Mıknatıs ve Manyetik Alan 10. sınıf


Kategoriler: 10. Sınıf Fizik, Elektrik ve Manyetizma, Fizik

MANYETİZMA

  • Mıknatıslık özelliği genel olarak manyetizma olarak adlandırılır.
  • Bazı metalleri çekme özelliği gösteren maddelere mıknatıs denir.
  • Mıknatıslık özelliğinin temelinde, maddelerin elektrikli yapısı vardır. Negatif yüklü elektronların hareketi mıknatıslık özelliği oluşturur.
  • Çoğu maddede, atomların mıknatıslık özellikleri birbirlerinin etkisini yok ettiğinden, madde mıknatıslık özelliği göstermez.
  • Bazı maddelerde ise, atomların mıknatıslık özelliği birbirinin etkisini yok etmez, kuvvetlendirir. Böyle maddeler mıknatıslık özelliği gösterir.

  • Doğal olarak mıknatıslık özelliği gösteren maddelere doğal mıknatıs denir.
  • Maddelere mıknatıslık özelliği sonradan da kazandırılabilir. Böyle maddelere yapay mıknatıs denir. Aşağıda bazı yapay mıknatıs örnekleri verilmiştir.



MIKNATISLAR

  • İster doğal, isterse yapay mıknatıs olsun, tüm mıknatısların iki kutbu vardır.
  • Mıknatısların, daha yoğun etki oluşturduğu bölgelerine manyetik kutup denir.
  • Mıknatısın kuzeyi gösteren kutbuna kuzey kutup, güneyi gösteren kutbuna ise güney kutup denir.
  • Kuzey kutup N ile, güney kutup Sile gösterilir.
  • Bir mıknatıs her zaman çift kutupludur. Yalnız N ya da yalnız S kutbu olan bir mıknatıs olmaz.
  • Bir mıknatıs ikiye bölündüğünde, yine iki kutuplu iki mıknatıs oluşur.

MIKNATIS VE MANYETİK ALAN

  • Manyetik özellik gösteren bir maddenin çevresinde oluşan etki alanına manyetik alan denir.
  • Mıknatıstan etkilenebilen maddeler manyetik alan içinde bulunduklarında, manyetik kuvvetin etkisinde kalır.
  • Manyetik kuvvet, yer çekimi kuvveti gibi temas gerektirmeyen bir kuvvettir.

Mıknatısın Manyetik Alanı

  • Bir mıknatısın yakınında tutulan bir pusulanın iğnesi sapar. Pusula, mıknatıs çevresinde farklı konumlarda gezdirildiğinde, pusula iğnesi buna göre sürekli yön değiştirir.
  • Pusula iğnesinin bu etkileşimi manyetik alan nedeniyledir.

  • Pusula iğnesine benzer bir etki demir tozları ile mıknatıs arasında da gözlenir.
  • Bir mıknatısın bulunduğu bölgeye demir tozları serpildiğinde resimdeki gibi bir görüntü oluşur.

  • Mıknatısın manyetik alanındaki demir tozları çizgiler oluşturur.
  • Manyetik alan görsel olarak modellenirken, demir tozlarının oluşturduğu gibi çizgiler kullanılır.
  • Manyetik alanın gösterilmesi için kullanılan hayali çizgilere manyetik alan çizgileri ya da manyetik alan kuvvet çizgileri denir.

Bilgi: Manyetik alan çizgileri, mıknatısın dışında N ı kutbundan S kutbuna doğru, mıknatısın içinde ise S kutbundan N kutbuna doğrudur.



  • Manyetik alan çizgilerinin şekli, alanı oluşturan kaynağa göre değişir. Örneğin, U mıknatısının birbirine paralel olan kolları arasındaki manyetik alan çizgileri birbirine paraleldir. Bu şekilde çizgileri birbirine paralel olan manyetik alana düzgün manyetik alan denir.
  • Farklı kutuplar arasındaki manyetik alan çizgileri şekillerdeki gibi olur. Çizgiler kapalı eğriler oluşturur.

Manyetik Alan Çizgileri

  • Manyetik alan çizgileri gerçekte yoktur. Görsel bir model olarak kullanılır.
  • Manyetik alan çizgileri her zaman üç boyuttadır. Ancak çizimlerde genellikle iki boyutta çizilir.
  • Manyetik alan çizgilerinin sonsuz sayıda olduğu kabul edilir.
  • Manyetik alan şiddetinin büyük olduğu yerlerde, manyetik alan çizgileri daha sık ve fazla sayıda çizilir.
  • Manyetik alan çizgileri kesişmez. Yani bir noktadan sadece bir tane manyetik alan çizgisi geçer. Bir noktada birden fazla mıknatıs manyetik alan oluşturuyorsa, bunlar birleşerek tek bir alan çizgisi oluşturur.
  • Manyetik alandaki bir pusula iğnesi her zaman o noktadan geçen manyetik alan çizgisine teğet olur.

