Door Chris Deziel – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Wittayayut/iStock/GettyImages

Wat is magnetisme?

Magnetisme en elektriciteit zijn twee kanten van dezelfde medaille, een ontdekking die teruggaat tot het baanbrekende werk van Joseph Henry en Michael Faraday. Elektronen bezitten een intrinsieke spin, waardoor elk atoom een ​​klein magnetisch veld krijgt. In bepaalde metalen, zoals ijzer en staal, kunnen de spins van veel elektronen op één lijn worden gebracht, waardoor het materiaal permanente magnetische eigenschappen krijgt.

Een permanente magneet maken

Henry's notitieboekje somt verschillende praktische manieren op om een gewone ijzeren of stalen staaf te magnetiseren:

• Wrijf de staaf met een magnetisch geladen stuk metaal.
• Pass the rod between two magnets, aligning the north pole of one and the south pole of the other along opposite ends.
• Hang de staaf verticaal en sla er herhaaldelijk op. Verhit de staaf om het effect te versterken.
• Gebruik een elektrische stroom om een magnetisch veld op te wekken.

Hoewel elke methode elektronenspins uitlijnt, is de elektrische benadering de meest efficiënte en schaalbare.

Stap voor stap:het magnetiseren van een stalen spijker

Wat je nodig hebt:

• Een stalen of ijzeren staaf – een spijker van 10 dimensies (10d) of groter werkt prima.
• Een meter tot twee meter geïsoleerd koperdraad.
• Een stroombron:een D-celbatterij of een laagspanningstransformator met toegankelijke aansluitingen.

Werkwijze:

1. Wikkel de koperdraad strak om de nagel en maak zo veel mogelijk windingen. Overlap de draad; hoe sterker de spoel, hoe sterker het geïnduceerde veld.
2. Laat de draaduiteinden vrij en verwijder ongeveer 2,5 cm isolatie van elk uiteinde voor verbindingen.
3. Sluit de draad aan op je stroombron en schakel hem ongeveer een minuut in.
4. Schakel de stroom uit en test de nagel met ijzervijlsel. Het zou het vijlsel moeten aantrekken, zelfs nadat de stroom is uitgeschakeld, wat bevestigt dat het een permanente magneet is geworden.

Magneetsterkte verbeteren

Om het vermogen van de magneet te vergroten, vergroot u het aantal spoelen. Een verdubbeling van het aantal windingen verdubbelt grofweg de veldsterkte, maar verhoogt ook de elektrische weerstand en vermindert de stroom. Ga dit tegen door de spanning te verhogen; pas de transformatorinstelling aan of gebruik een batterij met een hogere capaciteit.

Veiligheidsmaatregelen

Houd de spanning binnen veilige grenzen om elektrische schokken te voorkomen. Vermijd het maken van een magneet die zo sterk is dat hij aan uw koelkast blijft plakken of een gevaar vormt voor metalen voorwerpen in de buurt.