Wat is magnetisme?
Magnetisme is een natuurkundig verschijnsel dat zich uit in
krachtwerking tussen magneten of andere gemagnetiseerde of
magnetiseerbare voorwerpen, en een krachtwerking heeft op bewegende
elektrische ladingen, zoals in stroomvoerende leidingen. De
krachtwerking vindt plaats door middel van een magnetisch veld, dat door
de voorwerpen zelf of anderszins wordt opgewekt.
Wat is een magnetisch veld?
In de fysica en de elektriciteitsleer is een magnetisch veld een veld dat de ruimte doordringt en dat een magnetische kracht
op bewegende elektrische ladingen en magnetische dipolen uitoefent.
Magnetische velden omgeven elektrische stromen, magnetische di-polen, en
veranderende elektrische velden.
Elektrische en magnetische velden
Een elektrisch veld (eigenlijk elektrostatisch veld) wordt geproduceerd
door niet-bewegende elektrische ladingen en zorgt voor een elektrische
kracht op andere ladingen. Een
magnetisch veld
wordt geproduceerd door de bewegende elektrische ladingen, en wordt
daarom ook wel elektrodynamisch veld genoemd. In een magneet
bijvoorbeeld wordt het veld veroorzaakt door de bewegingen van de
elektronen in het materiaal. Iedere elektrische stroom genereert daarom
een magnetisch veld, zoals aangetoond door Ørsted en Ampère.
Wat is een magneet?
Een
magneet is een voorwerp van magnetisch of gemagnetiseerd materiaal, dat
op grond van dit magnetisme voorwerpen van ferromagnetisch materiaal
aantrekt en andere magneten aantrekt of afstoot. Dit fenomeen wordt
veroorzaakt door een door het voorwerp opgewekt magnetisch veld. Een
magneet heeft twee plaatsen (polen) waar de magneetwerking het sterkst
is en wordt daarom ook dipool genoemd.
Permanente magneet
Permanente magneten behouden na een magnetisatie gedurende lange tijd
hun magnetische eigenschappen. Zij worden heden ten dage vervaardigd uit
metaallegeringen ijzer, nikkel en aluminium, met toevoegingen van
kobalt, mangaan en koper of keramische stoffen gebruikt permanente
magneten in dynamo's, kompassen (de magneetnaald), in elektromotoren, in
elektrische meetinstrumenten, zoals bijvoorbeeld draaispoelmeters, in
luidsprekers en koptelefoons en in veel andere moderne apparaten, zoals
harde schijven, sensoren en metaalafvalscheidapparaten.
Magnetisch gedrag van materialen
Wanneer een materiaal wordt blootgesteld aan een magnetisch veld kan het daarop op verschillende manieren reageren.
Men onderscheidt:
- diamagnetisme
- ferromagnetisme
- anti-ferromagnetisme
- ferrimagnetisme
- paramagnetisme
- Pauli-paramagnetisme
- superparamagnetisme
- spinglas-magnetisme
Wanneer men in het normale spraakgebruik zegt dat een materiaal
magnetisch is, bedoelt men meestal dat het ferromagnetisch (of soms
ferrimagnetisch) gedrag vertoont. De krachten die bij dia- en
paramagnetisch gedrag optreden, zijn veel kleiner en bij dit gedrag
vertoont het materiaal geen eigen spontaan magnetisch veld. Grofweg kan
men ze dus als niet-magnetisch beschouwen. Diamagnetische materialen
hebben de neiging de veldlijnen uit hun binnenste te verdringen, terwijl
ferro-, ferri- en paramagnetische materialen ze juist in meerdere of
mindere mate concentreren.
Remanent of 'Rest'magnetisme
Restmagnetisme wordt vaak (gewild of ongewild) veroorzaakt door
magneetvelden uit de directe omgeving, bijvoorbeeld door opspantafels,
magneettransport of inductie-verwarming. Maar ook door elektrisch
lassen, verspanen, koudvervormen en zelfs door mechanische trillingen.
De gevolgen van restmagnetisme kunnen gewenst, vervelend of zelfs
zeer kostbaar zijn. Een moertje dat aan een schroevendraaier blijft
kleven is handig. Twee plakkende producten in een matrijs leggen de
productie stil en kosten dus geld. Verdere mogelijke gevolgen van
ongewenst magnetisme: een ruw oppervlak na galvaniseren, lasnaden die
eenzijdig vastzitten, hoge slijtage bij lagers, of spanen die blijven
kleven.
Door het materiaal te demagnetiseren voorkomt u deze gevolgen.
Meten van hoeveelheid magnetisme
 |
| Gaussmeter |
De eenvoudigste manier om magnetisme vast te stellen is met een
paperclip. Door deze aan een dun touwtje dicht boven het oppervlak te
bewegen kunt u de magneetplekken ontdekken. Indien het product de
paperclip daadwerkelijk aantrekt en ook nog blijft plakken, is de
magnetische waarde minstens 20 Gauss. Lager dan 20 Gauss laat de
paperclip los en boven de 40 Gauss zit hij stevig vast.
IJzervijlsel wordt al vastgehouden vanaf 10 Gauss. Dit is erg weinig,
omdat het aardmagnetisme (afhankelijk van de plaats op aarde) ongeveer
0,5 Gauss is.
Met een magneetveldmeter kan de exacte veldsterkte of richting van het veld worden gemeten.
Veldsterkte
Veldsterkte is de sterkte van een veld. Dit veld kan bijvoorbeeld
een magnetisch veld of elektrisch veld zijn. Met de veldsterkte drukt
men uit hoe sterk het veld is op een bepaalde plaats in het veld. Ook de
zwaartekracht heeft een veldsterkte; de zwaarteveldsterkte (of
gravitatieveldsterkte). Deze heeft als eenheid N/kg. De veldsterkte in
Brussel bedraagt ongeveer 9,81 N/kg.
Veldsterkte is een
vector en heeft dus naast een grootte
altijd een richting. Afhankelijk van de omgeving wordt de veldsterkte
uitgedrukt in 2 of 3 componenten, in orthogonale richtingen gericht.
Wanneer we spreken van
de veldsterkte in een zeker punt, bedoelen we daarmee de vectoriële som van de afzonderlijke componenten.
- Elektrische veldsterkte wordt doorgaans uitgedrukt in volt per meter uitgedrukt ofwel V/m.
- Magnetische veldsterkte wordt uitgedrukt in ampère per meter ofwel A/m.
___________________________________________________________________________________
http://nl.wikipedia.org/wiki/Magneet
http://nl.wikipedia.org/wiki/Veldsterkte
http://www.goudsmit-magnetics.nl/NL/Over-magnetisme
http://www.do-lebbe.be/elektriciteit/FormulesEenheden.pdf
