Manyetik insanların ortak özelliği normalden daha elastik ve esnek bir vücuda sahip olmaları ve ciltlerinin normal insanlara oranla daha yapışkan bir yapıya sahip olması. Yukarıdaki videodan da izleyebileceğiniz gibi burada manyetik insanlar olarak bahsedilen kişiler sadece metal cisimleri değil, ahşap, cam veya plastik cisimleri de üzerlerine çekebiliyorlar. Peki bu insanlar manyetik bir güce sahiplerse ise cam, tahta veya plastik maddeleri nasıl üzerlerine çekebiliyorlar? Aslında bilim, manyetik alanı çok net test edebilecek bir düzeyde ve bunu yıllardır yapabiliyor. Test çok kolay: Eğer manyetik alana pusula ile yaklaşırsanız ve pusula mıknatısın olduğu yöne doğru çekilirse bu alanda manyetik bir güç olduğu anlaşılır. Oysa bu insanlar üzerinde yapılan bu testlerde manyetik bir alanın varlığına dair bir kanıt bulunamamıştır. Peki eğer bu insanlar üzerinde manyetik bir etkiden söz edemiyorsak, bu kişilerin cisimleri vücutlarına çekebilmelerini nasıl açıklayabiliriz? Bunun bir kaç nedeni vardır ve bunlardan biri de sürtünme gücüdür.

Bu kişilerin manyetik etki göstermelerinin diğer bir  nedeni aslında bütün memelilerde bulunan “Sebum” sıvısıdır . Sebum, halk dilinde cilt yağı olarak biliniyor ve bu kişilerin ciltlerindeki yağ miktarı normal insanlardan biraz daha fazla. Bu da vücutlarını daha yapışkan hale getiriyor. Vücutlarında bulunan ter miktarının fazla oluşu da cisimlerin vücutlarına yapışmasını sağlıyor. Ayrıca farkındaysanız bu kişiler elastik yapılarından dolayı cisimleri üzerlerinde taşırken hep geriye doğru eğiliyorlar bu da cismin vücutlarına yapışmasını sağlıyor.

Mutlaka bir kez sıcak bir yaz günü deri bir koltuktan kalkarken, deri koltuğa yapışma hissini yaşamışsınızdır. Ya da burnunuzun üstünde kaşık taşıma olayını en azından denemişsinizdir. Eğer kaşığa sıcak hava üflenirse kaşığın burnunuza yapışma olasılığı her zaman daha fazladır. Peki siz deri koltuğa yapıştığınız için manyetik bir güce sahip olduğunuzu düşündünüz mü? Tabiki hayır!  Bu da cisimlerin vücuda nasıl yapışabildiğini daha iyi anlatıyor. Bir de tabiki manyetik olduklarını düşünen kişilerin vücutlarında hiç kıl olmayışı sürtünme olayını da kuvvetlendiren bir diğer önemli faktördür.

Acaba bu kişiler kendilerini gerçekten manyetik bir güce sahip olduklarına inanıyorlar mı? Evet herkes özel olmak istese de, araştırmalar cisimleri üstüne yapıştırmak için illaki bir manyetik gücün gerekliliğinden bahsetmiyor. Evet vücutlarında herkes de olmayan bir özellik olduğu doğru ama bunun doğaüstü ya da manyetik bir olayla ilişkisi yok.

Sabunun içerisinde bulunan demir, klor ve yüksek miktarda brom, bir mıknatıs gibi karşısına çıkacak tüm atıkları, mikropları ve benzeri maddeleri kendi üzerine çekip, ortamı temizleyebilecek. Briston Üniversitesinde çalışan bilim adamları daha önce de ışığa, karbondioksit ve PH değerine hassas sabun araştırmaları yapmış ve şimdi de dünyanın ilk mıknatıs sabununu bularak hem çevresel hem de endüstriyel anlamda devrim niteliğinde bir buluş gerçekleştirdiler. Şimdi mıknatıs sabun sayesinde atık suların geri kazandırılması, deniz suyunun temizlenmesi konusunda büyük adımlar atılabilecek. Bu sabunun ne zaman günlük hayatımıza gireceği konusu ise henüz belirsiz ama istenirse sabunun mıknatıs özelliğinin bir düğme yardımıyla devre dışı bırakılabiliyor olması, kuşkusuz  bu sabunun kullanım alanı konusunda oldukça esneklik sağlayacak.

