Mıknatıs Kanunları

Manyetizma yasalarının bilim ve kültür üzerinde derin bir etkisi oldu. 19. yüzyılın ilk yıllarından beri bilim adamları, çeşitli bağlamlarda mıknatısların davranışını yöneten çeşitli fiziksel yasaları belirlemek ve açıklamak için çalıştılar. 1905'e gelindiğinde, manyetizmanın bilimsel anlayışı, Einstein'ın özel görelilik teorisinin yaratılmasına yardımcı olduğu noktaya kadar gelişti. Manyetizmanın ayrıntılı, derinlemesine anlaşılması yoğun çaba gerektirse de, bu temel yasalara nispeten hızlı bir şekilde geniş bir genel bakış elde edebilirsiniz.

Manyetizma yasaları, 1800'lerin başlarında Orsted, Ampere ve diğer ünlü bilim adamlarının deneylerinden bu yana kapsamlı bir şekilde geliştirildi ve rafine edildi. Bu süre zarfında ortaya konan en temel yasa, bir mıknatısın kutuplarının her birinin kendi ayrı pozitif veya negatif yüküne sahip olduğu ve sadece zıt yüklü kutupları çektiği kavramıdır. Örneğin, pozitif yüklü iki manyetik kutbun birbirini itmesini engellemek neredeyse imkansızdır. Öte yandan, pozitif yüklü ve negatif yüklü bir manyetik kutbun birbirine doğru hareket etmeye çalışmasını engellemek zordur.

Bu kavramın özellikle ilginç hale geldiği yer, önceden var olan bir mıknatısın iki farklı, daha küçük mıknatısa bölünmesidir. Kesimden sonra, daha büyük mıknatısın nerede kesildiğine bakılmaksızın, daha küçük mıknatısların her birinin kendi pozitif ve negatif yüklü kutupları vardır.

Zıt yüklü kutuplar kavramına yaygın olarak denir. Manyetizmanın Birinci Yasası.

Manyetizmanın ikinci yasası biraz daha karmaşıktır ve doğrudan mıknatısların elektromotor kuvvetiyle ilgilidir. Bu özel yasa genellikle olarak adlandırılır Coulomb yasası.

Coulomb yasası, bir mıknatısın direğinin ek bir direğe uyguladığı kuvvetin, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi katı kurala bağlı olduğunu belirtir:

• Kuvvet, kutup kuvvetlerinin çarpımı ile doğru orantılıdır.
• Kuvvet, kutuplar arasındaki orta mesafenin karesiyle ters orantılıdır.
• Kuvvet, mıknatısların yerleştirildiği özel ortama bağlıdır.

Bu kuralları temsil etmek için yaygın olarak kullanılan matematiksel formül:

F =[KxM₁xm₂)/D²]

Formülde, M₁ ve M₂ kutupların kuvvetlerini temsil eder, D kutuplar arasındaki mesafeye eşittir ve K, mıknatısların yerleştirildiği ortamın geçirgenliğinin matematiksel bir temsilidir.

bu Manyetizma Etki Alanı Teorisi mıknatısların davranışı hakkında ek bilgi sağlar. İlk olarak 1906'da Pierre-Ernest Weiss tarafından tanıtılan manyetik alan teorisi, bir maddenin içinde manyetize olduğunda meydana gelen değişiklikleri açıklamaya çalışır.

Büyük manyetize edilmiş maddeler, genellikle alan olarak adlandırılan daha küçük manyetizma alanlarından oluşur. Her alan içinde dipoller olarak adlandırılan daha küçük birimler bulunur. Manyetik bileşimin karmaşık doğası, daha büyük manyetik birimler kırıldığında veya ayrıldığında manyetizmanın devam etmesine izin verir.

Mıknatıslar sonsuza kadar manyetize kalmaz. Kasıtlı demanyetizasyon, mıknatısın kendi içindeki dipollerin yeniden düzenlenmesi yoluyla gerçekleşebilir. Bunu gerçekleştirmek için çeşitli işlemler kullanılabilir. Bir mıknatısı, dipolleri manipüle ettiği bilinen sıcaklık olan Curie noktasından sonra ısıtmak popüler bir yöntemdir. Bir maddenin demanyetize edilmesi için başka bir yöntem, mıknatısa alternatif akım uygulamaktır. Bu yöntemlerden herhangi birini uygulamadan bile, bir mıknatıs, doğal bozunma sürecinin bir parçası olarak zamanla yavaş yavaş demanyetize olur.