldığında mıknatıslık özelliğini kaybetmez, fakat mıknatıs ikiye bölünürse, küçülür. Küçük mıknatısın magnetik çekim alanı azalmış olur. Mıknatıs ne kadar parçaya ayrılsa da, yine her parçasının kuzey n ve s kutbu vardır. Bu özellik kaybolmaz. Bir mıknatıs yüksek sıcaklığa kadar ısıtılırsa, mıknatıslığı zayıflayarak kaybolur.
16. Bir pusula île bir mıknatısın kutbunu nasıl bulursunuz? Kutbu bilinmeyen mıknatısı, pusulaya yaklaştırırız. Pusula iğnesinin hangi kutbunu itiyorsa, mıknatıs pusula kutubu ile aynı kutupludur. Çektiği uçlar ise zıt kutupludur.
17. “Pusulanın kutusu demir olamaz” diyoruz. Neden? Bu kutu hangi madde ya da maddelerde yapılmalıdır? Pusulanın kutusu demir otursa, magnetik özelliğini zamanla kaybeder. Kutu magnetik olmayan madde ya da maddelerden yapılmalıdır. Örneğin; plastik, tahta vb. gibi.
18. Bir mıknatısın demirden mi yoksa, çelikten mi olduğunu nasıl anlarsınız? Magnetik özelliği gösteren maddeler, tek yönde sürtme ile mıknatıslanır. Sürtme ile elde edilen mıknatıslanma kısa süreli mıknatıslanmadır. Çelik mıknatıslanırsa, mıknatıslanma özelliğini uzun süre korur. Makas sürtme ile mıknatıslanır. Eğer mıknatıslık özelliği uzun süre kalırsa, makas çelikten yapılmış demektir. Sürtme ile mıknatıslık özelliği çok kısa sürede kaybolursa, demirden yapılmış olduğu anlaşılır. Elinizdeki demirden yapılmış veya plastikten yapılmış tükenmez kaleminizi kazağımıza sürterek, küçük kağıt parçalarının üzerine tuutunuz. Negörürsünüz? Kaleminiz küçük kağıt parçalarını çeker. Sonra bu çekme özelliği hemen kaybolur. Eğer kaleminiz çelikten yapılmış olsaydı, bu mıknatıslık özelliği uzun süre kaybolmayacaktı.
19.Bir mıknatısı at nalı şeklinde yapmanın ne gibi yararı vardır? At nalı şeklinde olan mıknatıslarda, her iki kutup yani N ve S kutbu birbirine çok yakındır. Bundan dolayı kutuplar arasında güçlü bir magnetik alan oluşur. Bu mıknatısalar demir tozu içine sokulduğunda demir tozları iki kutup arasında ip gibi dizilir.Herhangi bir magnetik maddeye yaklaştırıldığında daha çok şiddetle çeker.
20. Bir mıknatısta yalnız S yada yalnız N kutbu elde edilebilir mi? Hangi çeşit mıknatıs otursa olsun, parçalara ayırsanız dahi, yine N ve S kutuplu mıknatıslar elde edersiniz. Tek kutuplu mıknatıs elde etmek mümkün değildir.
21. Bir çubuk mıknatısın kutupları neresinde bulunur? Bir çubuk mıknatısın kutupları, mıknatısın uç kısımlarında bulunur. Bir çubuk mıknatısını demir tozları içerisine daldırırsak, en fazla uç kısımlarında demir tozlarının toplandığını görürüz. Demir tozlarının toplandığı bu uç kısımlara mıknatısın kutupları denir.
22. Bir çubuk mıknatısın kutupları, çubuğun uçlarından eşit uzaklıkta mıdır? Bir mıknatısta kutuplar uçlardan eşit uzaklıktadır. Kutuplar; çekim şiddeti (kuvveti) bakımından birbirine eşit ve simetriktir.
23. Aynı isimli mıknatıs kutuplarının birbirine yaptığı etkiyi açıklayınız? Karşılıklı konulan iki mıknatısın birbirlerini itmesi veya çekmesi kutuplarına bağlıdır.Aynı isimli kutuplar birbirini iter. Zıt isimli kutuplar ise birbirlerini çekerler. Mıknatısların karşılıklı konan S kutbu N kutbunu çeker. Bir mıknatısta N kutuplar ya da S kutuplar karşılıklı konulursa, birbirini ittiği görülür.