Yukarıdaki malzemelerle hem eğlenecek hem de çok az para harcayarak rengarenk buzdolabı magnetlerine sahip olacaksınız. İşte gerekli olan malzemeler:

• İstediğiniz miktarda ve renkte şişe kapakları
• Zımpara kağıdı- 220 grit kullanılabilir, ama kaç grit olduğu çok önemli değildir.
• Tutkal tabancası
• Neodymium mıknatıs silindir: Çap: 8mm Kalınlık: 2mm – Ayrıntılı bilgi için tıklayınız
• Çapı 6 mm Köşeli Somun

Yapılışı:

1- Önce şişe kapaklarınızı mıknatıs için hazırlamanız gerekiyor. Yani işe şişe kapaklarının içini zımparalamakla başlayın. Şişe kapaklarının içini ne kadar düz bir zemin haline getirirseniz, mıknatısın kapağa yapışmasını o kadar kolay hale getirirsiniz.

2- Zımparalama işlemi bittikten sonra  tutkal tabancanızla şişe kapaklarının içini tutkallayın. Sonra üstüne somunu yapıştırın.

3-Somunu yapıştırdıktan sonra, hem somunu hem de Neodymium mıknatıs silindiri tutkallayın ve bunları birbirine tutturun. Renkli şişe kapaklarınız, artık buzdolabı magneti olarak kullanıma hazır.

NOT: Burada somun kullanmamızın nedeni, kapakların arkasına bir yükseklik vermek istememizden kaynaklanıyor. Böylece buzdolabı magnetleri hem buzdolabınıza değmiyor, hem de derinliği olduğu için daha hoş gözüküyor. İsterseniz, somunu kullanmadan mıknatısı direk olarak kapakların üstüne de yapıştırabilirsiniz.

Manyetik alan sadece pusulayla yönümüzü bulmamızı sağlamıyor. Manyetik alanın, insan hayatı üzerinde önemli etkileri var. Mesela manyetik alan bizi uzaydaki zararlı ışınlardan koruyan bir kalkan görevi görüyor. Ayrıca denizde ve karada yaşayan canlılar da yönlerini bu manyetik alan sayesinde bulabiliyor ve bu şekilde göç edebiliyorlar.

Peki, yüzyıllardır bir değişim içerisinde olan manyetik alan, değişim sürecini tamamlayıp, değişirse ne olur? Bilim adamları ortalama 5000 yılda tamamlanan bu değişimin eşiğinde olduğumuzun haberlerini veriyor. Burada akıllara başka bir soru takılıyor. Peki, manyetik alan daha önce hiç yer değiştirmemiş miydi? Aslında bilim adamları, manyetik alanın sürekli bir değişim içerisinde olduğunu, ama şuan günümüzde yaşadığımız bir manyetik değişmenin de daha önce tarihte hiç yaşanmadığını belirtiyorlar. Çünkü günümüzde yaşanan manyetik alan değişimi, manyetik alanda ciddi kararsızlıklar yaşatıyor. Şuan manyetik alanın şiddetinde önemli bir düşüş kaydediliyor ve bunun sonucunda çok kutuplu bir manyetik alan oluşuyor.

Manyetik alanın şiddetinin azalması, öncelikle ozon tabakasının bozulmasına neden olacak ve uzaydaki parçacıkların atmosfere girişi değişecek. Yani ozon tabakası, dünyayı bir kalkan gibi korurken, manyetik alanın azalması bu kalkanın da zayıflamasına ve işlevini tam olarak yerine getirememesine sebep olacak. Bu olayın olumsuz sonuçları ise  dünya’da daha fazla radyasyon ve daha fazla hastalık demek. Hatta bazı bilim adamları bu değişim sonucunda bir çok canlının soyunun tükenebileceğine inanıyor. Aslında, manyetik alanların değişmesi veya yok olması durumunda, dünya’da yaşanabilecekleri kimse tahmin edemiyor.

