Inhoud
- Magnetisme en natuurlijke magneten
- Magnetiserend metaal
- Keramische, flexibele en gevormde magneten
- elektromagneten
- Supergeleidende magneten
Magneten zijn objecten die een krachtige kracht op andere objecten kunnen uitoefenen zonder ze aan te raken. Een magneet kan ervoor zorgen dat metalen voorwerpen of andere magneten van ver weg bewegen. Er zijn veel verschillende soorten magneten, van de eenvoudige koelkastmagneet tot industriële magneten die een auto kunnen tillen. Magneten worden gebruikt in kompassen om de richting te bepalen, in luidsprekers om geluid te produceren, in computers en televisies, en ze hebben veel andere toepassingen. Sommige magneten worden op natuurlijke wijze gevormd; anderen zijn gemaakt door mensen.
Magnetisme en natuurlijke magneten
Alle materie bestaat uit atomen. Een atoom kan worden gezien als een kleine materiaalkern waarrond zelfs kleinere deeltjes materie elektronen worden genoemd. De elektronen hebben een elektrische lading, dus wanneer ze in een baan om de aarde draaien, vormen ze kleine lussen van elektrische stroom rond elke kern. Magnetische velden worden gevormd door elektriciteit. In de meeste materialen wijzen de kleine magneten die door elk atoom worden gevormd allemaal in verschillende richtingen, en dus heffen ze elkaar op. In sommige materialen zoals lodestone, een ijzererts, plaatste het magnetische veld van de aarde alle atoommagneten op één lijn en liet de hele steen een grote magneet achter.
Magnetiserend metaal
Mensen gebruiken van nature voorkomende magneten al duizenden jaren. Toen mensen eenmaal ontdekten dat van andere materialen ook magneten konden worden gemaakt, begonnen ze door een groot aantal verschillende processen sterkere magneten te produceren. Van bepaalde metalen kunnen magneten worden gemaakt door ze bloot te stellen aan magnetische velden. Hoewel alleen het plaatsen van het metaal in een magnetisch veld kan werken, verhoogt het trillen het effect. Het metaal aaien met de magneet verhoogt ook het effect. Het opwarmen van het metaal terwijl het in het veld is en het hameren terwijl het afkoelt, verhoogt het effect nog verder. Staal en ijzer zijn goede magneten. Dat geldt ook voor een legering van aluminium, nikkel en kobalt, alnico genaamd.
Keramische, flexibele en gevormde magneten
Keramische magneten zijn gemaakt van ijzeroxide en barium of strontiumcarbonaat. Ze zijn gevormd en gebakken zoals elke andere keramiek. Flexibele en gevormde magneten worden gemaakt door gemagnetiseerd poeder (zoals ijzeroxidepoeder) te mengen met hars of plastic. De hars of kunststof kan dan normaal worden gevormd, en het resultaat is een magneet met een unieke vorm die flexibel kan zijn.
elektromagneten
Elektromagneten zijn anders dan andere soorten magneten. Ze gebruiken niet noodzakelijkerwijs magnetisch materiaal in hun constructie. Omdat elke bewegende elektrische stroom een magnetisch veld produceert, kan een magneet worden gemaakt van een batterij en een draad. Als de draad in een lus wordt gevormd, creëert deze een magnetisch veld met een noord- en zuidpool zoals permanente magneten. Als veel draadrollen van dezelfde draad zijn gemaakt, is de gevormde magneet nog sterker. Als ijzer of een soortgelijk magnetiseerbaar materiaal in het midden van de spoel wordt geplaatst, wordt de magneet nog sterker.
Supergeleidende magneten
Supergeleidende magneten zijn een speciaal type elektromagneet. De draadlussen worden gekoeld tot bijna absoluut nul en losgekoppeld van hun stroombron. Omdat de spoel zo koud is, zijn de atomen erin zo stil dat ze geen weerstand bieden tegen de beweging van de elektronen en de stroom blijft stromen. Dit resulteert in een veel sterker magnetisch veld dat wordt gevormd.