Mıknatıslar bazı şeyleri çekerken bazılarını çekmez. Hangi malzemelerin çekip hangilerinin çekmediğini anlamak için genel olarak mıknatısların çalışma mantığını anlamak gerekir. Çoğu kişi metallerin mıknatısları çektiğini bilse de aslında ferromanyetik ve ferromanyetik (“i” değil “o”) olmasına rağmen demir gibi ferromanyetik metaller mıknatısların çekildikleri başlıca metallerdir.
• Demir, kobalt ve nikel ile bu ferromanyetik metallerin alaşımları mıknatıslar tarafından güçlü bir şekilde çekilir. Diğer manyetik metaller arasında gadolinyum, neodimyum ve samaryum bulunur.
• Paramanyetik metaller mıknatıslara zayıf bir şekilde çekilir ve platin, tungsten, alüminyum ve magnezyum içerir.
• Manyetit gibi ferromanyetik mineraller de mıknatıslar tarafından çekilirken, gümüş ve bakır gibi ferromanyetik mineraller itilir.
İçindekiler
Manyetizma nasıl çalışır?
Bazı metallerin neden mıknatıslardan etkilenip diğerlerinin etkilenmediğini bilmek istiyorsanız, manyetizmayı anlamak önemlidir. Bir atomdaki elektronların hareketi küçük bir manyetik alan üretir, ancak bu alan genellikle diğer elektronların hareketi ve bunlara karşılık gelen manyetik alanlar tarafından iptal edilir. Bununla birlikte, bazı malzemelerde, bir manyetik alan uyguladığınızda, komşu elektronların spinleri birbiriyle hizalanarak tüm malzeme boyunca bir kafes alanı oluşturur. Kısacası, bu malzemelerdeki elektronlar birbirlerinin alanlarını iptal etmek yerine bir araya toplanarak daha güçlü bir alan oluştururlar. Bazı malzemelerde bu hizalanma bölge çıkarıldığında kaybolurken bazılarında bölge çıkarılsa dahi bu hizalanma devam eder. Mıknatısların pozitif ve negatif kutupları vardır ve çoğu insanın bildiği gibi, eşleşen kutuplar birbirini iterken zıt kutuplar birbirini çeker.
Manyetik metaller ve alaşımlar
Ferromanyetik malzemeler mıknatıslara çekilir çünkü elektronları döner ve ortaya çıkan manyetik momentler kolayca hizalanır ve bu hizalamayı harici bir manyetik alan olmadan da korur. Demir, nikel ve kobalt gibi ferromanyetik malzemeler, gadolinyum, neodimyum ve samaryum gibi nadir toprak metallerinin yanı sıra mıknatısları da çeker.
Bu malzemelerden yapılmış alaşımlar da mıknatıslar tarafından çekilir, bu nedenle (örneğin kromdan farklı olarak) içinde büyük miktarda demir bulunan paslanmaz çelik bir mıknatıs tarafından çekilir. Diğer ferromanyetik alaşımlar arasında avaroid (nikel ve demir), avaroid (kobalt ve demir), alNiCo (kobalt-demir, nikel, alüminyum, titanyum ve bakır) ve krom (krom, kobalt, demir) bulunur. Temel olarak, herhangi bir manyetik malzeme alaşımı da bir manyetik alana sahip olacaktır.
Paramanyetik ve ferromanyetik metaller
Paramanyetik metaller, mıknatısa karşı ferromanyetik metallere göre daha zayıf bir çekime sahiptir ve manyetik özellikleri manyetik alan olmadığında çekmezler. Paramanyetik metaller arasında platin, alüminyum, tungsten, molibden, tantal, sezyum, lityum, magnezyum, sodyum ve uranyum bulunur.
Ferromanyetik ve ferromanyetik metaller
Bazı malzemeler ferromanyetik olarak sınıflandırılır. Bu, iyonik bir bileşik zıt manyetik momentlere sahip iki kafes malzemesi içerdiğinde meydana gelir, ancak bunlar mükemmel şekilde dengelenmediğinde net mıknatıslanma ile sonuçlanır. Manyetit, bu tür manyetizmanın bir örneğidir ve bu iki tür manyetizma arasındaki benzerlikler nedeniyle başlangıçta ferromanyetik bir malzeme olarak kabul edilmiştir. Bununla birlikte, birçok manyetik malzeme metal değil, seramiktir.
Bakır ve manyetik metaller
Aslında, ferromanyetik metaller mıknatıslar tarafından kendilerine çekilmek yerine itilirler ve genellikle zayıf bir şekilde itilirler. Bir malzeme, manyetik momentleri uygulanan alanı geliştirmek yerine onu etkisiz hale getiriyorsa ferromanyetik olarak sınıflandırılır. Bu malzemeler arasında gümüş, kurşun, cıva ve bakır bulunur.
