Mıknatıs Hangi Maddeleri Çeker, Hangi Maddeleri Sürüklemez?
Mıknatıslar bazı nesneleri çeker, kimilerini de sürüklemez. Hangi malzemeleri sürükleyip hangilerini sürüklemediğini kavramak için genel olarak mıknatısların çalışma manasını anlamak gerekir. Çoğu insan metallerin mıknatıslardan etkilendiğini öğrense de hakikatte, paramanyetik ve ferrimagnetic “i” ile “o” değil ile metallerin sahip olduğu halde hakikatte demir gibi ferromanyetik metaller kendilerine çekilen ana metallerdir. •Demir, kobalt, nikel ve ayrıca […]
Mıknatıslar bazı nesneleri çeker, kimilerini de sürüklemez. Hangi malzemeleri sürükleyip hangilerini sürüklemediğini kavramak için genel olarak mıknatısların çalışma manasını anlamak gerekir. Çoğu insan metallerin mıknatıslardan etkilendiğini öğrense de hakikatte, paramanyetik ve ferrimagnetic “i” ile “o” değil ile metallerin sahip olduğu halde hakikatte demir gibi ferromanyetik metaller kendilerine çekilen ana metallerdir.
•Demir, kobalt, nikel ve ayrıca bu ferromanyetik metallerden oluşan alaşımlar, mıknatıslara güçlüce çekilir. Öbür ferromanyetik metaller gadolinyum, neodim ve samaryum kapsar.
•Paramanyetik metaller, mıknatıslara cılız şekilde çekilir ve platin, tungsten, alüminyum ve magnezyum kapsar.
•Magnetit gibi ferrimagnetic metaller de mıknatıslara çekilirken, gümüş ve bakır gibi diyamagnetik metaller onlar tarafından itlir.
Manyetizma Nasıl Çalışır?
Bazı metallerin neden mıknatıslardan etkilendiğini ve öbürlerinin neden etkilenmediğini öğrenmek istiyorsanız manyetizmayı kavramak ehemmiyetlidir. Elektronların bir atomdaki hareketi minik bir manyetik alan üretir, ancak sıradanda bu alan öbür elektronların hareketi ve onların karşıt manyetik alanları tarafından iptal edilir. Bununla beraber bazı malzemelerde, bir manyetik alan uyguladığınızda komşu elektronların dönüşleri birbiriyle aynı hizaya kazanç ve bu, tüm materyal süresince bir net alan oluşturur. Kısacası, birbirlerinin alanlarını iptal etmek yerine bu malzemelerdeki elektronlar bir araya kazanç ve daha eforlu bir alan oluşturur. Bazı malzemelerde, bu hizalama alan kaldırıldığında kaybolur, ancak kimilerinde alan kaldırıldıktan sonra dahi kalır. Mıknatısların pozitif ve olumsuz kutupları vardır ve çoğu insanın bildiği gibi, eşleşen kutuplar birbirlerini iterken, karşı kutuplar birbirlerini çeker.
Ferromanyetik Metaller ve Alaşımlar
Ferromanyetik malzemeler mıknatıslara çekilir, zira elektronları döner ve ortaya çıkan manyetik momentler basitçe hizalanır, bu hizalamayı harici bir manyetik alan olmadan dahi gözetir. Demir, nikel ve kobalt gibi ferromanyetik malzemeler mıknatısların yanı gizeme gadolinyum, neodim ve samaryum gibi ender toprak metallerini de çeker.
Bu malzemelerden yapılan alaşımlar da mıknatıslara çekilir, bu sebeple misalin kromun aksine içinde ehemmiyetli ölçüde demir bulunan paslanmaz çelik mıknatıslara çekilir. Öbür ferromanyetik alaşımlar arasında avaroit nikel ve demir, favaroit kobalt ve demir, alniko kobalt, demir, nikel, alüminyum, titanyum ve bakır ve kromin krom, kobalt ve demir bulunur. Temel olarak, ferromanyetik malzemelerden oluşan rastgele bir alaşım da manyetik alan olacaktır.
Paramanyetik Metaller ve Manyetizma
Paramanyetik metaller, mıknatıslar için ferromanyetik metallerden daha cılız bir çekime sahiptir ve manyetik özelliklerini bir manyetik alan yokluğunda sürüklemezler. Paramanyetik metaller arasında platin, alüminyum, tungsten, molibden, tantal, sezyum, lityum, magnezyum, sodyum ve uranyum bulunur.
Ferrimagnetik Metaller ve Manyetizma
Bazı malzemeler ferrimanyetik olarak sınıflandırılmıştır. Bu, iyonik bir bileşik karşıt manyetik momentlere sahip iki kafes materyaline sahip olduğunda oluşur, ancak ikisi bütün olarak dengelenmiş olmadığında net bir mıknatıslanmaya yol açar. Manyetit, bu tip bir manyetizmaya misal teşkil eder ve başlangıçta bu iki manyetizma cinsi arasındaki eşliklerden dolayı ferromanyetik bir materyal olarak kabul edildi. Bununla beraber, bir hayli ferromanyetik malzeme metallerden ziyade seramiktir.