Karşılıklı konulan aynı cins kutuplar birbirini iter. Birinden diğerine kuvvet çizgisi ulaşmaz. Bir mıknatısta, karşılıklı konulan zıt isimli kutuplar birbirini çekerler. N kutbundan çıkan kuvvet çizgileri, diğer mıknatısın S kutbuna ulaşarak çekim kuvvetini sağlar.
24. Çubuk mıknatıslarında, mıknatıslık özelliklerinin uzun süre devam edebilmesi için,mıknatıs kullanılmadığı zaman nasıl bir önlem alınmalıdır? Çubuk mıknatısların, mıknatıslık özelliğim uzun süre koruyabilmeleri için, magnetik olan maddelerden, yani mıknatısın çekme özelliği olan maddelerden uzak tutması gerekir.Örneğin; sürekli olarak bir demire yakın tutulan mıknatısın mıknatıslık özelliği azalmış olur.
25. Etkiyle mıknatıslanan çelik iğne mi, yoksa yumuşak demir çivi mi mıknatıslığını daha uzun süre korur? Etkiyle (tesirli) mıknatıslanmada, çelikten yapılmış olan, çelik türü maddeler daha uzun süre kalan mıknatıslık özelliği gösterirler. Yani çelik iğnenin mıknatıslık özelliği demir çividen daha uzun sürelidir.
26. Çelik bir kayık yapıp mıknatısladıktan sonra yüzdürürseniz, nasıl bir durum gözlersiniz? Kayık çelikten yapılmış ve mıknatıslanmış olduğu için, mıknatıslık özelliğini uzun süre koruyacaktır. Mıknatıslık özelliği suda da geçerlidir. Yani mıknatıs özelliğim kayık suda da gösterecektir. Onun için kayık suda ilk karşılaştığı demir, nikel ve kobalttan yapılı bir cisme yapışarak kalacaktır. Örneğin, bu kayık bir demirden yapılı geminin yanından geçemez. Gemiye yapışıp kalır. Çünkü; mıknatıs özelliğinde olan bu kayık suda da mıknatıslık özelliğini gösterecektir.
27. Geçici ve daimi mıknatıslanma ne demektir? Açıklayınız. Mıknatıslık özelliğim uzun süre koruyamayan ve kolayca kaybeden maddelere geçici mıknatıs denir. Örneğin; ham demir, mıknatısa sürtülüp, bir süre bekletilirse, başlangıçta kazandığı mıknatıslık özelliğim kaybeder.
28. Mıknatıslık özelliğini uzun süre koruyabilen (sert çelik gibi) maddelere daimi yani sürekli mıknatıs denir. Yer’in manyetik kutupları ile coğrafi kutupları çakışık olmadığından pusula ibresi. Yer üzerinde çok yerde coğrafi kuzey kutbu göstermez. Pusula ibresi ile coğrafi kuzey-güney doğrultusu arasında bir açı vardır. Bu açı sapma açısıdır. Sapma, bulunulan yere göre,doğuya veya batıya doğru olur. Sapma, yıllara ve mevsimlere göre değişir.
29. Mıknatısın kullanım alanlarım sayınız. Mıknatıs günlük yaşantımızda hemen hemen her yerde kullanılmaktadır.Sana yiden elektronik eşyalara, evlerde kullandığınız araç gereçlere kadar her yerde mıknatıs vardır.Denizciler, pusula ile denizlerde yönlerini bularak yolculuk yaparlar.Vinçler, ağır demir yüklerim elektromıknatıs sayesinde kaldırırlar.Kapı zili, telgraf, telefon, radyo, televizyon gibi bir çok araçlar elektromıknatıs sayesinde çalıştırılır. Elektrik motorlarının yapısında mıknatıs bulunur. Hurda yığınlarının arasından demir parçalarını ayırmak için yine mıknatıs kullanılır.Elektrik santrallerinde jeneratörlerden elektrik elde etmek için yine elektromıknatıslardan yararlanılır.

