Magnetisme is een verzameling verschijnselen die verband houden met de interactie tussen magnetische velden, wat de gebieden van de ruimte zijn die onder invloed staan van elektrische stromen of van de magnetische momenten van elementaire moleculen of deeltjes.
De beweging van elektrische ladingen is wat aanleiding geeft tot magnetische verschijnselen. Omdat ze nooit stationair zijn, produceren atomen hun eigen magnetische veld. Verder hebben elementaire deeltjes zoals protonen, neutronen en elektronen ook een intrinsiek magnetisch veld, maar van een andere oorsprong. Het magnetische veld van deze deeltjes komt van een kwantumeigenschap genaamd draaien.
Zie ook: moderne natuurkunde
Voorbeelden van magnetisme
We kunnen enkele voorbeelden geven die situaties illustreren waarin magnetisme aanwezig is.
Navigatie met het kompas: het kompas is een kleine ferromagnetische naald die roteert vanwege het magnetische veld van de aarde;
Aantrekking van kleine stukjes metaal door magneten: magneten trekken metalen met grote intensiteit aan vanwege hun ferromagnetische gedrag;
Aantrekking en afstoting tussen magneten: de gelijknamige polen van de magneten stoten elkaar af, aangezien de magnetische dipoolvectoren van hun domeinen in tegengestelde richtingen zijn gerangschikt;
Magnetisch veld van de aarde: het magnetisch veld van de aarde bestaat vanwege de relatieve rotatie tussen de kern van de aarde en de buitenste lagen, die met verschillende snelheden roteren.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Magnetisme in de natuurkunde
Magnetisme is het fysieke fenomeen dat de aantrekkingskracht tussen metalen en magneten, bijvoorbeeld. Deze materialen kunnen elkaar aantrekken dankzij de ruimtelijke rangschikking van de magnetische dipoolmomentvectoren (μ) die zich in deze materialen bevinden.
het moment van dipoolmagnetisch is een vector die naar de noordpool van een magnetisch veld wijst. Deze grootte wordt geproduceerd wanneer een elektrische lading in een gesloten circuit beweegt, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:
De beweging van een lading in een gesloten circuit produceert een magnetisch dipoolmoment.
Sommige materialen kunnen zich aangetrokken of zelfs afgestoten voelen door andere, afhankelijk van hoe hun magnetische dipoolmomenten erin zijn uitgelijnd. Deze configuratie van magnetische dipoolmomenten noemen we staat vanmagnetisatie. Er zijn verschillende staten van magnetisatie, zoals de ferromagnetisme, antiferromagnetisme,diamagnetisch en paramagnetisch.
Als het gaat om materialen met magnetische eigenschappen, is het gebruikelijk om te praten over: Domeinenmagnetisch, dat zijn kleine stukjes materiaal waar alle moleculen die dicht bij elkaar zijn hun magnetische momenten in één richting hebben uitgelijnd. Onderstaande figuur toont de oriëntaties van de magnetische dipoolmomenten in de magnetische domeinen voor elk genoemd type materiaal. Kijk maar:
Magnetische domeinen voor verschillende staten van magnetisatie.
Bij blootstelling aan een externe magnetische veldbron zoals een magneet, deze materialen reageren op verschillende manieren.
Ferromagnetische materialen: Deze materialen hebben hun magnetische domeinen al uitgelijnd, zelfs zonder de aanwezigheid van een extern magnetisch veld. Wanneer ze in de buurt van een magneet komen, worden ze sterk aangetrokken, bovendien verliezen ferromagnetische materialen hun magnetisatie als ze worden verwarmd tot boven de temperatuur van Curie, een temperatuur waarbij magnetische domeinen hun oriëntatie verliezen. Voorbeelden: ijzer, kobalt, nikkel.
Antiferromagnetische materialen: In tegenstelling tot ferromagnetische materialen worden deze materialen sterk afgestoten door externe magnetische velden. Voorbeelden: mangaan, chroom.
Diamagnetische materialen: In deze materialen kunnen de magnetische domeinen vrij roteren in aanwezigheid van een magnetisch veld, maar de magnetische dipoolmomenten van dit materiaal staan tegenover het externe magnetische veld en worden daarom afgestoten door magneten. Voorbeelden: koper, zilver.
Paramagnetische materialen: In paramagnetische materialen zijn de magnetische domeinen van nature gedesoriënteerd. In de aanwezigheid van een extern magnetisch veld kunnen ze zichzelf uitlijnen en worden ze enigszins aangetrokken door de magneten, zolang ze maar in de buurt zijn. Voorbeelden: aluminium, magnesium.
Kijkenook:Wat is elektriciteit?
Waar is magnetisme voor?
Magnetisme heeft talrijke toepassingentechnologisch. Verschillende elektrische circuits, zoals: transformatoren, maak gebruik van de magnetische eigenschappen van materialen om correct te werken. In het geval van transformatoren wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van de ferromagnetische eigenschap van ijzer: wanneer je een magnetisch veld op dit materiaal aanbrengt, versterkt het het door er een magnetisch veld aan toe te voegen. geïnduceerd.
Magnetisme is ook fundamenteel voor het functioneren van elektrische motoren, voor het opnemen van informatie op onder meer harde schijven, zoals cassette- en VHS-banden, magneetkaarten.
Harde schijven maken gebruik van magnetische opname om informatie op te slaan.
geschiedenis van magnetisme
Tussen 600 u.. en 1599 d.. de mensheid ontdekte het bestaan van magnetiet, een mineraal dat ferromagnetische eigenschappen vertoont. In dezelfde periode maakten de Chinezen gebruik van kompassen om hun navigatie te leiden.
Eeuwenlang na de ontdekking van magnetische verschijnselen, werd magnetisme behandeld als een onafhankelijk fenomeen, los van elektriciteit. Vandaag, dankzij de studies van de elektromagnetisme, we weten dat de elektrische en magnetische verschijnselen delen dezelfde essentie en samen geven ze aanleiding tot elektromagnetische golven. Bovendien werd het magnetisme pas na de 18e eeuw beter begrepen. Gedurende deze periode begonnen studies kwantitatief te worden ontwikkeld.
WillemGilbert hij was een van de eerste wetenschappers die magnetisme volgens de wetenschappelijke methode bestudeerde. Hij ontdekte dat de aarde zich als een grote magneet gedroeg. Verdere studies over aardmagnetisme werden uitgevoerd door Carl Friedrich gauss, auteur van een van de vergelijkingen die elektromagnetisme ondersteunen. Daarnaast zijn er verschillende experimenten uitgevoerd door André Marie Ampère.
Tussen 1820 en 1829, Hans Christian Orsted heb de eerstebewijsexperimenteel die magnetisme in verband bracht met elektrische verschijnselen: per ongeluk merkte hij dat elektrische stroom in een draad een nabijgelegen kompas deed bewegen. Zijn studies zorgden voor de opkomst van de eerste bekende elektromotoren.
Tussen 1830 en 1839 werden studies over magnetisme gedreven door onderzoek van Michael faraday. Onder zijn ontdekkingen en uitvindingen was het belang van het creëren van de eerstetransformator, hoewel vrij primitief, en a generator van elektrische stroom, gebaseerd op de elektromagnetische inductie.
Door mij Rafael Helerbrock
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Wat is magnetisme?"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm. Betreden op 27 juni 2021.