Maddelerin Manyetik Özelliği

  • Mıknatıslardan etkilenebilen maddelere manyetik madde denir. Manyetik maddelere mıknatıslık özelliği de kazandırılabilir.
  • Mıknatıslardan etkilenmeyen ve mıknatıslık özelliği kazandırılamayan maddelere manyetik olmayan madde denir.

Manyetik Geçirgenlik



  • Manyetik maddeler manyetik alanda bulunduklarında manyetik alan çizgilerini sıklaştırır.
  • Manyetik olmayan maddeler ise manyetik alanda bulunduklarında, manyetik alan çizgilerini seyrekleştirir.
  • Maddelerin manyetik alan çizgilerini sıklaştırması ya da seyreltmesi özelliğine manyetik geçirgenlik denir.
  • Bir maddenin manyetik geçirgenliğinin boşluğun manyetik geçirgenliğine oranına bağıl manyetik geçirgenlik denir.

Manyetik Geçirgenliklerine Göre Maddeler

Maddeler manyetik geçirgenliklerine göre üç gruba ayrılır.

1. Diyamanyetik Maddeler

  • Zayıf manyetik özellik gösteren maddelerdir.
  • Bağıl manyetik geçirgenlik katsayıları 1’den biraz küçüktür.
  • Manyetik alan içine konulduğunda alan çizgilerini seyreltirler.
  • Bakır, gümüş, bizmut, azot ve karbon bazı diyamanyetik maddelerdir.

2. Paramanyetik Maddeler

  • Manyetik alan içine konulduğunda zayıf olarak mıknatıslanan maddelerdir.
  • Bağıl manyetik geçirgenlik katsayıları 1’den biraz büyüktür.
  • Manyetik alan içine konulduğunda alan çizgilerini biraz sıklaştırırlar.
  • Alüminyum, magnezyum, oksijen ve hava bazı paramanyetik maddelerdir.

3. Ferromanyetik Maddeler

  • Manyetik alan içine konulduğunda kuvvetli olarak mıknatıslanan maddelerdir.
  • Manyetik alan çizgilerini paramanyetik maddelere göre daha fazla sıklaştırırlar.
  • Bağıl manyetik geçirgenlik katsayıları 1’den çok büyüktür.
  • Demir, nikel ve kobalt bazı ferromanyetik maddelerdir.

Mıknatıslanma

  • Düzgün bir manyetik alana konulan diyamanyetik madde manyetik alandan etkilenmez.
  • Paramanyetik madde düzgün manyetik alandan biraz etkilenir.
  • Düzgün manyetik alan içine konulan ferromanyetik madde manyetik alandan çok etkilenir.



  • Ferromanyetik maddeler kalıcı mıknatıslık özelliği kazanarak yapay mıknatıs olabilir.
  • Geçici olarak mıknatıslık özelliği kazanıp sonra tekrar bu özelliğin kaybolmasına geçici mıknatıslanma denir. Mıknatısa yapışan bir ataşın geçici mıknatıslanması bu şekildedir.

Bilgi: Ferromanyetik maddeler;
1. Sürtünme
2. Dokunma
3. Etki yoluyla mıknatıslanabilir.

Mıknatısların Arasındaki İtme ve Çekme Kuvvetleri

  • Mıknatısların aynı cins kutupları birbirini iter, zıt cins kutupları birbirini çeker.
  • İki mıknatısın birbirine uyguladığı itme ya da çekme kuvveti eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür.
  • Bu kuvvetler, temas gerektirmeyen, etki -tepki kuvvetleridir.
  • Mıknatısların uyguladığı itme ya da çekme kuvvetleri;
    * Mıknatısların kutup şiddetlerinin çarpımı ile doğru,
    * Kutuplar arası uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.

Bilgi

  • Bir cisme aynı doğrultuda etki eden manyetik kuvvetlerin bileşkesi hesaplanabilir.
  • Aynı yönlü iki kuvvetin bileşkesi, kuvvetlerin toplamına eşit olur. Yönü, toplanan kuvvetlerle aynıdır.
  • Zıt yönlü iki kuvvetin bileşkesi, kuvvetlerin farkına eşit olur. Yönü, büyük kuvvet yönündedir.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
20 Haziran 2020 Cumartesi