Mıknatısın Cisimlere Uyguladığı Kuvvet
Mıknatıs Kutupları
Mıknatıslar birçok farklı sektörde kullanılıyor. Genel anlamıyla mıknatıs demir, nikel ve kobalt olarak adlandırılan maddeleri çeken ve bu cisimlere karşı bir etki gösteren cisimdir. Mıknatısın kutupları ise 2 farklı ucunun yapısını oluşturmaktadır. Bu iki farklı uç manyetik olarak çekme ve itme özelliklerini sergileyen kısımları oluşturuyor. Mıknatıslar 3 şekilde oluşabiliyor. Öncelikle doğal olabildikleri gibi sonradan yapay olarak elde edilebilenleri de bulunuyor. Son olarak ise elektrik enerjisi ile oluşturulan elektromanyetik mıknatıslar karşımıza çıkıyor.
Mıknatıs Türlerinin Birbirinden Farklılıkları Nelerdir?
Öncelikle doğal mıknatıslar kayaç yapısı ve içerdiği demir oksit bileşiği ile karşımıza çıkıyor. Bu sayede oluştuğu andan itibaren çekme, itme vazifesi görebiliyor. Bundan farklı olarak manyetik mıknatıslar insanların kendi istek ve ihtiyaçlarına göre yapılıyor. Boyutları, şekilleri ve etki alanları kullanılacak işe göre belirleniyor. Demir ve çelik metallerine geçici veya daimi mıknatıslık özelliği kazandırılmasıyla elde edilirler. Elektromanyetik mıknatıslar ise bu ikisinden tamamen farklıdır. Burada devreye elektrik akımı girmektedir. Ham demir çubuğun etrafından elektrik akımı geçirilerek mıknatıslık özelliği kazandırılıyor. Bu yolla ham demirden bir mıknatıs elde edilmiş oluyor.
Mıknatıs Kutuplarının Genel Özellikleri
· Mıknatısın kutuplarından aynı olanları birbirini itecektir. Zıt olanları ise birbirini çekecektir.
· Her mıknatısın hayali olarak bir manyetik alanı bulunuyor.
· Hayali manyetik alan çizgileri kuzey tarafından çıkar ve güney tarafında son bulur.
· Mıknatısı bölerek tek bir kutup elde edilemez. Her parça N-S olarak iki farklı yeni kutup olur.
· Dünyamızın da mıknatıslık özelliği vardır. Bu yüzden pusulalar kullanılarak yön bulmak mümkündür.
· Mıknatıs çeşitli elektronik cihazlara, kartlara, ekranlara zarar verebilmektedir. Ekrana yakınlaştırınca renkleri bozup kalıcı sorunlara yol açabilmektedir. Bu yüzden bu cihazlardan uzak tutulmalıdır.
Yapay Mıknatıs Nasıl Elde Edilir?
Yapay, iki kutuplu bir mıknatıs elde etmek için bazı yolların izlenmesi gerekiyor. Ayrıca birçok farklı malzemeye ihtiyaç duyuluyor. Öncelikle kobalt, nikel ve alüminyum malzemelerine ihtiyaç duyulan mıknatıs yapımında bu maddeyi içeren alnico adı verilen maddeler kullanılıyor. Çeşitli işlemler sonucunda bu mıknatısa kullanılacağı alana göre şekil veriliyor. Çubuk, U, yuvarlak, at nalı, kare, halka mıknatıs türleri bu şekillerden sadece birkaçını oluşturuyor. İsteğe göre bu şekil üretim aşamasında belirlenebiliyor.
Mıknatıs S-N Kutupları
Mıknatısın en etkili olduğu bölgeleri bu bahsedilen kutup noktalarıdır. Manyetik özelliklerinin en iyi gösterildiği yer olan uç noktalar itme ve çekme özellikleri göstermektedir. Her mıknatıs bu kutuplardan 2 adet barındırmaktadır. Bu kutupların adları kuzey ve güneydir. İngilizce ’de North olarak geçen kuzey kelimesinin baş harfi N, South olarak geçen kelimenin karşılığı ise S olarak alınmış ve evrenselleştirilmiştir. Şeklinin bir önemi olmamakla beraber her mıknatıs 2 farklı kutup içerecektir. Şekil sadece kutupların yerini etkilemektedir. Mıknatıs parçalanmak istendiği takdirde yine 2 farklı kutup oluşturacaktır. Farklı iki mıknatısın aynı kutupları birbirini iter. Tam tersi olarak zıt kutuplar ise birbirini çekecektir.
Kutupların Zarar Görmesi Halinde Mıknatıslık Özellikleri Kaybolur Mu?
Mıknatıs bazı durumlarda özelliğini kaybederek sıradan bir metal halini alabilmektedir. Manyetik özelliklerin yoğun olduğu uç bölgelerin hasar görmesi bu özellik kaybının başlıca nedeni olarak karşımıza çıkmaktadır. Şiddetli bir darbe alması halinde mıknatıslık özelliği yitirilecektir. Buna ek olarak uzun süreler kullanılmayan ve oksitlenme yapan mıknatıslarda pas sebebiyle etkisini kaybedebiliyor. Oksitlenme kadar sıcaklık da etkili bir mıknatıs bozulması sebebi olarak belirtiliyor. Yüksek sıcaklıklarda uzun süreli bekleyen mıknatısların kutupları zarar görmesine neden oluyor. Sonucunda ise mıknatıslık özelliği ortadan kalkmış oluyor. Aksi takdirde ortadan ikiye ayırma parçalama gibi durumlarda mıknatıslık özelliği kaybolmuyor. En küçük parça dahi mıknatıslık özelliği göstermeye devam ediyor.
