Mıknatıs ve Manyetizma

Mıknatıs

Mıknatıs, demir, nikel ve kobalt gibi maddeleri çekebilen cisimdir. Bu maddelere ferromanyetik maddeler denir. Doğal mıknatıs manyetit taşıdır; yapay mıknatıslar çubuk, U ve halka şeklinde yapılır.

• Her mıknatısın kuzey (N) ve güney (S) olmak üzere iki kutbu vardır; çekim kuvveti kutuplarda en fazladır.
• Aynı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar çeker.
• Mıknatıs kaç parçaya bölünürse bölünsün her parça yine iki kutuplu bir mıknatıs olur; tek kutuplu mıknatıs yoktur.
• Mıknatıslık ısıtma, darbe ve zamanla azalabilir.

Manyetik Alan

Mıknatısın etkisini gösterdiği bölgeye manyetik alan denir. Manyetik alan çizgileri mıknatısın dışında N'den S'ye doğrudur; çizgilerin sık olduğu yerde alan şiddetlidir. Demir tozları alan çizgilerini görünür kılar. Manyetik alanın birimi tesla (T)'dır.

Dünya'nın Manyetik Alanı

Dünya dev bir mıknatıs gibi davranır. Pusula iğnesinin N kutbu coğrafi kuzeyi gösterir; çünkü Dünya'nın coğrafi kuzeyine yakın yerde manyetik güney kutbu bulunur. Coğrafi kutuplar ile manyetik kutuplar tam çakışmaz; aradaki açıya sapma açısı denir. Dünya'nın manyetik alanı, Güneş rüzgârlarına karşı canlıları korur; kutup ışıkları (aurora) bu etkileşimle oluşur.

Akım ve Manyetizma

• Oersted deneyi: Akım taşıyan telin yanındaki pusula iğnesinin sapması, akımın çevresinde manyetik alan oluştuğunu gösterir.
• Düz telin manyetik alanı tel etrafında halkalar biçimindedir; yönü sağ el kuralı ile bulunur.
• Elektromıknatıs: Demir çekirdek etrafına sarılmış akım geçen bobin. Sarım sayısı ve akım arttıkça mıknatıslık artar; akım kesilince mıknatıslık kaybolur. Hurdalıklardaki vinçler, zil, röle, hoparlör ve maglev trenlerinde kullanılır.

Elektromanyetik İndüksiyon

Bir iletken bobin içindeki manyetik alan değiştirilince bobinde akım oluşur (Faraday). Jeneratörler (dinamo) bu ilkeyle hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. Elektrik motorları ise manyetik alandaki akım taşıyan bobine etki eden kuvvetle elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştürür. Transformatörler alternatif akımın gerilimini değiştirir.

Sınav uyarısı: Alan çizgileri mıknatıs dışında N'den S'ye gider. Coğrafi kuzeye yakın olan Dünya'nın manyetik güney kutbudur. Jeneratör hareketi elektriğe, motor elektriği harekete dönüştürür.