Magneten zijn objecten die een krachtige kracht op andere objecten kunnen uitoefenen zonder ze aan te raken. Een magneet kan ertoe leiden dat metalen voorwerpen of andere magneten van ver weg bewegen. Er zijn veel verschillende soorten magneten, van de eenvoudige koelkastmagneet helemaal tot aan industriële magneten die een auto op kunnen tillen. Magneten worden in kompassen gebruikt om de richting te bepalen, in luidsprekers om geluid te produceren, in computers en televisies, en ze hebben veel andere toepassingen. Sommige magneten zijn van nature gevormd; anderen zijn gemaakt door mensen.

Magnetisme en natuurlijke magneten

Alle materie is gemaakt van atomen. Een atoom kan worden gezien als een kleine kern van materiaal waarrond zich nog kleinere deeltjes materie bevinden die elektronen worden genoemd. De elektronen hebben een elektrische lading, dus wanneer ze in een baan ronddraaien, vormen ze kleine lussen van elektrische stroom rond elke kern. Magnetische velden worden gevormd door elektriciteit. In de meeste materialen wijzen de kleine magneten gevormd door elk atoom in verschillende richtingen, en dus heffen ze elkaar op. In sommige materialen, zoals lodestone, een ijzererts, plaatste het magnetische veld van de aarde alle atoommagneten op één lijn en verliet de hele steen één grote magneet.

Metaal magnetiseren

Mensen hebben van nature voorkomende gebruikt magneten voor duizenden jaren. Toen mensen eenmaal ontdekten dat andere materialen ook in magneten konden worden gemaakt, begonnen ze met sterkere magneten door verschillende processen te produceren. Bepaalde metalen kunnen in magneten worden gemaakt door ze bloot te stellen aan magnetische velden. Hoewel alleen het plaatsen van het metaal in een magnetisch veld kan werken, verhoogt het effect het trillen. Het effect van het metaal aantrekken met de magneet wordt ook groter. Het metaal opwarmen terwijl het in het veld is en het hameren terwijl het afkoelt, verhoogt het effect nog verder. Staal en ijzer zijn goede magneten. Dat geldt ook voor een legering van aluminium, nikkel en kobalt, alnico.

Keramische, flexibele en gevormde magneten

Keramische magneten zijn gemaakt van ijzeroxide en barium of strontiumcarbonaat. Ze zijn gevormd en gebakken zoals elk ander keramiek. Flexibele en gevormde magneten worden gemaakt door gemagnetiseerd poeder (zoals ijzeroxidepoeder) in te mengen met hars of plastic. De hars of kunststof kan vervolgens worden gegoten als normaal, en het resultaat is een magneet met een unieke vorm die flexibel kan zijn.

Elektromagneten

Elektromagneten zijn anders dan andere soorten magneten. Ze gebruiken niet noodzakelijk magnetisch materiaal in hun constructie. Omdat elke bewegende elektrische stroom een ​​magnetisch veld produceert, kan een magneet worden gemaakt uit een batterij en een draad. Als de draad in een lus wordt gevormd, ontstaat er een magnetisch veld met een noordpool en een zuidpool zoals permanente magneten. Als veel draadspoelen van dezelfde draad zijn gemaakt, is de magneet die wordt gevormd nog sterker. Als ijzer of een vergelijkbaar magnetiseerbaar materiaal in het midden van de spoel wordt geplaatst, wordt de magneet nog sterker.

Supergeleidende magneten

Supergeleidende magneten zijn een speciaal type elektromagneet. De lusjes van de draad worden gekoeld tot bijna het absolute nulpunt en losgekoppeld van hun krachtbron. Omdat de spiraal zo koud is, zijn de atomen daarin zo stil dat ze geen weerstand bieden tegen de beweging van de elektronen, en de stroom blijft stromen. Dit resulteert in een veel sterker magnetisch veld dat wordt gevormd.