Magnetisme is een natuurlijke kracht waarmee magneten op afstand in contact kunnen komen met andere magneten en bepaalde metalen. Elke magneet heeft twee polen, genaamd de "noord" en "zuid" polen. Zoals magnetische polen elkaar duwen en verschillende polen elkaar dichterbij trekken. Alle magneten trekken bepaalde metalen aan. Er zijn twee soorten magneten. Er zijn natuurlijk voorkomende magneten en magneten gemaakt van elektrische onderdelen, genaamd "elektromagneten."

Verbinding tussen elektriciteit en magnetisme

Elektriciteit en magnetisme, hoewel schijnbaar twee afzonderlijke krachten, zijn in feite nauw met elkaar verbonden. Ontdekt door de natuurkundige Michael Faraday in de 19e eeuw, laat de wet van elektromagnetische inductie zien dat bewegende elektrische ladingen magnetische velden creëren. Dit is de basis voor het bestaan ​​van natuurlijk voorkomende magneten en door de mens gemaakte elektromagneten, volgens Kristen Coyne van het National High Magnetic Field Laboratory.

Natural Magnets

Met natuurlijk voorkomende magneten, de huidige van bewegende elektrische ladingen die het magnetische veld creëert, wordt gegenereerd in de substantie van de magneet. Atomen, de kleine deeltjes waaruit alle fysieke objecten bestaan, zijn opgebouwd uit geladen elektronen die om kerndeeltjes draaien. Omdat de elektronen constant rond de kern bewegen, creëren ze constant magnetische velden.

Waarom natuurlijke magneten magnetische velden hebben

In de meeste materialen wijzen de noord- en zuidpolen van deze kleine atomische magneten elk welke kant op. Hierdoor worden de effecten van elkaar opgezegd en blijft het materiaal niet-magnetisch. In sommige materialen, meestal metalen, staan ​​deze minuscule magneten in een rij en maken het hele object magnetisch.

Elektromagneetonderdelen

Een elektromagneet is een apparaat dat bestaat uit drie eenvoudige onderdelen. Een draadspiraal is rond een kern van metaal gewonden, meestal ijzer. Een batterij of een andere krachtbron is verbonden met de draadspiraal. De draad is over het algemeen erg dun en geïsoleerd door email, om de grootte verder te verkleinen.

Hoe elektromagneten werken

Wanneer er spanning op de spoel wordt aangelegd, begint er een elektrische stroom doorheen te stromen . Hierdoor ontstaat een magnetisch veld rond de draad. De vorm van de spoel dwingt het magnetische veld van de stroom in een speciale configuratie. Alle velden van elke lus van de spoel lopen op zodat het effect dat van een natuurlijke staafmagneet is. Het ene uiteinde van de spoel is een noordpool en het andere uiteinde is een zuidpool. De ijzeren kern versterkt het veld van de draad, waardoor de elektromagneet sterker wordt.

In Vergelijking

In veel opzichten zijn een natuurlijke magneet en een elektromagneet hetzelfde. Beide zijn objecten die grote elektrische velden genereren uit elektrische stromen. Beide hebben een noord- en een zuidpool. Een elektromagneet kan echter zijn sterkte variëren (door de stroom te variëren) en een natuurlijke magneet niet. Een elektromagneet kan zijn polen schakelen (door zijn spanning om te keren), terwijl een natuurlijke magneet dat niet kan. Het veld van een natuurlijke magneet wordt gegenereerd door vele microscopische stromen. Het veld van een elektromagneet wordt gegenereerd door een enkele grootschalige stroom.