Manyetik alan nasıl üretilir?
:2023-08-30
:288
Manyetizmanın oluşumu atomların içindeki elektronlarla ilgilidir. Genel olarak maddeler, manyetik kayma sergileyen eşleştirilmiş elektronlara sahiptir. Ve bazı maddeler, dönüşleri nedeniyle manyetik alan oluşturabilen, yalnızca yarım elektron kabuklarından oluşan eşleşmemiş elektronlara sahiptir. Bu atomlara küçük mıknatıslar denilebilir. Küçük mıknatıslar belirli bir düzende kristaller oluşturacak şekilde düzenlenir ve kristallerin yönsel dizilimi bir manyetik alan oluşturur. Küçük mıknatıslar mikro düzeyde aynı yöne sahip olduklarında makro düzeyde manyetizma sergilerler.
Ferromanyetik maddeler manyetik alana girdiğinde paramanyetik alanın yeniden yönlendirilmesine uğrarlar ve aynı zamanda manyetizmaya sahiptirler. Bu nedenle mıknatısların çektiği demir çiviler diğer demir çivileri de emebilir. Bu işleme mıknatıslanma denir.
Ve bu ferromanyetik olmayan maddeler, bir mıknatısla temasa geçtiklerinde bile, mıknatıs tarafından çekilmeyen plastik gibi, dahili olarak yeniden yönlendirilmezler. Bazı paslanmaz çelikler de alaşımla modifiye edilmiştir ve ferromanyetizma göstermezler.
Mıknatıslar, mıknatıslar, elektrik akımları ve zamana bağlı elektrik alanlarının tümü manyetik alanlar oluşturur. Kalıcı bir mıknatıs, demir veya nikel gibi ferromanyetik maddelerin mıknatıslanmasıyla yapılır.
Manyetik Alanların Özellikleri
Mıknatıslar benzerleri çekme ve zıtları itme özelliği gösterirler.
Yerçekimi alanları gibi manyetik alanlar da bir ortama ihtiyaç duymaz ve boşlukta var olabilir ve diğer nesneleri etkileyebilir.
Manyetik alan, manyetik kuvvet çizgileri ile temsil edilebilir ve mıknatısın kenarındaki demir tozunun gösterdiği yön durumu, yaklaşık olarak manyetik kuvvet çizgileri biçimindedir. Kuzey ve Güney Kutuplarının manyetik özellikleri en güçlüsüdür.
Manyetik alandaki manyetik maddeler veya akımlar, mıknatısı çeken demir çiviler gibi manyetik kuvvetlere maruz kalır ve bu da manyetik alanın varlığını gösterir. Manyetik alan, uzayda herhangi bir konumda yönü ve değeri olan bir vektör alanıdır. Mıknatıs tarafından emilen küçük demir çiviler belirli bir yönü takip edecek ve farklı konumlarda farklı çekim seviyelerini temsil edecektir.
Diamanyetizma ve paramanyetizma, ferromanyetizma
Altın, gümüş ve bakır diyamanyetizmaya sahiptir ve tüm elektronlar eşleşmiştir, makroskobik etkileri bütünleştiremezler ve mıknatıslanmazlar.
Alkali metaller ve geçiş elementleri (demir, kobalt ve nikel hariç) paramanyetizmaya sahiptir
Demir, kobalt, nikel, gadolinyum ve bunların alaşım bileşikleri ferromanyetizmaya sahiptir ve dış manyetik alan kaldırıldığında histerezis döngüleri olarak bilinen artık manyetizma kalır. Ferromanyetizma yalnızca Curie sıcaklığının üzerinde paramanyetik hale gelebilir, çünkü termodinamiğin düzensiz eğilimi ferromanyetizmanın düzenli eğiliminden daha güçlüdür.
Elektromanyetik
Elektrik ve manyetik alanlar birbiriyle yakından ilişkilidir ve birbirine dönüştürülebilir.
Değişen elektrik alanı bir manyetik alan oluşturur, değişen manyetik alan ise bir elektrik alanı oluşturur.
Elektromıknatısların uygulama alanı çok geniştir ve çeşitli elektronik cihazlarda sıklıkla elektromıknatısların ana gövdesi olan bobinler görülür. Trafo, elektrik motoru, jeneratör, manyetik kaldırma, elektromanyetik yoğunlaştırıcı, zil, hoparlör, elektromanyetik vinç, elektromanyetik röle...
Jeomanyetik alan
Dünya çekirdeğinin dış çekirdeği erimiş demir ve nikel metallerini içerir. Bilim insanları, bu erimiş sıvının konvektif hareketinin doğudan batıya doğru bir elektrik akımı oluşturacağına ve bunun da "jeomanyetik alan" olarak bilinen bir manyetik alan oluşturacağına inanıyor.
Jeomanyetik alanın güney kutbu coğrafi kuzey kutbunda yer aldığından kuzey oku burayı gösterir ve zıt kutuplar birbirini çeker.
Manyetik alanların rolü çok önemlidir ve çeşitli yönlere uygulanabilir. Pusulanın navigasyonu jeomanyetik alanı kullanır ve hem elektrik motorları hem de jeneratörler manyetik alanı kullanır. Manyetik alan çizgisini kesen iletkenin içerisinde elektrik akımı oluşacaktır.
Güçlü manyetik alanlar insan sağlığına zararlıdır.