Diyamagnetik Metaller ve Manyetizma
Diyamagnetik metaller, hakikatinde kendilerini sürüklemekten ziyade mıknatıslar tarafından itilir ve genellikle cılız biçimde itilirler. Malzemeler, manyetik momentleri, onu geliştirmek yerine uygulanan alana ters olarak hareket ettiğinde diyamagnetik olarak sınıflandırılır. Bu malzemeler gümüş, mermi, cıva ve bakır kapsar.
Hangi Metal Çeşitleri Mıknatıslara Yapışmaz?
Muhtemelen mıknatısların ahşap, plastik, sırça, pamuk ve yün gibi metal olmayan diyamagnetik malzemelere yapışmadığını öğreniyorsunuzdur, ancak mıknatısların tüm metallere yapışmadığını öğrenmiyor olabilirsiniz. Hakikatinde, çoğu metal manyetik değildir. Mıknatıslar, demir ve nikel gibi eforlu manyetik özelliklere sahip metallere yapışırlar. Cılız manyetik özelliklere sahip metaller arasında alüminyum, pirinç, bakır ve mermi bulunur.
Mıknatıslar Nasıl Çalışır?
Bir mıknatıs, öbür metalleri sürükleme yeteneğine sahip bir metal parçasıdır. Zati dünya’nın kendisi büyük bir mıknatıstır. Kutup ismi verilen iki ucu, kuzeyi arayan bir kutup ve güneyi arayan bir kutup ve etrafındaki manyetik alan olarak adlandırılan görünmez bir manyetizma alanı vardır.
Milyarlarca pozitif yüklü atom, bir atomun çekirdeği çevresinde dönen ve bir ufak mıknatısa dönüştüren manyetik bir güç yaratan olumsuz yüklü elektronlar üretir. Çoğu malzemede, atomlar manyetik güçlerin risk istikametlerini gösterecek biçimde tertip edilir. Bununla beraber, bazı malzemelerde, atomlar manyetik güçlerin çoğunun aynı doğrultuya işaret ettiği biçimde tertip edilir. Bu güçler birleşir ve nesne bir mıknatıs gibi davranır. Bir mıknatısın kuzey kutbu güney kutbunu çeker, ancak öbür bir mıknatısın kuzey kutbunu iter, başka bir deyişle kutupların aksine sürükler ve kutupları iter. Metal, öğrenilen bir mıknatısı itmesi vaziyetinde mıknatıstır.
Çevirme Hareketi
Elektronlar, eğik olarak adlandırılan, açısal momentuma misalin kendi aksı çevresinde dönen bir top gibi olan bir özelliğe sahiptir, ancak bu analojiyi çok ileri götürmemek ehemmiyetlidir, zira elektron dönüşü, neticede eğirme hareketinin cinsinden çok değişiktir. Bir elektron dönen bir top gibi +1/2 veya -1/2’lik bir dönüşe sahip olabilir. Netice olarak, elektronlar minik mıknatıslar gibi hareket ederler. İki elektron bir yörüngede eşleştirilirse, ürettikleri manyetik alanlar birbirlerini iptal eder ve atomun net manyetik alanı yoktur.
Tesir
Demir gibi ferromanyetik malzemelerde, atomların net manyetik alanları vardır ve alan ismi verilen minik bir alt ünitede öbür atomlarla beraber gruplandırılır. Bir tesir alanı sırayla rastgele bir rasgele yönde hizalanabilir veya tüm komşularıyla beraber aynı yönde hizalanabilir. Sıradanda, manyetik alanlar aynı hizada değildir ve bu sebeple kendi başına bir demir metal topağının hiçbir net manyetik alanı yoktur; her bir atomun gelişigüzel hizalanan manyetik alanları birbirini iptal eder. Bununla beraber, harici bir manyetik alan uygulandığında, atomlar onunla aynı hizada olur, böylece nesne mıknatıslanır.
Diyamanyetik Malzemeler
Bir diyamanyetik alanda, her atomun eşleştirilmiş elektronları vardır, bu sebeple ayrı ayrı elektronlar tarafından oluşturulan tüm manyetik alanlar iptal edilir. Mıknatısın yanına diyamanyetik bir nesne getirdiğinizde, minyatür tel halkaları gibi malzemenin atomlarında ufak akım döngüleri yaratırsınız. Lenz Kanunu isimli bir fizik kanununa uygun olarak yarattığınız akımlar, uyguladığınıza karşı manyetik alan üretecek biçimde çalışır.
Tesirleri
Bakır gibi bir metalik metal yalnızca bir mıknatıs için bir çekim eforu yaratmaz, hakikatinde itme hissi yaratır. Bu itme eforu çok cılızdır, başka bir deyişle manyetik alan çok eforlu değilse, onu göremezsiniz. Bununla beraber bu tesir metal yapısının atomik seviyedeki yapısından kaynaklanmaktadır. Bakır, d-orbitalleri olarak adlandırılan tüm eşleşmiş elektronlara sahiptir, böylece bakırdaki atomların net manyetik momentleri yoktur ve diyamanyetizm, periyodik tablonun ögeleri arasında ferromanyetizma veya paramanyetizmadan çok daha yaygındır.