Inhoud
Sommige metalen lijken andere metalen sterker aan te trekken. Deze kracht wordt genoemd magnetisme.
Zelfs vóór de ontdekking van elektriciteit, bedachten wetenschappers kompassen, kleine strips van natuurlijk voorkomende magneten die roteren om uit te lijnen met het magnetische veld van de aarde. Omdat het veld van zuid naar noord beweegt, wijst de kompasnaald altijd naar de noordelijke magnetische pool.
Tegenwoordig kunnen mensen zowel massaproducten produceren als begrijpen hoe ze werken. Er bestaan verschillende soorten magneten en de lijst met magnetische metalen is langer dan je zou denken.
Magnetische velden
Wanneer twee metalen door de ruimte naar elkaar worden aangetrokken, is een of beide waarschijnlijk magnetisch.
U bent misschien het meest bekend met permanente magneten, die sterkere magneten zijn omdat ze ijzer bevatten. Dit type magnetisme wordt genoemd ferromagnetisme. Het magnetische veld van de aarde wordt veroorzaakt door de bewegingen van de gesmolten nikkel-ijzer kern van de planeet en kan worden gezien wanneer kleine geladen deeltjes van de zon in botsing komen met de atmosfeer van de aarde dicht bij de magnetische polen van onze planeet, waardoor ze licht uitzenden terwijl ze dat doen .
In de buurt van de noordelijke magnetische pool noemen we de verlichting van het magnetische veld het noorderlicht of aurora borealis.
elektronen
De atomen waaruit de moleculen van alle materie bestaan, hebben een kern van neutronen en protonen.
Rond alle kernen cirkelen elektronen die een negatieve lading hebben. De vorm van hun banen geeft de atomen een directionele oriëntatie en de baanbeweging veroorzaakt een zeer zwak magnetisch veld rond het atoom. Magnetische velden kunnen worden veroorzaakt wanneer een elektrische stroom actief is, maar ze zijn het sterkst wanneer de elektrische stroom in een cirkelvormig of spiraalvormig pad verloopt.
Elektromagneten gebruiken deze eigenschap, zodat hun magnetisme kan worden in- en uitgeschakeld terwijl de elektrische stroom wordt in- en uitgeschakeld.
Lijst met magnetische metalen
Bepaalde metalen hebben een structuur waardoor hun elektronen gemakkelijker kunnen worden uitgelijnd en een magnetisch veld kunnen vormen.
IJzer, nikkel, kobalt en gadolinium zijn het gemakkelijkst te magnetiseren. Metalen zoals aluminium en koper horen technisch op elke lijst met magnetische materialen, maar de magnetische velden die ze produceren zijn erg zwak. Oxiden en legeringen met ijzer kunnen ook gemakkelijk worden gemagnetiseerd, zoals roest en staal. Hoe meer elektronen in een metaal kunnen worden opgesteld, hoe sterker het magnetische veld dat ze produceren.
Natuurlijke Magneten
magnetiet is een ijzeroxide dat in de natuur vaak wordt ontdekt met een sterk magnetisch veld. Dergelijke magnetietmonsters worden lodestones genoemd. Moderne theorieën suggereren dat het magnetiet van lodestones werd gemagnetiseerd door blikseminslagen. Magnetiet kan gemakkelijk een sterk magnetisch veld hebben omdat de kristallijne structuur ervoor zorgt dat grote groepen moleculen (domeinen genoemd) allemaal dezelfde polaire oriëntatie of richting hebben.
Andere mineralen kunnen van nature zwak magnetisme hebben vanwege hun blootstelling aan het magnetische veld van de aarde. Door stenen uit de loopgraven van de oceaan te bestuderen, kunnen we zien hoe het magnetische veld van de aarde is omgedraaid (de magnetische noord- en zuidpool zijn omgedraaid) over de millennia.
Een magneet maken
Het enige dat u nodig hebt om uw eigen magneet te maken, is om veel spoelen van koperen bedrading rond een stalen staaf of spijker te wikkelen. Voer vervolgens met een kleine batterij een stroom door de bedrading en het metaal wordt magnetisch (zie Middelen voor instructies). De staaf of spijker moet een deel van zijn magnetisme behouden, zelfs nadat de elektrische stroom is uitgeschakeld en de bedrading is verwijderd.