Inhoud
Magneten maken op verschillende manieren deel uit van ons dagelijks leven. Hoewel de meeste mensen waarschijnlijk denken aan de felgekleurde magneten die aan hun koelkast zijn bevestigd, zijn magneten veel groter dan dat. Magneten worden gebruikt in de wetenschap, de industrie en het dagelijks leven. Sommige zijn van nature gevormd, sommige zijn door mensen gemaakt; sommige zijn permanent en anderen zijn tijdelijk.
Soorten
Natuurlijke magneten worden gevonden in een ijzerrijk mineraal genaamd magnetiet. De aarde zelf is een magneet. De meeste magneten die tegenwoordig worden gebruikt, zijn echter door de mens gemaakt en worden gemaakt door bepaalde metaallegeringen te verwerken zodat de ladingen op één lijn liggen. Door de mens gemaakte magneten kunnen tijdelijk of permanent zijn. Tijdelijke magneten kunnen worden gemaakt door over een stuk magnetisch metaal te wrijven, zoals ijzer, of door elektriciteit door de spoelen van een elektromagneet te leiden.
Geschiedenis
De vroegste magneten waren stukjes magnetiet die toevallig werden gevonden. Kleine stukjes ijzer en magnetiet werden meer dan 1.000 jaar geleden door Chinese zeelieden gebruikt voor basiskompassen. Moderne studies van magnetisme begonnen met het werk van William Gilbert in de vroege jaren 1600, toen hij bepaalde dat de aarde magnetisme vertoonde en dat magnetisme door externe processen kon worden veranderd.
Functie
Alle magneten werken volgens dezelfde basisfysica-principes. In een magneet zijn de atomen van het metaal gerangschikt in groepen die domeinen worden genoemd, waarbij de atomaire uitlijningen ervoor zorgen dat de microscopische domeinen magneten op die schaal worden. De domeinen zelf worden uitgelijnd om de grotere magneet te maken. De toepassing van warmte op het magnetische materiaal zorgt ervoor dat de uitlijningen stabiel blijven, waardoor een permanente magneet ontstaat.
Grootte en sterkte
Magneten variëren sterk in grootte, van kleine magneten die worden gebruikt in elektronica en productie tot gigantische magneten die worden gebruikt voor cyclotron-experimenten in de fysica. De sterkte van deze magneten kan ook sterk variëren. Een magneet zoals die die wordt gebruikt om aan koelkasten te kleven, heeft meestal een sterkte van ongeveer een tiende van een tesla, de eenheid van magnetische inductie. De sterkste magneet die ooit is geregistreerd, een elektromagneet die in 2001 werd gebouwd bij het Amerikaanse ministerie van Energys Berkeley Lab, had een sterkte van 14,7 tesla en werd gebruikt om de banen van atoomdeeltjes met hoge snelheid te buigen.
Voordelen
Een van de belangrijkste praktische toepassingen van magneten is de productie van elektriciteit. Net zoals elektriciteit magnetisme kan veroorzaken in een elektromagneet, kan de beweging van magneten in een generator elektriciteit produceren. Magneten worden ook gebruikt voor bepaalde hogesnelheidstreinen, computers, telefoons, fabrieksmachines en kompassen.