Ev buzdolabınıza yapışmış oyuncaklar veya okulda size gösterilen nallar gibi mıknatısların bazı olağandışı özellikleri vardır. Ayrıca kutupları var.
İki mıknatısla yakınlaştırın. Bir mıknatısın güney kutbu diğerinin kuzey kutbuna çekilecektir. Bir mıknatısın kuzey kutbu diğerinin kuzey kutbunu iter.
Manyetik ve elektrik akımı
Manyetik alan elektrik akımı, yani hareketli elektronlar tarafından üretilir. Atom çekirdeği etrafında hareket eden elektronlar negatif yük taşır. Yüklerin bir yerden başka bir yere yönlendirilmiş hareketine elektrik akımı denir. Bir elektrik akımı kendi etrafında manyetik bir alan oluşturur.
Kuvvet çizgileri olan bu alan, bir döngü gibi, elektrik akımının yolunu, yolun üstünde duran bir kemer gibi kaplar. Örneğin, bir masa lambası açıldığında ve bakır tellerden akım geçtiğinde, yani teldeki elektronlar atomdan atoma atlar ve telin etrafında zayıf bir manyetik alan oluşur. Yüksek voltaj iletim hatlarında, akım bir masa lambasından çok daha güçlüdür, bu nedenle bu hatların telleri etrafında çok güçlü bir manyetik alan oluşur. Böylece, elektrik ve manyetizma aynı madalyonun iki yüzüdür - elektromanyetizma.
Elektron hareketi ve manyetik alan
Her atomun içindeki elektronların hareketi, çevresinde küçük bir manyetik alan yaratır.Yörüngede hareket eden bir elektron, girdap benzeri bir manyetik alan oluşturur. Ancak manyetik alanın çoğu, bir elektronun yörüngedeki çekirdeğin etrafındaki hareketi tarafından değil, elektronun ekseni etrafındaki, elektron spini olarak adlandırılmasıyla yaratılır. Spin, bir gezegenin ekseni etrafındaki hareketi gibi bir elektronun ekseni etrafında dönmesini karakterize eder.
Malzemeler neden mıknatıslanır ve mıknatıslanmaz
Plastik gibi çoğu malzemede, tek tek atomların manyetik alanları rastgele yönlendirilir ve birbirlerini iptal eder. Ancak demir gibi malzemelerde, atomlar manyetik alanlarının toplanacağı şekilde yönlendirilebilir, böylece bir parça çelik mıknatıslanır. Malzemelerdeki atomlar manyetik alan adı verilen gruplara bağlanır. Ayrı bir alanın manyetik alanları bir yönde yönlendirilir. Yani, her alan küçük bir mıknatıstır.
Farklı alanlar çok çeşitli yönlere yönlendirilir, yani düzensizdir ve birbirlerinin manyetik alanlarını söndürür. Bu nedenle, çelik bir şerit bir mıknatıs değildir. Ancak, alanları bir yöne yönlendirmeyi başarırsak, manyetik alanların kuvvetleri toplanır, o zaman dikkatli olun! Çelik şerit güçlü bir mıknatıs olacak ve herhangi bir demir nesneyi bir çividen buzdolabına çekecektir.
İlginç gerçek: mineral manyetik demir cevheri doğal bir mıknatıstır. Ama yine de, çoğu mıknatıs yapay olarak yapılır.
Mıknatıslar nasıl
Hangi kuvvet atomların büyük bir etki alanı oluşturmak için ince bir çizgi oluşturmasına neden olabilir? Çelik şeridi güçlü bir manyetik alana yerleştirin.Yavaş yavaş, tek tek tüm alanlar uygulanan manyetik alan yönünde dönecektir. Döndürüldükçe, alanlar diğer atomları bu harekete çekecek, boyut olarak büyüyecek, kelimenin tam anlamıyla şişecek. Daha sonra aynı yönlendirilmiş alanlar bağlanacak ve şimdi lütfen çelik şerit bir mıknatısa dönüştü.
Bunu sıradan bir çelik çiviyle yoldaşlarınıza gösterebilirsiniz. Çiviyi büyük bir at nalı mıknatısının manyetik alanına koyun. Tırnak alanları doğru yönde hizalanana kadar birkaç dakika orada tutun. Bu olur olmaz, tırnak kısaca bir mıknatıs haline gelecektir. Bununla birlikte, düşmüş pimleri zeminden bile alabilirsiniz.