science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Natural Magnets Theory

Natuurlijke magneten verschillen van andere magneten, omdat ze hun eigenschappen niet hoeven te wijzigen om magnetisch te worden. Sommige materialen kunnen tijdelijk of permanent worden gemagnetiseerd wanneer ze worden gewreven door magneten of wanneer ze worden blootgesteld aan elektrische velden. Natuurlijke magneten zijn al magnetisch en worden in de aarde gevonden.

Types

Een voorbeeld van een natuurlijke magneet is het minerale magnetiet, samengesteld uit een ijzeroxide. Een lodestone is een type magnetiet dat een van de eerste ontdekte natuurlijke magneten was. Basalt, dat wordt gevormd wanneer lava uithardt, bevat ook magnetiet, hoewel het magnetisch veld zwak is.

Een andere natuurlijke magneet is pyrrhotiet, dat wordt gevormd uit ijzersulfide. Het is slechts zwak magnetisch, waarbij de sterkte van zijn veld varieert afhankelijk van de hoeveelheid ijzer.

De aarde zelf gedraagt ​​zich als een natuurlijke magneet. Het heeft een magnetische zuidpool die zich in het geografische noorden, in Canada, bevindt. Evenzo is zijn magnetische noordpool feitelijk geografisch zuidelijk, op Antarctica.

Magnetische theorie

Magnetisme wordt gecreëerd door bewegende ladingen of elektrische stroom. De bewegende ladingen creëren en reageren beide op magnetische velden. Een atoom heeft elektronen die rond de kern draaien en ook op hun assen roteren op een manier die spin wordt genoemd. Deze bewegingen geven aanleiding tot magnetische velden.

Gedrag

Net als alle magneten trekken natuurlijke magneten andere magneten aan, of stoten ze af, evenals andere materialen zoals ijzer en staal. De plaatsen op de magneet die tegengestelde magnetische krachten produceren, worden noord- en zuidpolen genoemd. Noordpolen trekken altijd zuidpolen aan, en omgekeerd. Echter, noordpolen in de buurt van andere noordpolen gebracht (en zuidpolen in de buurt van andere zuidpolen gebracht) stoten elkaar af.

Ferro- en ferrimagnetisme

Natuurlijke magneten staan ​​bekend als permanente magneten. Het voortdurende magnetisme van permanente magneten is te wijten aan de aanwezigheid van magnetische dipolen in magnetische domeinen. Een dipool is een positieve lading en een negatieve lading die dezelfde grootte hebben en zich op een bepaalde afstand van elkaar bevinden. Een magnetische dipool heeft twee polen, noord en zuid, die op een afstand van elkaar staan. Een staafmagneet wordt daarom beschouwd als een magnetische dipool, en dat geldt ook voor de aarde. Een solitair atoom kan ook een dipool zijn. Magnetische domeinen worden gevormd door dipolen die voornamelijk in dezelfde richting zijn uitgelijnd.

Permanente magneten kunnen ferromagnetisch of ferrimagnetisch zijn. Ferromagneten zijn permanent omdat ze veel magnetische domeinen hebben, waar elk zich gedraagt ​​als een kleine magneet. Ferrimagneten zijn vergelijkbaar met ferromagneten, behalve dat hun domeinen anders zijn uitgelijnd. Magnetiet en bepaalde vormen van pyrrhotiet zijn ferrimagnetisch.

Betekenis

Bar, hoefijzer, schijf en sommige koelkastmagneten kunnen gemaakt zijn van natuurlijke magneten. Het zwarte zand op stranden wordt meestal gevormd door magnetiet. De Chinezen hebben het kompas uitgevonden, dat met behulp van lodestone is gemaakt. Chinese waarzeggers gebruikten eerst kompassen voor waarzeggerij; zeilers hebben ze uiteindelijk gebruikt voor navigatie.