Manyetik (Mıknatıssal) Alan (Magnetik Kutup)
Vikipedi özgür ansiklopedi

Mıknatıssal veya manyetik alan bir mıknatısın mıknatıssal özelliklerini gösterebildiği alandır. Mıknatısın çevresinde oluşan çizgilere de mıknatısın o bölgede oluşturduğu manyetik alan çizgileri denir. Manyetik alan çizgilerinin yönü Kuzeyden [K] Güneye doğrudur.

Çubukta ok yönünde akan akım (I) çubuğun çevresinde bir manyetik alan () oluşturur. Bu alanın yönü sağ el kuralı ile saptanır.

Michael Faraday araştırmaları neticesinde maddelerin manyetik alana tepki verdiğini ve bu tepki sonucunda etkileşimin olduğunu ortaya koydu. Verdikleri tepkiye göre maddeleri üç grupta toplanabildiğini gösterdi:

1. Diyamanyetik maddeler: Zayıf bir şekilde etkilenenler; Bağıl manyetik geçirgenlikleri µr < 1 olan bu tür maddeler güçlü bir manyetik alana dik şekilde kendilerini yönlendirirler. Diyamanyetizma tek sayıda elektronlara sahip ve tamamlanmamış içi kabuğu olmayan maddelerde görünür. Radyum potasyum magnezyum hidrojen bakır gümüş altın ve su diamanyetik gruba girerler.
2. Paramanyetik maddeler: Bağıl manyetik geçirgenlikleri µr > 1 olan bu tür maddeler güçlü bir manyetik alana paralel şekilde kendilerini yönlendirirler. Paramanyetizma çift sayıda elektronlara sahip maddelerde görülür. Hava alüminyum ve silisyum paramanyetik gruba girer.
3. Ferromanyetik maddeler: Kuvvetli bir şekilde mıknatıslardan etkilenen maddelerdir Demir nikel kobalt ve alaşımlarını içeren maddeler bu gruba girer.

• Aynı işaretli kutuplar birbirini iterlerken zıt işaretli kutuplar birbirini çekerler.
• İtme ya da çekme kuvvetleri kutup şiddeti ile doğru aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
• Elektriksel yük konusundaki Coulomb Kuvveti gibi kutupların birbirlerine uyguladıkları manyetik kuvvet skaler olarak birbirine eşit fakat zıt yönlüdür.
• Bir mıkantısın ikiye bölünmesi sonucu bölünen her bir parçanın K G biçiminde yeniden kutuplaştığı görülür. Buradan çıkaracağımız sonuç atomik boyutlara inildiğinde dahi tek kutuplu mıknatıs elde edilemeyeceğidir.

Bir mıknatısı kütle merkezinden astığımızda bir ucunun kuzeyi diğer ucunun güneyi gösterdiğini gözleriz. Kuzeyi gösteren uca mıknatısın kuzey kutbu [N] güneyi gösteren uca ise mıknatısın güney kutbu [S] denir. Mıknatısın aynı kutupları birbirini iter zıt kutupları ise birbirini çeker.
Pusula bir noktadaki manyetik alanın yönünü gösterir. Pusula ince bir mıknatısın bir iğne üzerinde serbestçe dönebilmesiyle oluşur. Bir mıknatıs pusulaya yaklaştırıldığında pusula iğnesi sapma yapar.
Pusula iğneleri manyetik alan çizgilerine paralel dururlar.

Yerin Manyetik Alanı yaklaşık bir çift kutuptur. Coğrafi olarak da kuzey ve güney kutuplar olarak adlandırılırlar.

Yerin manyetik alanı dünyanın sıvı dış çekirdeğindeki konveksiyon akımları ile oluşur. Dış çekirdekteki konveksiyon hareketleri zaman içinde manyetik alanı oluşturur. Bu konveksiyon hareketlerinin dünyanın oluşumundan beri meydana geldiği düşünülmektedir. Yeryüzü çekirdeğinin içi katı dışı sıvı demir termal hareketlerle kendi manyetik alanlarını oluşturur. Atomların yeterli bir güçle ve düzenli bir şekilde yer değiştirmesi ve yönlendirmesi kalıcı mıknatıslanmaya neden olduğundan dünyanın kabuğunda kalıcı mıknatıslanma yaratır. Dünyayı etrafı manyetik alanla çevrelenmiş büyük küresel bir mıknatıs gibi düşünebiliriz.
Dünya manyetik alanı kuzey ve güney kutupları olan merkezde yerleşmiş bir dipol mıknatıs çubuk olarak ta tanımlanır. Dünyanın dönüş ekseni ile dipolün ekseni arasında yaklaşık olarak 11 derece fark vardır. Bu kuzey ve güney coğrafi kutuplarla manyetik kutupların üst üste gelmediğini gösterir. Herhangi bir noktadaki yer mıknatıssal alanı ölçülen bileşen ve yön ile belirtilir. Yerin içindeki dev mıknatıs Coğrafi kuzey-güney doğrultusuyla yaklaşık 11-15 derece lik bir açı yapacak şekilde konumlandığından pusulanın gösterdiği yön tam olarak coğrafi kuzey yönü olmayıp 11-15 derece arasında sapma yapar.

Sağ el kuralı olarak adlandırılan yöntem çeşitli mıknatıslarda ve içinden akım geçen tel çubuklarda akımın kuvvetin ve manyetik alanın yönünü bulmamıza yardımcı olur.

• Manyetik alan çizgileri mıknatısın N kutbundan S kutbuna doğrudur.
• Sürtünme yolu ile dokunmayla ve etki ile geçici mıknatıslık elde edilebilir.

Manyetik akı

Em.akı= B.Alevhanın alanı.cosa

• Yumuşak demir gibi maddeler ferromanyetiktirler; mıknatısın kutupları arasına yerleştirildiklerinde manyetik alan çizgilerini sıklaştırırlar.
• Manyetik alan çizgilerini zayıflatan maddeler manyetik özellik göstermemektedirler.