MIKNATIS ve ÖZELLİKLERİ

Magnetik adı verilen demir oksit (Fe3O4) bileşiği tabii bir mıknatıs olarak bilinir.Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir.Üç çeşit mıknatıs vardır.
1. Doğal mıknatıs : Doğada oluşan ve taş olarak bulunan mıknatıslardır.
2. Yapay mıknatıs : Demir, nikel ya da kobalttan yapılır. Çubuk, pusula iğnesi, U şekline ve at nalı şekline benzeyen çeşitleri vardır.
Bu mıknatıslara daimi ya da geçici mıknatıslık kazandırılabilir.
3. Elektromıknatıslar : Magnetik özellik gösteren maddeye örneğin demir üzerine tel sarılıp telden akım geçirildiğinde oluşan mıknatıslardır.
Mıknatısın KutuplarıMıknatısların uçları çekme ve itme özelliği gösterirler. Mıknatıslık etkisinin en şiddetli olduğu bu uçlara kutup adı verilir. Bir mıknatısın şekli nasıl olursa olsun iki kutbu bulunur.
Bir mıknatıs ortadan iple asılırsa, kuzey-güney doğrultusuna yönelerek durur. Kuzeyi gösteren kutba N, güneyi gösteren kutba ise S kutbu denir.
Elektrik yüklerinde olduğu gibi, mıknatıslarında aynı kutupları birbirini iter, zıt kutupları ise birbirini çeker. Bu itme ya da çekme kuvveti, mıknatısların kutup şiddetleri ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır
Mıknatıslar, demir, nikel, kobalt gibi maddeleri ve bunların alaşımlarını çeker. Bu nedenle bu maddelere magnetik maddeler denir. Cam, kağıt, tahta, plastik gibi maddeleri mıknatıs çekmez.
Magnetik Alan Kuvvet Çizgileri
Bir mıknatısın çekim etkisini gösterdiği alana magnetik alan denir.
Bir cam levha üzerine demir tozları serpildikten sonra levhanın altına çubuk mıknatıs yerleştirilip levhaya yavaş yavaş vurulduğunda, demir tozları mıknatısın magnetik alan çizgilerine paralel hale gelirler. Demir tozlarının oluşturduğu çizgilere bakılarak normalde görülmeyen çizgilerin nasıl olduğu anlaşılır.
Çubuk mıknatısın çevresindeki magnetik alan çizgileri şekildeki gibidir.Magnetik alan kuvvet çizgileri N kutbundan S kutbuna doğrudur. Çizgilerin uç noktalarında sık olması magnetik alanın uç kısımlarında şiddetli olduğunu gösterir.

Magnetik alan çizgilerinin bulunduğu yerlere pusula iğneleri konulduğunda, pusula iğneleri yerdeki magnetik alan çizgilerine paralel olacak şekilde dengede kalırlar. Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörü ise, o noktada magnetik alan çizgilerine teğettir.
Magnetik alan, çizgilerinin paralel olduğu yerlerdeki alana düzgün magnetik alan denir.
Mıknatısı Bölmek
Çubuk şeklindeki bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, oluşan her bir parça yine N–S kutuplu mıknatıs olur.
Bölme işlemi atomik boyuta kadar devam ettirildiğinde de yine mıknatıs özelliği devam eder. Yani tek kutuplu mıknatıs elde edilemez.

Geçici Mıknatıslanma
Yapay mıknatıslardan faydalanılarak magnetik özelliği olan demir, nikel ve kobalt geçici olarak mıknatıslanabilir. Üç yolla geçici mıknatıslanma elde edilebilir.
1. Sürtünme ile Mıknatıslanma
Bir demir çubuğa,şekildeki gibi mıknatısın her defasında aynı kutbu aynı yönlü sürtürülürse, mıknatısın ilk sürtülen uç kısmı mıknatısla aynı kutuplu olacak şekilde demir çubuk geçici olarak mıknatıslanır.

2. Dokunma ile Mıknatıslanma
Mıknatısa dokundurulan demir parçalarını mıknatıs tutar. Çünkü demir parçası mıknatısın dokunduğu kutupla zıt kutupla kutuplanır ve onu çeker. Demir parçaları uç uca eklenirse, her bir uç bir öncekine göre zıt kutuplanır.

3. Etki ile Mıknatıslanma
Mıknatısın magnetik alanı içine konulan demir parçaları geçici olarak mıknatıslık özelliği kazanır. Şekilde demir parçasına mıknatısın S kutbu yaklaştırılırsa, demirin S ye yakın olan kısmı N, diğer tarafı ise S kutbu olur.

Bir mıknatıs demir çubuğun orta kısmına şekildeki gibi yaklaştırılırsa, demir çubuğun uç kısımları N, orta kısımları ise S kutbu olacak şekilde etki ile mıknatıslanır.

Yerin Magnetik Alanı
Yerin magnetik ala nının olduğu deneylerle tespit edilmiştir. Dünya, sanki kuzey yarı kürede S, güney yarı kürede N kutbu bulunan bir çubuk mıknatıs varmış gibi davranır. Magnetik kuzey ve güney kutup ile coğrafi kuzey ve güney kutup tam çakışmıyor. Belli küçük bir açı kadar sapma gösteriyor.[FONT=Times New Roman] [/FONT]
Ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatıs, bulunduğu yerden geçen dünyanın çevresindeki magnetik alan kuvvet çizgilerine teğet olmak zorundadır. Bu nedenle ağırlık merkezinden asılmış bir çubuk mıknatısın N kutbu magnetik kuzeyi, S kutbu ise magnetik güneyi gösterir.

Kuzey yarı kürede, ağırlık merkezinden asılan bir çubuk mıknatıs veya pusula iğnesinin N kutbu, güney yarı kürede ise S kutbu aşağı eğilir. Ekvatorda yere paralel, kutuplarda ise yere dik konuma gelir.