Mıknatısların Kutuplarının İtme Çekme Özelliği Hangi Sektörde Kullanılıyor
Mıknatıslar birçok farklı alanda kullanılabiliyor. Bu alanların başında ise hiç şüphesiz elektrik santralleri geliyor. Jeneratörlere kurulan mıknatıs düzenekleri ile elektrik sağlanıyor. Buna ek olarak elektrik motorları, elektronik cihazlar, mutfak eşyaları gibi alanlarda da kullanılıyor. Elektromanyetik mıknatısların gücünden ise araba hurdalıklarında faydalanıyor. Tonlarca ağırlıktaki araçlar elektromanyetik mıknatısın aktifleştirilmesi halinde kolaylıkla kaldırılıyor. Bu mıknatısa giden akım kesilerek aktifliğinin kaybedilmesi sonucunda ise bırakılabiliyor. Mıknatıslar sadece taşıma alanında değil temizlik alanında da kullanılmaktadır. Kil temizliği, kum temizliği, değerli metallerin yabancı maddelerden arındırılması gibi birçok alanda da temizlik anlamında kullanılıyor. Elektrik motorlarının mini halleri ise tüm elektrikli oyuncakların içerisinde yerini alıyorlar.
4. Sınıf Fen Bilimleri Mıknatısların Uyguladığı Kuvvet konu anlatımı
Yapay mıknatıs: Aslında mıknatıs olmadığı halde sonradan mıknatıs özelliği kazandırılmış maddeleri yapay mıknatıs denir.
Aynı zamanda kullanım alanlarına ve şekillerine bağlı olarak pek çok değişik mıknatıs bulunmaktadır. Özellikle bu mıknatısların şekilleri değişkenlik gösterir.
- U şekline sahip olan mıknatıs
- Halka mıknatıs
- Çubuk mıknatıs
Mıknatısların ucu iki ayrı kutuptur. Bir ucu Kuzey (N), diğer ucu ise Güney (S) olarak nitelendirilir. Burada N ve S harfleri İngilizceden alınmıştır. N (North) ve S (South) İngilizce sözcüklerin ilk harfi şeklinde ifade edilir.
Not: Mıknatıslar demir, kobalt ve nikel gibi maddeleri etkilediği gibi aynı zamanda birbirlerini etkilerler. Bu doğrultuda aynı kutuplar birbirlerini iter. Ancak farklı kutuplar ise birbirlerini çeker. Üstelik mıknatıslar birbirlerine temas etmeden iterler. Bu etkiye manyetik etki denir. Bunun sonucunda oluşan alana ise manyetik alan ismi verilmiştir.
Örnek: İki tane mıknatıs ele alalım. Bu mıknatıslardan uçları kuzey olanları birbirlerine yaklaştıralım. Bu doğrultuda mıknatıslar birbirini itecektir. Çünkü birbirine aynı olan kutuplar daha birbirine dokunmadan iterler. Aynı şekilde mıknatıslardan bir ucunu kuzey olarak alalım diğerini ise güney olarak alalım. Birbirlerini çekerler ve birbirlerine yapışırlar. Çünkü zıt kutuplar birbirlerini çeker.
Ayrıca mıknatıslar parçalara bölündüğü zaman özelliklerini kaybetmezler. Mıknatısların etki ettiği ya da etki etmediği birçok farklı maddede de bulunmaktadır. Ek olarak mıknatısların çekim ya da itme kuvvetleri mıknatısların gücüne bağlı olarak değişkenlik gösterir. İnsan eliyle de itme ya da çekme güçleri arttırılabilir ya da azaltılabilir. Böylece birçok farklı alanda mıknatıs kullanmakta ve insan hayatını kolaylaştırmaktadır.
Mıknatısların Etki Ettiği Maddeler
Mıknatısların etki ettiği birçok değişik madde bulunmaktadır. Bu maddeler genelde demir, nikel ve kobalt gibi maddelerden yapılmış olan birbirinden farklı ürünlerdir.
- Çivi
- Toplu iğne
- Çay kaşığı
Bu gibi daha birçok farklı örnek vermek mümkündür. Aynı zamanda mıknatısların etki etmediği birçok değişik madde bulunmaktadır.
- Alüminyum
- Plastik
- Bakır
- Gümüş
- Tahta
- Porselen
- Cam
Mıknatısların Kullanım Alanları Nelerdir?
Günlük yaşantımız içerisinde mıknatıslar birçok farklı alanda kullanılır. Bu kullanım alanları hayatımızı kolaylaştırır ve insan çalışmalarının daha kullanışlı hale gelmesine imkan verir.
- Çöpler içerisinde bulunan bazı maddeler mıknatıs yardımıyla ayrılır ve geri dönüşüme gider.
- Buzdolabında bulunan mıknatıslar buzdolabı kapağının kolayca kapanmasına fırsat verir.
- Fabrika bacalarında bulunan mıknatıs duman içerisinde yer alan demirleri tutar. Bu sayede çevreye zarar vermesine engel olunur.
- Ayrıca günlük yaşamdaki birçok değişik teknolojik ürün içerisinde mıknatıs bulunabilir. Bu sebepten dolayı kullandığımız bilgisayar, cep telefonu veya tablet gibi birçok teknolojik ürünleri mıknatıslardan uzak tutmalıyız.
Not: Pusula iğnesi bir mıknatıs türüdür. Dünyanın manyetik kutuplarına bağlı olarak çalışır. Dünyanın herhangi bir yerinde olduğumuz zaman pusulanın renkli kısmı her zaman kuzeyi gösterir.