Mıknatıs nedir nasıl oluşur ne işe yarar nerelerde kullanılır? özellikleri hakkında bilgi

MIKNATIS demiri çekme özelliği taşıyan ya da sonradan bu özelliği kazanan her türlü madde. Doğal mıknatıslara (mıknatıs taşı) “manyetit” denir. Manyetit, kimyasal bakımdan bir demir oksittir. Manyetit doğada bazalt kayaçları içinde bulunur; bu bazik kayalar, yeryüzünün bazı bölgelerinde, örneğin İsveç’te büyük tepeler oluşturur. Demiri, nikeli ve kobaltı çekme özelliğine sahip olan manyetit siyah renkte bir maddedir; demir cevheri olarak çıkarılır ve iyi nitelikte demir üretilmesini sağlar. Eski Yunanlılar Doğal mıknatısları tanıyor ve bu taşları Anadolu'daki Magnesia (Manisa) kenti ile Maldonyadaki Magnesia Bölgesi’nden çıkarıyorlardı: bu nedenle sonraları, mıknatıslar üstünde gözlemlenen olaylara “manyetik”, bu olayları inceleyen fizik dalına da “manyetizma” adı verilmiştir. Bileşimleri çok değişik, ancak temel maddeleri genellikle demir olan yapay mıknatısların Avrupa’da 12. yüzyıldan önce bilinmediği sanılmaktadır. Günümüzde mıknatıs, yapay olarak elde edilmekte ve telefondan elektronik hesap makinesine kadar birçok aygıtta genellikle bu tür mıknatıslar kullanılmaktadır.

Bir mıknatıs çubuğunun iki ucu vardır, bu uçlara “kutup” adı verilir, çünkü mıknatısın dış manyetik etkilerinin çoğu bu uçlarda kendini gösterir. Örneğin, demir tozlarını, mıknatısın yalnızca kutupları çeker. Uygun bir biçimde asılan ve tedirgin edici diğer manyetik kütlelerden uzakta serbestçe yönelme olanağı sağlanan mıknatıslanmış bir çubuğun, Yerkürenin yönetici etkisi altında kalarak, denge durumundayken, hemen hemen güney-kuzey doğrultusunda ve aynı kutbu her zaman kuzeye dönecek biçimde belirli bir doğrultu aldığı görülür. Pusulaların yapımı bu ilkeye dayanır. Her mıknatıslı çubuğun, kuzeye doğru yönelme eğiliminde olan kutbuna “kuzey kutbu” ya da pozitif kutup, diğer kutbuna da “güney kutbu” ya da negatif kutup denir. Değişik mıknatıs çubuklarının kutupları arasındaki mekanik etkilerin incelenmesi Sonucunda şu temel ilke ortaya çıkar: Aynı işaretli kutuplar birbirini iter, ters işaretli kutuplar birbirini çeker.


Bir mıknatıs, yakınına konulan ve bileşiminde demir bulunan her nesneyi çeker: demek ki mıknatıs, çeresinde bir manyetik alan oluşturmaktadır. Elektrik akımı da bir manyetik alan doğurur. Mıknatıslı bir iğnenin ya da çubuğun kuzey-güney yönünü almasını sağlayan da bu tür alanlardır.


Yalnız birkaç çeşit madde mıknatıslanmaya elverişlidir: Bu tür maddeler, uygun işlemlerden geçtikten sonra, kalıcı ve iyi bir mıknatıs durumuna getirilebilir. Örneğin bir demir ya da çelik çubuk, şiddetli br manyetik alan içine yerleştirildiği zaman, metalin niteliğine göle değişik ölçülerde mıknatıslanır. Demir, manyetik alan kalktığı anda, mıknatıs özelliğini yitirir; çelik ise kazandığı bu özelliği koruyarak kalıcı mıknatıs olur. Demirden başka, nikelin, kobaltın ve bazı alaşımların da mıknatıslanma özelliği vardır. Sözgelimi, tek tek mıknatıslanmayan metallerden (bakır, manganez ve alüminyum) oluşan “Heusler alaşımı'nın mıknatıslandığı görülür. Mıknatıs yapılacak malzeme1erde aranılacak iki temel özellik vardır: Mıknatıslanma şiddetinin ya da manyetik indüklemenin yüksek olması: yapay ya da doğal mıknatıslığın giderilmesi için yapılan etkilere karşı koyması. Günümüzde demir tozları ya da ferrit tozları topaklaştırılarak mıknatıs yapılır. Ferritler, biri demir olan çeşitli oksitlerin karışımıdır. Topaklaştırılan tozlar sıkıştırılır ve mıknatısa istenilen biçim verilir; böylece düzgün biçimli ve mıknatıslanma şiddeti yüksek mıknatıslar yapılır. Bu yöntemin bir başka üstünlüğü de, metal tozlarına plastik maddeler katılarak, esnek mıknatıslar yapılabilmesidir.


Mıknatısların kullanım alanları çok geniştir. Mıknatıslar, vinçlerde demirden gereçleri kaldırmak, metal destekler üstünde metal parçaları tutturmak için kullanılmasının yanı sıra, birçok aygıtın (pusula, telefon, hoparlör, elektrik sayacı vb.) da temel parçalarını oluşturur. Bilgisayarlarda ve elektronik hesap makinelerinde, bellekler ferritten yapılır; tanecik hızlandırıcılarında, tanecikleri yönlendiren yine mıknatıstır.