Magnetisme is een onzichtbare kracht, veroorzaakt door de elektronen in de atomen waaruit alles om ons heen bestaat. Van je kleding tot je bureau, elk stukje materie is gemaakt van kleine deeltjes die atomen worden genoemd. Atomen hebben negatief geladen elektronen die om hen heen draaien. Meestal draait het elektron in willekeurige richtingen. Wanneer alle elektronen in dezelfde richting draaien, creëren ze een onzichtbare kracht die bekend staat als magnetisme.
Een ingestorte ster, bekend als een neutronenster, heeft de sterkste magnetische kracht van alle objecten in het universum.
Een magneet is een object met een magnetisch veld (een onzichtbaar patroon van magnetisme). Een magneet trekt andere voorwerpen aan of stoot ze af.
Magneten zijn meestal gemaakt van ijzer of staal, maar van aluminium, staal-ijzer, koper, nikkel en kobalt kunnen ook krachtige magneten worden gemaakt.
De onderstaande afbeelding toont een magnetisch veld of magnetische kracht verdeeld in de ruimte rond en binnen een magneet.
.svg)
1. Staafmagneten - De kracht van een magneet is gericht op de polen en minder op de zijkanten. Staafmagneten zijn over het algemeen van de zwakste vorm omdat de polen het kleinste oppervlak hebben. Ze zijn de meest voorkomende vorm die in het dagelijks leven wordt gebruikt, zoals koelkastmagneten en kompassen. Ze worden ook vaak gebruikt voor demonstraties in de klas. Dit zijn de goedkoopste en makkelijkste magneten om te vervangen.
2. Hoefijzermagneten - Hoefijzermagneten zijn gewoon staafmagneten die in een U-vorm zijn gebogen. De U-vorm maakt de magneet sterker door de polen in dezelfde richting te wijzen. Oorspronkelijk gemaakt als vervanging voor de staafmagneet, is deze vorm het universele symbool voor magneten geworden. Het kan worden gebruikt om metalen voorwerpen van elke grootte op te pakken, afhankelijk van de sterkte van de hoefijzermagneet. Kleine hoefijzers kunnen bijvoorbeeld paperclips verzamelen, terwijl hoefijzermagneten van industriële grootte worden gebruikt in de bouw en techniek om grote stukken zwaar metaal op te rapen. Ook aan de onderkant van de slinger worden hoefijzermagneten gebruikt.
3. Schijfmagneten - Door de vorm van een magneet te veranderen, kunnen we het gebied van de polen vergroten, waardoor de kracht van de aantrekkingskracht toeneemt. Vanwege het brede, platte oppervlak hebben schijfmagneten een groot pooloppervlak waardoor ze sterke, effectieve magneten zijn.
Afhankelijk van de grootte van de schijf heeft deze vorm verschillende toepassingen. Schijfmagneten worden dagelijks gebruikt in kleding, modeaccessoires en woonaccessoires. Het naaien van schijfmagneten in kleding is een geweldige manier om de stof bij elkaar te houden. Schijfmagneten van industriële grootte worden vaak gebruikt om oude auto's op autokerkhoven op te halen.
.svg)
4. Bolmagneten – Bolmagneten worden vaak verkocht als speelgoed en noviteiten. Bolmagneten zijn populair bureauspeelgoed zoals ratelslangeieren. Deze vorm kan ook worden gebruikt om armbanden en kettingen te maken. Sferische magneten zijn ook effectieve hulpmiddelen om te demonstreren hoe sommige elementen en moleculen zijn gestructureerd als je de bollen gebruikt om atomen weer te geven.
5. Opgerolde magneten - Magneten die een spiraalvormige draadspoel zijn, worden elektromagneten genoemd en zijn enkele van de sterkste magneten die er bestaan. Ze worden echter alleen magnetisch als er elektrische stroom door een draad in de magneet zelf stroomt. De sterkte en polariteit van het magnetische veld dat door de elektromagneet wordt gecreëerd, is instelbaar op basis van de stroom die door de draad loopt. Elektromagneten worden gebruikt in bewegende delen zoals cd-spelers, dvd-spelers, automatische ramen, harde schijven en automatische deuren in supermarkten.