Bu sorunun cevabı “hayır” olacaktır. Mıknatısın çekim alanına giren alana “Manyetik” alan denir. Eğer cisim bu alanın dışında kalırsa, mıknatısın çekim gücü azalır. Mıknatısın tesir edebildiği belirli bir uzaklık vardır. Bu alana giren ve çekebildiği cisimleri çeker. Öncelikle mıknatıs; demir, nikel, çelik gibi bazı metalleri manyetik kutup özelliği sayesinde kendine çekebilmektedir. Burada önemli diğer bir konu mıknatısın çekme gücü kadar, maddelerin de kendine göre bir çekilme yetisi olduğudur. Yani mesela demirin çekilme yetisi çok yüksekken, oksijenin çekilme yetisi demir kadar kuvvetli değildir.

Mıknatısın çekim gücü, mıknatısın büyüklüğüne göre değişmektedir. Mıknatıs büyüdükçe daha uzaktaki maddeleri çekebilmektedir. Yani mıknatıs büyüdükçe, çekim alanı da büyür ve genişler. Örneğin büyük bir mıknatıs, çekim alanı içerisindeki toplu iğneleri kendine çekebilmektedir.

Peki bir mıknatıs, maddeleri nasıl kendine çekmektedir? Bu mıknatısın çekim alanının içine giren demir tozlarının mıknatıslanmasıyla gerçekleşir. Bu tozların hepsi manyetik bir alan oluşturur. Oluşan manyetik alan ne kadar güçlü ise, manyetik alan çizgileri de o denli yakın ve belirgin olur ki bu da çekim gücünü arttırır.

Manyetik alanın en güçlü olduğu bölge kutuplardır. Kutuplardan güneye doğru hareket ettikçe manyetik alan zayıflar ve çekim gücü azalır.

Bu çalışma Lenz’in kanununa verilebilecek bir başka örnektir, bobine uygulanan AC akımdan dolayı manyetik alan değişiyor ve bu da bakır tüp kısmının bulonun üzerinde havada kalmasını sağlıyor.

Yapımı:
Bu projenin yapımı AC elektromıknatıs ile aynıdır. Gerekli olan ek donanım sadece bir bakır tüp ya da boru parçasıdır.

Kullanılışı:
Bulonun ucundaki kısa bakır tüp parçası yerinde iken, bobine AC gücü sağlayan varyakı açık konuma getirin. Bakır tüpün bulonun üstünde havada kaldığını göreceksiniz. Aşağı doğru bastırmayı deneyin. Bobindeki voltajın seviyesini artırmayı deneyin (bobinin oranını aşmamaya özen gösterin!).
Daha sonra aynı şeyi bir parça alüminyum tüp ile deneyin. Nasıl davranıyor? Aynı voltaj ile bobinde daha yükseğe mi çıkıyor?
Daha fazla eğlence için, aynı şeyi köşeli bir alüminyum tüp ile deneyin. Elektronların köşelerde de çemberlerde olduğu kadar kolayca boydan boya nasıl yayıldığını görmelisiniz!

Fazladan üç deney daha:
- Varyakın voltajını aşamalı olarak açmak yerine, bobinin alabileceği maksimum değere ayarlayın, ve varyakın voltajını hızlıca açıp kapayın ve ne olacağını görün!
- Tüp parçalarından birine uzunlamasına bir kesik atın. Nasıl davranıyor?
- DC’yi bobine bağlayın ve tüpün havada kalıp kalamadığını gözlemleyin.

Sonuçlar:
Tüp bobindeki manyetik akımın değiştirilmesi ile oluşturulan eddy akımlarından dolayı havada kalacaktır. Bobinin kutupsallığı eddy akımı alanlarının kutupsallığı ile ters kutupsallık olacaktır (bobinin üstünde bir kuzey kutbu var iken tüpün altında bir kuzey kutbu yaratacaktır, ve tam tersi olan durumu), bu da ikisi arasında bir geritepmeye neden olacaktır.

