Samenvatting NATUURKUNDE Overal hoofdstuk 13 VWO

NATUURKUNDE

Hoofdstuk 13
Paragraaf 1
Permanente magneten behouden langer hun magnetische eigenschappen,
zie 13.2. De uiteinden van magneten zijn polen, je hebt een noordpool
en een zuidpool. De magnetische krachtwerking is het grootst bij de
polen. Net als elektrische krachten zijn magnetische krachten aantrekkend
of afstotend.
Als je een magneet bij een ijzeren (ook kobalt en nikkel, niet andere
metalen als koper of aluminium) voorwerp houdt, wordt dat voorwerp een
magneet met N en Z, dat is magnetische infuentie.
De ruimte rondom een magneet is een magnetisch veld. De grootte en
richting vh magnetisch veld in punt P geef je aan met een vector B, de
richting van B bepaal je door een kompasnaald in P te plaatsen. De zuid-
noordrichting vd kompasnaald is dan de richting vh magnetisch veld in dat
punt.
In 13.5ab zie je het veldlijnenpatroon rond een staafmagneet en een
hoefijzermagneet. Het magnetisch veld gaat altijd van N naar Z. In de
magneet lopen de lijnen juist van Z naar N. Een magnetisch
veldlijnenpatroon lijkt in enkele opzichten op het elektrisch
veldlijnenpatroon:
- waar de veldlijnendichtheid het grootst is, is de veldsterkte het
grootst (polen vd magneet).
- de richting vh magnetisch veld in P bepaal je door de raaklijn aan die
veldlijn in P te tekenen.
- 2 magnetische veldlijnen snijden elkaar nooit.


In een homogeen magneetveld lopen de lijnen evenwijdig en op gelijke
afstand van elkaar. De magnetische veldsterkte B (->) is in elk punt
hetzelfde, in grootte en richting.
De aarde blijkt ook een magneet te zijn; de magnetische zuidpool vd aarde
ligt dichtbij de geografische noordpool, niet precies. Die zijwaartse
afwijking van een kompas noem je de declinatie. De grootte van die hoek
is afhankelijk vd plaats op aarde. In 13.6 zie je het veldlijnenpatroon op
aarde. De hoek die de magnetische veldsterkte ter plaatse maakt met het
aardoppervlak noem je de inclinatie. Ook die afhankelijk vd plaats op
aarde. Je kan de inclinatie bepalen met een kompasnaald die draaibaar is
om een horizontale as. Mbv de inclinatie kan je de magnetische
veldsterktevector in een punt op aarde ontbinden in 2 componenten:
- 1 langs het aardopp: de horizontale component Bh.
- 1 loodrecht op het aardopp: de verticale component Bv.

, Het verband tussen richting van de stroom door de draad en de richting vd
veldlijnen staat bekend als de rechterhandregel voor de stroomdraad:
Laat de duim van je rechterhand wijzen in de richting vd stroom, dan
geven de gebogen vingers de richting vd magnetische veldlijnen aan.
Ook een stroomspoel heeft een magnetisch veld, zie 13.9, ook hier geldt
een rechterhandregel: Houd de gebogen vingers van je rechterhand in de
richting vd stroom door de windingen, dan wijst je duim in de richting van
het magnetisch veld binnen de spoel.
Ook een spoel heeft 2 polen, waar de veldlijnen naar buiten komen, is de
N.


Metalen voorwerpen die gevoelig zijn voor magnetisme, kan je
magnetiseren door ze bijv in een uitwendig magneetveld te plaatsen,
soms is dat permanent en soms demagnetiseert het weer. Een metaal is
opgebouwd uit een rooster van metaalionen, waardoor
geleidingselektronen vrij bewegen. De overige elektronen zijn gebonden
aan de metaalionen, het hangt van die af of een metaal wel of niet
magnetiseerbaar is.
Een elektronbaan is een minuscuul spoeltje met 1 winding, dat
magneetveld is het baanmagnetisme. Magnetisme kan ook deer
tolbeweging van een elektron rond zn as, dan krijg je een
spinmagnetisme. Met het totale spin- en baanmagnetisme kan je een
metaalion opvatten als een elementaire magneet.
Een magnetiseerbare stof bestaat uit kleine magnetische gebiedjes, de
weissgebiedjes. Die zijn in het algemeen ongeordend, maar je kan ze
richten met een uitwendig magneetveld, waarna de stof gemagnetiseerd
is.


Paragraaf 2
Ook een magneet kan kracht uitoefenen op een stroomdraad, de
lorentzkracht FL.
FL = B ◦ I ◦ l
FL = Lorentzkracht (N)
B = magnetische veldsterkte (T)
I = stroomsterkte (A)
l = lengte vd draad (m)
Opmerkingen: