Magneten zijn een van de meest bruikbare materialen die zijn ontdekt en zijn de bron geweest voor veel afleiding en amusement. Sinds hun ontdekking duizenden jaren geleden, hebben mensen gebruik gevonden van magneten in alle soorten apparatuur. Van kompassen tot kastdeuren, de meeste mensen komen dagelijks magneten tegen, maar velen begrijpen niet goed hoe ze werken.

Ferro-materiaal

Ferro-metaal wordt gedefinieerd als elk metaal dat ijzer bevat. Ferrometalen zijn heel gebruikelijk vanwege het zware gebruik van ijzer in de meeste metaallegeringen. Ferro-metalen bevatten een voldoende groot ijzergehalte om voldoende domeinen te creëren voor een magnetisch veld om op in te werken en aan te trekken. Ferromaterialen zijn de enige objecten die fysiek worden aangetrokken door magnetische velden.

Domeinen

Domeinen zijn de belangrijkste reden dat magneten alleen werken met ferro-materiaal. Domeinen zijn de kleine individuele magnetische velden die een cluster van ijzermoleculen omgeven. Elk domein heeft zijn eigen individuele polaire uitlijning en de polaire lijn van elk domein kan in verschillende richtingen tegenover de rest van de omringende moleculen staan. De gecodeerde volgorde van deze domeinen is de reden dat ijzer op zichzelf niet magnetisch is maar kan worden beïnvloed door andere magneten. Domeinen komen van nature voor in ferro-metalen en kunnen tijdelijk worden gemaakt door een vloeiende elektrische stroom.

Hoe werken ze?

Magnetische velden worden gecreëerd wanneer de veelheid aan individuele domeinen zich op een lijn bevindt door externe krachten. Domeinen kunnen worden uitgelijnd door blootstelling aan een elektrische stroom of zelfs fysieke beweging tegen een ander gemagnetiseerd object. Ferro-objecten worden aangetrokken door magnetische velden wanneer de afzonderlijke domeinen op één lijn liggen met de elektrische velden. Het is mogelijk om de meeste ferro-objecten te magnetiseren door ze herhaaldelijk tegen een magneet te wrijven. Zodra de domeinen van het ijzermolecuul in dezelfde polaire richting zijn uitgelijnd en tegenover elkaar staan, creëert hun unison een eigen magnetisch veld dat op ander ferro-materiaal kan werken.

Natuurlijke magneten

Natuurlijke magneten zijn wat leidde tot de originele ontdekking van magneten. Magnetiet is een van de meest voorkomende metalen die als een natuurlijke magneet wordt beschouwd. Magnetiet is een metaal waarvan de atomaire constructie eenvoudig kan worden gemagnetiseerd door eenvoudig in contact te komen met andere metalen voorwerpen. De Vikingen en de Chinezen gebruikten magnetiet in de eerste kompassen.

Elektromagneten

Elektromagneten worden gecreëerd door een elektrische stroom door een geleidend metaal te laten lopen. Een elektrische stroom veroorzaakt de snelle beweging van elektronen, waardoor een magnetisch veld ontstaat. Elektromagnetische velden kunnen worden gecreëerd door een elektrische stroom door elk metaal te laten lopen, inclusief niet-ijzerhoudende geleidende metalen