Kesik olan tüp parçası havada kalmayacaktır çünkü eddy akımları için tamamlanmamış bir devre olacaktır, bu nedenle endüklenmiş manyetik alan yaratılamayacaktır.

Bobinde DC varken, manyetik alan değişmediğinden hiç bir şey olmayacaktır, bu nedenle tüp parçasında eddy akımları endüklenmeyecektir.

Başlangıçta bu imkansız bir görevmiş gibi görünebilir, çünkü manyetik alanları göremeyiz. Fakat aslında bunu yapmanın bir kaç yolu vardır.

1- Bunu gerçekleştirmenin en basit yolu küçük bir pusula alıp bir manyetik alan çevresinde hareket ettirmektir. Pusula işaretlerinin yönü, her yerde manyetik alan hattının kıvrımına teğettir. Pusula yerine küçük bir bar mıknatıs kullanmak bunun için iyi bir gereç olacaktır.

2- Sonraki popüler yöntem, mıknatısı (ya da elektromıknatısı) bir kağıdın ya da ince kartonun altına koymaktır. Daha sonra kağıdın üzerine demir tozları serpin, kağıda bir kaç kez hafifçe vurun, ve küçük demir tozlarının manyetik alan hattı boyunca hizaya geçişini izleyin. Şablonun üzerinde şeffaf krylon sprey kullanarak yerinde kalmasını sağlayabilirsiniz. Ayrıca kalay kaplı demir tozları da kullanabilirsiniz. Paslanmayacaklardır. Ya da plastik bir kutu alın, içini demir tozlarıyla doldurun ve kutunun altına bir mıknatıs yerleştirin. Manyetik alan hattını izleyeceklerdir. Bunun başka bir çeşidi için siyah kum kullanılabilir, çünkü o da çok küçük manyetit parçacıklarından oluşmaktadır.

3- Bunun için bir diğer yöntem, zımbanızı alıp bir kaç zımba telini büyük demir tozları şeklinde kullanmak olacaktır. Demir tozlarında olduğu gibi bir kağıdın üstüne serpin, ya da mıknatısın etrafında asılı kalsınlar.

4- En doğru metod, bir mıknatıs ya da elektromıknatıs etrafındaki boşluktaki manyetik alanı hesaplayıp, alan hatlarını belirleyip kuvvetini taralı bölgelerle gösterebilen bir yazılım paketi kullanmaktır. Bu tür yazılımları görmek için deneme sürümlerini bulup kullanabilirsiniz.

1- Mekanik Şok

Bu mıknatıslar hassastırlar – aşağıdaki durumlarda kolayca çatlayabilir ya da kırılabilirler:
- Sert bir zemine bırakıldıklarında.
- Başka bir mıknatıs ile çarpıştırıldıklarında.
- Bir metal parçası ile çarpıştırıldıklarında.
- Çekiç ya da benzeri sert bir maddeyle vurulduğunda.

Bu nedenle, mıknatıslarınızı dikkatlice kullanmalısınız, tıpkı müzik çalarınızı ya da cep telefonunuzu kullandığınız gibi. İki mıknatısı bir araya getirirken, birinin kuzey kutbu diğerinin güney kutbuna yaklaşmakta olduğundan ötürü aradaki çekim gücünün hızlı ve çarpıcı ölçüde yükselecek olmasına karşı hazırlıklı olmalısınız. Daha iyisi, aralarına plastik bir disk ya da kauçuk bir somun yerleştirmek olacaktır, bu şekilde aralarında bir tampon olmuş olur. Parmaklarınızın sıkışmaması için dikkatli olun. Çünkü bu mıknatıslar diğerlerinden çok daha güçlüdür, bu nedenle ciddi önlemler almış olmanız gerekiyor.

