Magneten trekken veel metalen voorwerpen aan, zoals ijzervijlsel, maar ze kunnen ook elkaar afstoten. Wat veel mensen echter zelden opmerken, is dat veel alledaagse voorwerpen zwak worden afgestoten door een magnetisch veld. De redenen waarom magneten sommige items aantrekken en afstoten, komen voort uit verschillen in moleculaire en atomaire structuur.

Spin

Elektronen zijn subatomaire deeltjes die zich gedragen als miniatuurmagneten. Ze hebben een eigenschap met de naam spin en kunnen ofwel spin up (+1/2) of spin down (-1/2) zijn. Twee elektronen in dezelfde orbitaal hebben altijd tegenovergestelde spins, dus als ze worden gepaard, worden hun magnetische velden uitgeschakeld. In metalen is de situatie gecompliceerder omdat elektronen gedelokaliseerd zijn of gedeeld door meerdere atomen, maar in het algemeen worden materialen van deze soort diamagnetisch genoemd, wat betekent dat ze zwak worden afgestoten door een magnetisch veld.

Gemeenschappelijk diamagnetisch Materialen

De meeste materialen zijn diamagnetisch. Water, hout, mensen, plastic, grafiet en gips zijn allemaal voorbeelden van diamagnetische materialen. Hoewel we deze materialen gewoonlijk als niet-magnetisch beschouwen, worden ze feitelijk afgestoten (en worden afgestoten door) een magnetisch veld. Deze afstoting is extreem zwak, zo zwak dat hij in het dagelijks leven verwaarloosbaar is. Met een sterk magnetisch veld is deze afstoting echter voldoende om wat kleine voorwerpen en voorwerpen te laten zweven. Een wetenschapper aan de universiteit van Manchester was in staat om een ​​kikker en een tomaat te levitate - beide diamagnetische objecten - met behulp van een krachtig magnetisch veld. Zijn werk leverde hem een ​​Ig Nobel-prijs op, een prijs voor domme wetenschap.

Andere magneten

De meeste items in uw huis stoten magneten zwak af, maar tenzij het magnetisch veld erg sterk is, kunt u ' Ik zal het effect nooit opmerken. Om een ​​magneet echt af te stoten, heb je een andere magneet nodig. Alle magneten hebben twee polen, noord en zuid. Net als bij elektrische ladingen, is de regel dat soortgelijke ladingen afstoten terwijl tegengestelde ladingen aantrekken. Een magnetische zuidpool wordt aangetrokken door een magnetische noordpool, maar noord op noord of zuid op het zuiden stoten elkaar af. Je kunt een idee krijgen hoe dit werkt als je probeert twee magneten bij elkaar te houden - in de ene richting stoten ze elkaar af, terwijl ze in de andere aantrekken.

Wet van Lenz

Een ander soort van afstoting kan optreden tussen een magneet en een spoel van draad. De hoeveelheid magnetisch veld die door een draadspiraal passeert, wordt de magnetische flux genoemd. Elke keer dat er een verandering in de flux optreedt, induceert het een stroom waarvan het magnetische veld in tegenstelling staat tot de verandering in flux. Deze regel wordt de wet van Lenz genoemd. Het verplaatsen van een draadspoel in een magnetisch veld veroorzaakt afstoting tussen de spoel van draad en de magneet. Dat komt omdat de flux door de spoel toeneemt, dus er wordt een stroom in de spoel geïnduceerd. Uit de wet van Lenz weten we dat de in de spoel geïnduceerde stroom een ​​magnetisch veld creëert dat tegenovergesteld is aan de toename van de flux, waardoor een afstoting ontstaat tussen de spoel van de draad en de magneet waaruit het veld afkomstig is.