İçerik
- Manyetizma Tarihi
- Atomlar ve Elektrik Yükü
- Atomların Manyetik Alanları
- Alanların İptali
- mıknatıslama
- İki faktör
Manyetizma, mıknatısların ürettiği kuvvet alanının adıdır. Bu sayede mıknatıslar belli metalleri belli bir mesafeden çekerek görünür bir neden olmadan daha fazla hareket etmelerini sağlar. Aynı zamanda mıknatısların birbirini etkilediği yoldur. Tüm mıknatısların “kuzey” ve “güney” kutupları olarak adlandırılan iki kutbu vardır. Tıpkı manyetik kutuplar birbirlerini çekerken, manyetik kutupların aksine birbirlerini iterler. Çok çeşitli mukavemet seviyelerine sahip birçok mıknatıs çeşidi vardır. Bazı mıknatıslar kağıdı bir buzdolabına tutacak kadar güçsüzdür. Diğerleri araba kaldıracak kadar güçlü.
Manyetizma Tarihi
Mıknatısları neyin güçlü yaptığını anlamak için, manyetizma biliminin tarihiyle ilgili bir şeyi anlamanız gerekir. 19. yüzyılın başlarında, manyetizmanın varlığı, elektriğin varlığı gibi iyi bilinmektedir. Bunlar genellikle tamamen ayrı iki fenomen olarak düşünülmüştür. Bununla birlikte, 1820'de fizikçi Hans Christian Oersted, elektrik akımlarının manyetik alan ürettiğini kanıtladı. Kısa süre sonra, 1855'te başka bir fizikçi olan Michael Faraday, değişen manyetik alanların elektrik akımı üretebileceğini kanıtladı. Böylece elektrik ve manyetizmanın aynı olgunun bir parçası olduğu gösterilmiştir.
Atomlar ve Elektrik Yükü
Tüm madde atomlardan ve tüm atomlar küçük elektrik yüklerinden yapılmıştır. Her atomun merkezinde, pozitif bir elektrik yüküne sahip küçük bir yoğun madde yığını olan çekirdeğe oturur. Her çekirdeği çevreleyen, atom çekirdeğinin elektriksel çekiciliği tarafından tutulan negatif yüklü elektronların biraz daha büyük bir bulutudur.
Atomların Manyetik Alanları
Elektronlar sürekli hareket halinde. Bir parçası oldukları atomların etrafında hareket etmenin yanı sıra dönerler ve hatta bazı elektronlar bir atomdan diğerine hareket eder. Her hareketli elektron küçük bir elektrik akımıdır, çünkü bir elektrik akımı sadece hareketli bir elektrik yüküdür. Bu nedenle, Oersted'in gösterdiği gibi, her bir atomdaki her bir elektron kendi küçük manyetik alanını oluşturur.
Alanların İptali
Çoğu malzemede, bu küçük manyetik alanlar, birçok farklı yöne işaret eder ve Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı'ndan Kristen Coyne'ye göre birbirlerini iptal eder. Kuzey kutupları, güney kutuplarının yanında olmadığı kadar sıktır ve tüm nesnenin net manyetik alanı sıfıra yakındır.
mıknatıslama
Bazı malzemeler dış manyetik alana maruz kaldığında, bu resim değişir. Dış manyetik alan, bu küçük manyetik alanların tümünü hizaya zorlar. Kuzey kutbu bütün kuzey kutuplarını aynı yöne iter: ondan uzağa. Tüm küçük manyetik güney kutuplarını ona doğru çekiyor. Bu, malzemenin içindeki minik manyetik alanların etkilerini bir araya getirmesini sağlar. Sonuç, nesnede bir bütün olarak güçlü bir net manyetik alandır.
İki faktör
Uygulanan harici manyetik alan ne kadar güçlü olursa, sonuçtaki mıknatıslanma o kadar artar. Bu, bir mıknatısın ne kadar güçlü olacağını belirleyen faktörlerin ilkidir. İkincisi, mıknatısın yapıldığı malzeme türüdür. Farklı malzemeler, farklı kuvvetlerde mıknatıslar üretir. Manyetik geçirgenliği yüksek olanlar (manyetik alanlara ne kadar duyarlı olduklarının ölçümüdür) en güçlü mıknatısları yapar. Bu nedenle, saf demir en güçlü mıknatısların bazılarını yapmak için kullanılır.