Siz bunun farkına varmıyor olabilirsiniz, fakat bir mıknatıstaki her parçacık yanındaki parçacıkları uzağa itmek ister. Evet, parçacıkların kuzey ve güney uçları birbirlerini çekerler, ama kenarları boyunca geri tepki oluşur. Bu sebepledir ki, eğer iki mıknatıs birbirilerine çarpıştırılırsa, küçük bir parçacığın yüksek bir ivme ile uçarak gözünüze gelebileceğini de göz önünde bulundurmalısınız. Koruyucu gözlükler giymenin iyi tarafı da budur – gözlerinizi beklenmeyen şeylerden korumak. Bu parçacıkların keskin uçları vardır ve gözlerinizi kolaylıkla çizebilirler.

2- Isı

Isı, bu mıknatısın zayıf özelliğidir.
Maksimum çalışma dereceleri 150 °C’dir.
NdFeB mıknatısların curie derecesi ise 310 °C’dir.

Motorlarda sıklıkla kullanılmamalarının sebebi de budur. Mıknatıslarınızın ısınmamasını sağlayın.

3- Rutubet

Bu, bir diğer zayıflık alanıdır. Mıknatısların bu kadar kolay paslanmaması için genellikle kaplamalı ya da zırhlı olurlar. Daha ucuz olduğundan ötürü çinko sıkça kullanılan bir kaplama malzemesidir, fakat o kadar da iyi değildir. Nikel kaplama daha iyi olacaktır. Uzun süre güzel ve parlak görünmelerini sağlar. Bazıları nikelin üzerine çok ince bir altın tabakası ile kaplanmışlardır. Bu daha ziyade görünüş içindir, ama altın kararmadığından dolayı yararlı da olur.

4- Demanyetize Alanlar

Bu açıdan bu mıknatıslar diğerlerinden üstündür. Demanyetizasyona karşı dayanıklıdırlar. Bu da, başka sınıflardaki mıknatısları kolayca demanyetize edebilecekleri anlamına gelmektedir – SmCo, Alniko, Ferrit gibi. Bu durumdan dolayı, mıknatıslarınızı sınıflarına göre depolamalısınız.

Tabii, bir mıknatısı manyetize etmek için, ona enerji yüklenmesi gerekir. Bu, manyetize edilecek materyelin içine oturtulduğu bobine yüksek miktarda atımlı akım uygulanarak yapılmaktadır. Ölçülebilir olan belirli bir miktarda enerji içeren bu akım atımının neticesinde, manyetize edilen materyelin içerisindeki manyetik alana paralel olan mıknatıssal bölgecikler genişler. Peki mıknatıssal bölgeciklerin tekrar daralmasına neler yol açar? Üç şey;

1. Mıknatısın ısısında artış olması.

2. Demanyetize eden bir dış manyetik alan.

3. Mıknatısı fiziksel olarak sallamak veya çarpmak.

Bunlardan her biri, görebildiğiniz üzere, bu enerjinin harcanmasını gerektiriyor (ısı, manyetik alan, hareket). Bunlardan hiç biri, genel manyetik alandaki düşüşten açığa çıkan enerjiyi tutmaya olanak tanımıyor. (İzantropik soğutma, mıknatıssal bölgeciklerin seçkisiz hale gelmesine bağlı olarak ısı enerjisinin bir miktarını tutabiliyor, fakat öncelikle materyele yüklenecek olan enerjiye ihtiyaç vardır.) Ayrıca her devrede bir enerji kaybı söz konusudur (çeşitli ısı enerjisi biçimlerinde, ses enerjisinde, mekanik enerjide, kimyasal enerjide, elektrik enerjisinde vb.).

Bedava enerjinin sırrını çözdüğünü düşünenler tarafından sıkça kullanılan bir anahtar kelime: devridaim. Bundan kasıtları, enerji çıktısının enerji girdisine oranının 1′in üzerinde olmasıdır (harcanan enerjiden daha fazla enerjinin açığa çıkması). Kulağa çok iyi geliyor, ama fizik bunun için yeterli değildir. Enerji ölçümleri yaparken, çoğu zaman farkında olmadan yapılabilecek bazı hatalar vardır, devridaimi mümkün göstermek gibi. Gerçekte böyle bir şey söz konusu değildir.

