Mıknatıs, manyetik kutup özelliğine sahip, demir-nikel-kobalt gibi metalleri çekebilen fiziki madde.
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:
- Tabii mıknatıslar: Çekme ve itme kuvveti mıknatısın kendinde mevcuttur.
- Suni mıknatıslar: Bu mıknatıslar suni vasıtalarla manyetik özelliği kazanırlar. Ya devamlı veya geçici bir zaman içinde mıknatıs haline gelirler.
- 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:
Yeryüzünün manyetik meridyenine, yani manyetik alana paralel vaziyete koyup, çok şiddetli ve keskin bir darbe indirmek.
Bir mıknatısa temas ettirmek veya mıknatısın bir kutbuna sürtmek.
Elektro manyetik bir alana, ferro manyetik bir cisim yerleştirerek elektrik akımı geçirmek (Selenoit vasıtasıyla da yapılabilir).
Cismi ısıtmak ve soğurken dünyanın manyetik alanı istikametine çevirmek.
Mıknatıs tipleri
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.