Mıknatıslara hangi metaller yapışmaz?
Muhtemelen mıknatısların ahşap, plastik, cam, pamuk ve yün gibi metalik olmayan (manyetik) malzemelere yapışmadığını biliyorsunuzdur, ancak mıknatısların tüm metallere yapışmadığını bilmiyor olabilirsiniz. Aslında çoğu metal manyetik değildir. Mıknatıslar, demir ve nikel gibi güçlü manyetik özelliklere sahip metallere yapışır. Zayıf manyetik özelliklere sahip metaller arasında alüminyum, bakır, bakır ve kurşun bulunur.
Mıknatıslar nasıl çalışır?
Mıknatıs, diğer metalleri çekme özelliğine sahip bir metal parçasıdır. Dünyanın kendisi zaten büyük bir mıknatıs. Kutup, kuzey kutbu ve güney kutbu adı verilen iki ucu ve çevresinde manyetik alan adı verilen görünmez bir manyetik alanı vardır.
Milyarlarca pozitif yüklü atom, atom çekirdeğinin etrafında dönen negatif yüklü elektronlar üreterek onları küçük mıknatıslara dönüştüren bir manyetik kuvvet oluşturur. Çoğu malzemede atomlar, manyetik kuvvetlerin tehlikeli yönlerini gösterecek şekilde düzenlenir. Bununla birlikte, bazı malzemelerde atomlar, manyetik kuvvetlerin çoğu aynı yönü gösterecek şekilde düzenlenmiştir. Bu kuvvetler birleşir ve vücut bir mıknatıs gibi çalışır. Bir mıknatısın kuzey kutbu güney kutbunu çekerken diğer mıknatısın kuzey kutbunu iter yani kutupların zıt kutuplarını çeker ve iter. Bir mineral, bilinen bir mıknatısı itiyorsa mıknatıs olarak kabul edilir.
yüz hareketi
Elektronların dönme adı verilen bir açısal momentum özelliği vardır (örneğin, kendi ekseni etrafında dönen bir top gibi), ancak bu benzetmeyle aşırıya kaçmamak önemlidir, çünkü bir elektronun dönüşü, dönüş tipindeki hareketten çok farklıdır. . Bir elektron (dönen bir top gibi) +1/2 veya -1/2 dönüşe sahip olabilir. Sonuç olarak, elektronlar küçük mıknatıslar gibi davranır. İki elektron bir yörüngede eşleşirse, ürettikleri manyetik alanlar birbirini götürür ve atomun net manyetik alanı olmaz.
Etki
Demir gibi manyetik malzemelerde, atomların net manyetik alanları vardır ve diğer atomlarla birlikte alan adı verilen küçük bir alt birim halinde gruplanırlar. Bir etki alanı sırayla herhangi bir yönde hizalanabilir veya tüm komşularıyla aynı yönde hizalanabilir. Normalde, manyetik alanlar aynı hizada değildir, bu nedenle bir demirli metal bloğunun net manyetik alanları yoktur; Her atomda rastgele hizalanan manyetik alanlar birbirini yok eder. Bununla birlikte, harici bir manyetik alan uygulandığında, atomlar bununla hizalanır ve böylece nesneyi mıknatıslar.
manyetik malzemeler
Bir manyetik alanda, her atomun çift elektronları vardır, bu nedenle tek tek elektronlar tarafından oluşturulan tüm manyetik alanlar iptal edilir. Manyetik bir nesneyi bir mıknatısa yaklaştırdığınızda, malzemenin atomlarında minyatür tel döngüler gibi küçük akım döngüleri yaratırsınız. Lenz Yasası adı verilen bir fizik yasasına göre, yarattığınız akımlar, uyguladığınızın tersi yönde bir manyetik alan üretmek için çalışır.
Etkileri
Bakır gibi metalik bir metal, bir mıknatıs için yalnızca bir çekim değil, aynı zamanda bir itme hissi de yaratır. Bu itme çok zayıftır, yani manyetik alan çok güçlü olmadığı sürece onu göremezsiniz. Ancak bu etki metal yapının atomik seviyedeki yapısından kaynaklanmaktadır. Bakır, d orbitalleri olarak adlandırılan tüm çiftlenmiş elektronları içerir, bu nedenle bakırdaki atomların net manyetik momentleri yoktur ve ferromanyetizma, periyodik tablonun elemanları arasında ferromanyetik veya paramanyetikten daha yaygındır.
kaynak:
asge.org
nm.org
entcolumbia.org
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]