Ayrıca, bakır atomlarını kullanıp bunları enerjiye dönüştürerek maddenin bir kısmını (E=mc^2 formülü ile) enerjiye dönüştüren bir şemadan bahsedildiğini görüyoruz. Eğer mucidi bunu başarabiliyorsa, mükemmel. Fakat bu “devridaim” icatları grubunda yer almayacaktır. Güneş ya da bir yıldız bunu iyi biçimde yapabilir. Çünkü yüksek basınç, yüksek ısı derecesi ve büyük kütle avantajına sahiptirler.

Mıknatıslar Üzerine

Mıknatıslar pek çok farklı şekilde günlük hayatımızın bir parçasıdırlar. Her ne kadar çoğu insanın aklına mıknatıs deyince buzdolaplarını süsleyen mıknatıslı otantik nesneler gelse de mıknatısların günlük hayatımızdaki yeri bununla sınırlı kalmamaktadır. Mıknatıslar bilimde, endüstride ve her gün kullandığımız eşyalarda yaygın olarak kullanılan bir maddedir. Bazıları doğal yollarla bazı insanlar tarafından suni yollarla şekillendirilmiştir. Bazıları kalıcı mıknatıs iken bazıları geçicidir.

Türleri

Doğal mıknatıslar manyetit olarak adlandırılan ve demir yönünden zengin olan bir mıknatısın içinde bulunurlar. Yeryüzünün kendisi de doğal bir mıknatıstır. Ancak günümüzde kullanılan mıknatısların çoğu insan yapımı olup elektrik yüklerinin dizilimini sağlamak amacıyla bazı metal alaşımlarının işlenmesiyle elde edilir. İnsan yapımı mıknatıslar kalıcı veya geçici olabilir. Geçici mıknatıslar demir gibi manyetik metal parçalarının birbirine sürtülmesiyle veya elektromıknatısın bobinlerinden elektrik akımının geçirilmesiyle elde edilebilir.

Tarihi

Bilinen ilk mıknatıslar rastlantı sonucu bulunan manyetit parçalarıydı. Küçük demir ve manyetit parçaları 1000 yıldan uzun bir süre önce Çinli denizciler tarafından basit pusulalarda kullanılmaktaydı. Manyetizma üzerine modern çalışmalar ise 1600 lü yılların başında William Gilbert’in yeryüzünün manyetik özellikler sergilediğini ve bu manyetizmanın dış etkenlerle değiştirilebileceğini keşfetmesiyle başladı.

İşleyişi

Tüm mıknatıslar aynı temel fizik prensiplerine göre çalışır. Bir mıknatısın içinde metal atomları elektrik kutupları olarak adlandırılan gruplar halinde dizilirler. Bu atomların çift kutup oluşturacak şekilde dizilmesi küçük atom parçacıklarının mıknatıs özellikleri sergilemesine neden olur. Manyetik materyale ısı uygulanmasıyla birlikte bu dizilim sabit hale gelir ve kalıcı mıknatıslanma gerçekleşir.

Boyut ve Kuvvet

Mıknatıslar boyut itibariyle çok çeşitlidirler. Elektronikte kullanılan küçük mıknatısların yanı sıra fizikteki siklotron deneylerinde kullanılan devasa mıknatıslarda mevcuttur. Mıknatısların çekim kuvveti de yine değişiklik göstermektedir. Örneğin buzdolaplarının kapılarında kullanılan mıknatıslar 1/10 tesla (manyetik akım ölçüm birimi) kuvvetindedir. Kaydedilen en güçlü mıknatıs 2001 de Berkeley Üniversitesi Enerji Bölümünde yapılan 14.7 tesla kuvvetinde bir elektromıknatıstır ve yüksek hızlı atom parçacıklarının yönlerini bükmek için kullanılmıştır.

Faydaları

Mıknatısların başlıca kullanıldığı ilk alan elektrik üretimidir. Elektrik elektromıknatısın içinde manyetizma oluşturduğu için jeneratördeki mıknatısların dönüşünden elektrik elde edilir. Mıknatıslar ayrıca yüksek hızlı trenlerde, bilgisayarlarda, telefonlarda, fabrika makinelerinde ve pusulalarda kullanılır.