Magnetisme

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