6. Cilindrische of staafmagneten - Cilindrische of staafmagneten hebben een dikte die gelijk is aan of groter is dan hun diameter. Hierdoor kunnen de magneten zeer hoge niveaus van magnetisme genereren uit een relatief klein pooloppervlak. Door hun vorm zijn deze magneten ideaal voor onderwijs, onderzoek en experimenteel gebruik.
7. Ringvormige magneten – De meeste ringmagneten zijn axiaal gemagnetiseerd. Noord- en zuidpolen bevinden zich op de platte cirkelvormige oppervlakken ("boven en onder"). De weinige diametraal gemagnetiseerde ringmagneten met polen "links en rechts" zijn specifiek gemarkeerd. Ringen zijn vergelijkbaar met schijven, maar zijn hol in het midden. Minder volume betekent dat ringen niet zo sterk zijn als vergelijkbare schijven, maar het holle midden maakt ze veel veelzijdiger - ringen glijden gemakkelijk over buizen of staven.
.svg)
Er zijn drie hoofdtypen magneten: tijdelijke, permanente en elektromagneten.
Tijdelijk - Sommige ijzer en ijzerlegeringen kunnen gemakkelijk worden gemagnetiseerd door zelfs een zwak magnetisch veld. Wanneer het magnetische veld echter wordt verwijderd, verliest het object geleidelijk zijn magnetisme.
Permanent - Voorbeelden zijn alnico (aluminium, nikkel-kobaltlegering) en ferrieten (keramiekachtig materiaal dat is gemaakt van een mix van ijzeroxiden met nikkel, strontium of kobalt). Als ze eenmaal gemagnetiseerd zijn, verliezen deze objecten niet gemakkelijk hun magnetisme.
Elektromagneten - Deze worden gebruikt wanneer een zeer sterke magneet nodig is. Elektromagneten worden gemaakt door een metalen kern in een draadspoel te plaatsen die een elektrische stroom draagt. De elektriciteit die door de draad gaat, wekt een magnetisch veld op. Terwijl de elektrische stroom vloeit, werkt de kern als een sterke magneet. Computers, tv's en elektromotoren zijn elektromagneten.
De meest voorkomende materiaalsoorten waarmee permanente magneten worden gemaakt, zijn keramiek, alnico en neodymium. Keramische magneten zijn sterk en werken goed voor de meeste experimenten. Alnico-magneten zijn nog sterker en werken heel goed voor wetenschappelijke experimenten, hoewel ze duurder zijn dan keramische magneten. Neodymium-magneten zijn zo sterk dat een diameter van een halve inch enkele kilo's ferromagnetische objecten kan optillen. Ze zijn de duurste van deze drie magneettypes.
1. Aantrekkelijk eigendom - Magneet trekt ferromagnetische materialen aan zoals ijzer, kobalt en nikkel.
2. Afstotende eigenschap - Elke magneet heeft een zuidpool en een noordpool. Gelijkaardige magnetische polen stoten elkaar af en ongelijke magnetische polen trekken elkaar aan.
3. Richtlijneigenschap – Een vrijhangende magneet wijst altijd in een noord-zuid richting.
De aarde is een hele grote magneet en er is overal om ons heen een magnetisch veld. De noord- en zuidpool zijn sterk magnetisch. De noordpool van de aarde is ook een magnetische noordpool: een kompas wijst naar het noorden naar de noordpool omdat het wordt aangetrokken door het magnetische veld van de aarde.
In het centrum van de aarde draait de kern van de aarde. De kern bestaat voornamelijk uit ijzer. Het buitenste deel van de kern is vloeibaar ijzer dat ronddraait en van de aarde een gigantische magneet maakt. Dit is waar we de namen voor de noord- en zuidpool vandaan halen. Deze polen zijn eigenlijk de positieve en negatieve polen van de gigantische magneet van de aarde. Dit is erg handig voor ons hier op aarde, omdat we magneten in kompassen kunnen gebruiken om onze weg te vinden en ervoor te zorgen dat we in de goede richting gaan. Het is ook nuttig voor dieren zoals vogels en walvissen die het magnetische veld van de aarde gebruiken om de juiste richting te vinden tijdens het migreren. Misschien wel het belangrijkste kenmerk van het aardmagnetisch veld is dat het ons beschermt tegen de zonnewind en straling van de zon.
Een kompas heeft een kleine magneet erin. De pijl wijst altijd naar de Noordpool.
.svg)