Mıknatısların Kullanıldığı Alanlar
Mıknatıslar, pusula yapımında, kapı zilinde, telefon, radyo, televizyon, voltmetre, ampermetre, elektrik motorları, bazı oyuncakların yapısı gibi bir çok yerlerde kullanılmaktadır.
Sanayide demir parçalarını diğer maddelerden ayırmak için yine mıknatıslar kullanılır.

ELEKTRİK AKIMININ MAGNETİK ETKİLERİ Akım geçen telin oluşturduğu magnetik alan
Şekilde pusula iğnesinin üzerinden tel geçecek şekilde devre kurulup anahtar kapatılıp telden yeterince akım geçtiğinde pusula iğnesi aniden saparak tele dik konuma gelir. Pusulanın sapması yerin magnetik alanından başka bir magnetik alanın meydana geldiğini gösterir. Bu alan elektrik akımlarının çevresinde meydana gelen magnetik alandır. Bu alanların kaynağı elektrik yüklerinin hareketidir. Telden uzaklaştıkça magnetik alanın şiddeti azalır. Tele yaklaştıkça magnetik alanın şiddeti artar. Telden geçen akımın artması da magnetik alanın şiddetini artırır. Akımın azalması ise magnetik alanın şiddetini azaltır.

Akım geçen telin çevresinde iç içe daireler şeklinde magnetik alan çizgileri oluşur. Herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü, bu alan çizgilerine teğettir.
Akımın yönü değiştiğinde magnetik alan çizgileri ve herhangi bir noktadaki magnetik alan vektörünün yönü değişir.

İNDÜKSİYON AKIMI
Bir mıknatıs şekildeki gibi akım makarasının içine doğru hızla yaklaştırıldığında ya da makaradan uzaklaştırıldığında ampermetreden akım geçer. Üreteç olmadan elde edilen bu akıma indüksiyon akımı denir. İndüksiyon akımının meydana gelmesinin nedeni kapalı bir devre halinde bulunan iletkenden geçen, magnetik alan kuvvet çizgilerinin sayısının değişmesidir.

Kuvvet çizgileri hızlı değişirse indüksiyon akımı büyük, yavaş değişirse küçük olur. Yukarıdaki şekilde de mıknatıs, akım makarasına hızlı yaklaşırsa indüksiyon akımı büyük, yavaş yaklaşırsa akımın şiddeti küçük olur. Mıknatıs yaklaşırken ve uzaklaşırken oluşan akımın yönleri birbirlerine göre zıttır. Makaranın sarım sayısının artması indüksiyon akımının şiddetini artırır.
Elektromıknatıs

Şekildeki gibi bir demire tel sarılıp, telden bir akım geçirildiğinde demirin K ve L uçları arasında bir magnetik alan meydana gelir. Yani bir mıknatıs elde edilmiş olur. Buna elektromıknatıs denir.
Akımın şiddeti ve sarım sayısı ne kadar fazla ise mıknatısın magnetik kuvvet çizgileride o kadar şiddetli, yani mıknatıs güçlü olur.
Alternatif Akım
Çok sarımlı çerçeve şeklindeki bir iletken, mıknatısın uçları arasındaki düzgün magnetik alan içinde döndürülürse, çerçevenin oluşturduğu alandan geçen magnetik kuvvet çizgileri sürekli değiştiğinden çerçevenin tellerinde yönü ve şiddeti devamlı değişen bir elektrik akımı elde edilir. İndüksiyon yoluyla elde edilen bu akıma alternatif akım denir.
Transformatör
Alternatif gerilimleri aynı frekansta yükselten yada alçaltan ve bu işlemi az bir kayıpla gerçekleştiren sistemlerdir.
Transformatörde, demirden yapılmış levhalar bir araya getirilip, bunların üstlerine farklı sarımlı iki bobin sarılır. Primer sargı elektrik gücünü veren girişe, sekonder sargı da elektrik gücünün alındığı çıkışa bağlanır. Primer devreye uygulanan alternatif gerilim sekonder devreden indüksiyon yoluyla yükselmiş ya da azalmış olarak alınır.
Sekonderin sarım sayısı, primerin sarım sayısından fazla ise transformatör yükselten, az ise alçaltan bir transformatördür. Transformatörler doğru akımda çalışmaz yalnızca alternatif akımla çalışır.
Verim % 100 ise, sekonderden alınan güç, primerden verilen güce eşittir.
Ayrıca gerilimler, sarım sayısıyla orantılı olduğundan, bu eşitlik,
Transformatörler gerilimi düşürmek amacıyla kapı zillerinde, teyp ve radyoların elektrik girişinde de kullanılır.