Magneet

Een magneet (Oudgrieks λίθος μάγνης , lithos Magnes, "Steen uit Magnesia", zie het mineraal magnetiet) 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. Door het aardmagnetisch veld wijst een vrij opgehangen magneet naar de geomagnetische noordpool.[1] Die plaats op de magneet wordt de noordpool genoemd.

Magneetveldlijnen rondom een staafmagneet
IJzervijlsel op papier uitgestrooid dat zich in overeenstemming met de magneetveldlijnen rondom een staafmagneet heeft gericht

Magnetische materialen zijn onder meer ijzer, nikkel en kobalt. Zij bestaan uit magnetische atomen, die hun magnetische eigenschap ontlenen aan twee valentie-elektronen met een parallelle spin.

Grondbeginselen

De richting en sterkte van magnetische krachten kan men met behulp van veldlijnen aanschouwelijk weergeven. Een magneet brengt een magnetisch veld teweeg en wordt tevens door dit magnetisch veld doorstroomd. De oppervlakken die worden doorkruist door de overgrote meerderheid van het magnetische veld, noemt men de polen van de magneet; volgens de conventie komen de veldlijnen aan de "zuidpool" (meestal in het groen weergegeven) in de magneet binnen en verlaten de veldlijnen de magneet aan de "noordpool" (rood).

Men maakt een onderscheid tussen permanente magneten en elektromagneten. In beide gevallen komen de magnetisch werkende stoffen tot expressie.

Magnetische monopolen (enkelvoudige noord- of zuidpolen zonder hun tegenhanger) hebben op dit moment een speculatief karakter. Men heeft nog nooit experimenteel kunnen aantonen dat zij bestaan. Recente experimenten[2][3] zouden hier echter verandering in kunnen brengen.

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 met magnetische eigenschappen (zoals barium- of strontiumhexaferriet). Door deze stoffen te sinteren kan men uit lanthaniden (zeldzame aarden), zoals samarium-kobalt of neodymium-ijzer-boor, bijzonder sterke magneten construeren. Men gebruikt permanente magneten in dynamo's, kompassen (de magneetnaald), in elektromotoren, in meetinstrumenten, zoals draaispoelmeters, in luidsprekers en koptelefoons en in veel andere moderne apparaten, zoals harde schijven, sensoren en metaalafvalscheidapparaten.

Elektromagneet

Elektromagneten bestaan over het algemeen uit een of meer stroomvoerende spoelen met een kern van een zachtmagnetische materialen, in het eenvoudigste geval uit weekijzer. Deze opstelling leidt tot een sterk magnetisch veld, zie elektromagnetisme. Men maakt in tal van kleine en grote technische installaties gebruik van elektromagneten. Voorbeelden zijn van buiten in werking gezette elektromotoren en elektrische generatoren, relais, magneetschakelaars, trein-, hef- en stootmagneten en elektrische deuropeners.

Met elektromagnetische filters kunnen ferromagnetische vaste stoffen uit vloeistoffen worden gescheiden. Deze vaste deeltjes bestaan voornamelijk uit ijzeroxiden. In systemen met circulerend water worden ferromagnetische vaste stoffen bijvoorbeeld uit het condenswater van energiecentrales en het circulatiewater van stadsverwarmingnetten gefilterd.

Voetnoten
  1. Koninklijk Meteorologisch Instituut, Frequently Asked Questions. Bekeken op 19 augustus 2013
  2. (en) D.J.P. Morris et al., Dirac Strings and Magnetic Monopoles in Spin Ice
  3. (de) Der Spiegel, Forscher entdecken lang gesuchte Magnetismus-Exoten, september 2009.
Zie de categorie Magnet van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.