Mıknatıslanma Nedir? Yöntemleri Nelerdir?
Mıknatıslanma nedir: Mıknatıslanma veya mıknatıslanma vektörü bir maddenin manyetik durumunu belirten niceliktir. Bu vektörün büyüklüğü, maddenin birim hacminin net manyetik momentine eşittir. Mıknatıslanmanın ve madde içindeki manyetizmanın kaynağı elektronların yörüngedeki hareketleridir. Mıknatıslanma vektörü M harfi ile gösterilir.
Mıknatıslanma aşağıdaki eşitlikle tanımlanır:
M mıknatıslanmayı, m manyetik momenti, V hacmi, N ise V hacmindeki manyetik momentlerini sayısını gösterir. N / V, birim hacimdeki manyetik moment sayısı n ile gösterilir. Mıknatıslanmanın birimi (A / m) dir.
Maxwell denklemlerinde mıknatıslanma
Manyetik alanlar, elektrik alanları, yük yoğunluğu ve akım yoğunluğu Maxwell denklemleriyle tanımlanmıştır.
B, H ve M arasındaki ilişki
Bir maddedeki toplam manyetik alan B, çevre akımlarından oluşan H manyetik alan şiddetiyle, maddenin iç dinamiklerinden kaynaklanan M mıknatıslanmasının vektörel toplamına eşittir. Yani,
M ve H arasında da bir ilişki vardır. Diyamanyetik ve paramanyetik maddeler için bu iki nicelik doğru orantılıdır.
χm manyetik duygunluk denilen boyutsuz bir çarpandır.
Ferromanyetik maddelerde ise manyetik kesiklikten dolayı M ile H arasında doğrudan bir ilişki yoktur.
Mıknatıslanma Nasıl Olur?
Doğal mıknatıslar kullanılarak üç tür yöntemle geçici olarak mıknatıs elde edilebilir.
- Bir maddenin mıknatıslık özelliği olabilmesi için manyetik madde olmalıdır. Kobalt, demir, nikel gibi mıknatıs yapımında kullanılan maddelere manyetik madde adı verilir.
- Herhangi bir manyetik maddede mıknatıs gibi davranan minik bölgeler düzensiz bir şekilde bulunur. Bölgeler birbirlerinin manyetik etkisini yok ettikleri için madde mıknatıslık özelliği göstermez.
- Manyetik madde, bir mıknatısın manyetik alanına girdiği zaman bölgeler düzenli bir duruma gelir. Bu durumda madde mıknatıslanır. Manyetik madde birkaç yöntemle mıknatıslanmaktadır. Bu yöntemlerin kontrollü ve en etkilisi elektrik akımı ile mıknatıslandırmadır.
Mıknatıslık özelliği atomların yapısındaki elektronların hareketinden kaynaklanır.
Mıknatıslanma ve Mıknatısın Özelliğini Kaybetmesi
Manyetik maddeleri mıknatıslandırma yöntemleri;
- Dokunma ile mıknatıslanma
- Etki ile mıknatıslanma
- Sürtme ile mıknatıslanma
Dokunma İle Mıknatıslanma
Çelik yada demir dokunma, etki ve sürtünme ile mıknatıslanır. Bir mıknatıs çubuk yumuşak demirden yapılmış bir çiviye dokundurulduğunda çivi, sanki bir mıknatıs gibi demir tozlarını çeker. Bu duruma dokunma ile mıknatıslanma adı verilir.
Etki İle Mıknatıslanma
Mıknatıs olmayan bir çiviyi, mıknatısın kutuplarını birine yaklaştıralım. Ama dokunmasına izin vermeyelim, yine de çivinin demir tozlarını çektiğini görürüz. Çivi mıknatıslanmıştır. Çivinin mıknatısa yakın olan ucu ayrı kutup, uzak olan ucu ise mıknatısla aynı kutup adını alır. Buna etki ile mıknatıslanma denir.
Sürtünme İle Mıknatıslanma
Mıknatıslanmamış bir demir çubuk mıknatıs çubuğa aynı yönde sürtüldüğünde çelik çubuk tekrar mıknatıslanır. Buna da sürtme ile mıknatıslanma adı verilir. Mıknatıslanmamış bir demir çubuk şekilde ki gibi mıknatıs çubuğa aynı yönde sürtüldüğünde çelik çubuk mıknatıslanır. Bu duruma sürtme ile mıknatıslanma denir.
Mıknatıs, özelliğini üç nedenden dolayı kaybeder:
- Mıknatısa sert bir darbe ile vurulması
- Mıknatısın oksitlenmesi(paslanması)
- Mıknatısın yüksek ısıya maruz kalması
BENZER KONULAR