Bir mıknatısın çeşitli metal nesneleri kendine çekme yeteneği muhtemelen herkes tarafından iyi bilinir. Tıpta ve diğer endüstrilerde mıknatısların kullanılmasından bahsetmiyorum. Mıknatıs nasıl çalışır ve demirin yanı sıra hangi maddeleri çeker?
Mıknatıs nedir ve nasıl düzenlenir?
Bir mıknatıs, kendi manyetik alanına sahip bir gövdedir. Mıknatıslar çeşitli şekillerde gelir:
- kalıcı - tek bir mıknatıslamadan sonra bu özelliği koruyan ürünler. Mıknatıslar, mukavemet ve diğer parametrelere bağlı olarak birkaç alt türe ayrılır.
- Geçici - sabitler prensibi ile çalışır, ancak sadece güçlü bir manyetik alanda bulundukları zaman. Örneğin, yumuşak demir denilen ürünler (çiviler, ataşlar, vb.).
- selenoidler çerçevenin etrafına sıkıca sarılmış tellerdir. Tipik olarak, böyle bir cihaz bir demir çekirdek ile donatılmıştır. Sadece telden bir elektrik akımı geçerse çalışır.
Kalıcı bir mıknatıs en yaygın ve yaygın olanıdır. Üretimi için en sık aşağıdaki malzeme kombinasyonları kullanılır:
- neodim-demir-bor;
- Alnico veya UNDK alaşımı (demir, alüminyum, nikel, kobalt);
- kobalt samaryumu;
- ferritler (demir oksit ve diğer ferrimagnet metallerinin bileşikleri).
Herhangi bir mıknatısın güney ve kuzey kutbu vardır. Aynı kutuplar iter ve tersi çeker.
İlginç gerçek: mıknatıslar genellikle at nalı şeklinde yapılır. Bu, kutupların birbirine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmesi için yapılır. Böylece, metalin daha büyük kısımlarını çekebilen güçlü bir manyetik alan oluşturulur.
Bir mıknatıs neden sadece belirli maddeleri çeker?
Çalışma prensibi, hareketli elektronlar kullanarak bir manyetik alan oluşturulmasına dayanır. Genel olarak, bir elektron en basit mıknatıstır. Hareket halindeki yüklü herhangi bir parçacık manyetik bir alan oluşturur. Çok sayıda hareketli parçacık varsa ve hareketleri bir eksen etrafında meydana gelirse, manyetik özelliklere sahip bir gövde elde edilir.
Öyleyse neden bir mıknatıs arka arkaya tüm maddeleri çekmiyor? Atomun bileşimi çekirdeğin yanı sıra etrafında dönen elektronları içerir. Elektronların üzerinde döndükleri veya yörüngeledikleri özel seviyeleri vardır. Bu seviyelerin her birinde 2 elektron bulunur. Ve farklı yönlerde dönerler.
Ancak şu maddeler denir: Ferromıknatıs. Bazı elektronlar eşleştirilmemiş. Buna göre, belirli bir sayı aynı yönde dönebilir. Bu, maddenin her atomunun etrafında manyetik bir alan oluşturur.
Genellikle atomlar rastgele sıradadır. Bu durumda, alanlar birbirini dengeler. Fakat tüm atomların manyetik alanlarını bir yöne yönlendirirseniz, bir mıknatıs alırsınız. Farklı metallerin ve diğer maddelerin çekilebileceği, ancak ferro-mıknatıslardan çok daha zayıf olduğu dikkat çekicidir.Çekiciliği hissetmek için çok güçlü bir mıknatıs kullanmanız gerekir.
Ferromagnetler arasında demir, kobalt, nikel, gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum, erbium gibi metaller bulunur. Ayrıca, bazı metal alaşımları ve bileşikleri benzer özelliklerle karakterize edilir. Metalik olmayan menşeli ferromanyetlerin sayısı çok fazla değildir veya şu ana kadar çok az çalışılmıştır. Bunlar arasında krom oksit bulunur.
Manyetik duyarlılık, belirli bir yapıya sahip maddeler (özellikle metaller) ile karakterizedir. Bunlara ferromanyetler denir - bunlar, atomların manyetik alanlarının bir yönde toplandığı maddelerdir. Demir, kobalt, nikel, terbiyum, gadolinyum, disprosyum, holmiyum, erbium ek olarak ferromanyetlere aittir. Ayrıca, bir mıknatıs belirli alaşımları ve hatta metalik olmayan maddeleri - örneğin krom oksit - çeker.
