10.1 Magneetvelden
Magnetisme
De plaatsen met de grootste krachtwerking zijn/heten de polen van een magneet. Als een
magneet vrij kan draaien, wijst telkens dezelfde pool naar het noorden, de noordpool (meestal
rood). De andere (meestal witte) kant heet de zuidpool. Gelijke polen stoten elkaar af en twee
ongelijke polen trekken elkaar aan.
Elementaire magneetjes
Als je een magneet doormidden breekt, ontstaan twee nieuwe magneetjes met ieder een
eigen noord- en zuidpool. Een magneet bestaat namelijk uit elementaire magneetjes die één
kant op zijn gericht.
(LET OP: in niet-gemagnetiseerd ijzer zijn de elementaire magneetjes niet op één kant gericht)
IJzer- en nikkelatomen zijn kleine magneetjes: elementaire
magneetjes. Als je een magneet bij een stuk ijzer of nikkel houdt,
dan richten de meeste elementaire deeltjes zich. Het stuk is tijdelijk
magnetisch geworden. Dit heet magnetische influentie (influentie =
beïnvloeding). Staal magnetiseren gaat moeilijker, maar blijft wel
langer magnetisch (van staal kun je blijvende of permanente
magneten maken.
Magnetische veldlijnen
Het gebied waar de magnetische kracht werkt, heet het magneetveld. Een kompasnaald laat
de richting van het veld zien. Veel naaldjes kunnen een lijnpatroon vormen. Die lijnen heten
veldlijnen. Ze geven de richting en sterkte (wanneer de veldlijnen dichtbij elkaar lopen) aan
van een magneet. De aarde is ook een magneet met de magnetische noordpool in het zuiden.
(LET OP: magnetische veldlijnen kunnen elkaar nooit snijden, want dan zou het magneetveld
in het snijpunt van de veldlijnen twee richtingen hebben)
, 10.2 Elektromagneten
Elektromagnetisme
Rond een stroomdraad ontstaat een magneetveld, dit verschijnsel heet
elektromagnetisme. De richting van het magneetveld rond de draad
hangt af van de stroomrichting. Met de rechterhandregel kan je de
richting van de magneetvelden vinden. Je wijst dan met je duim in de
richting van de stroom en de vingers geven dan de richting van het
magneetveld aan.
(LET OP: de stroomrichting gaat van de pluspool [+] naar de minpool [-])
Als je een stroomdraad oprolt tot een spoel, versterken de magneetvelden van de windingen
elkaar en vormen samen een sterker magneetveld. Als de spoel niet te kort is, is het
magneetveld binnen de spoel overal even sterk en gelijkgericht. De veldlijnen lopen dan
evenwijdig. Dit heet een homogeen veld.
De richting van een magneetveld in een spoel is ook te
vinden met behulp van de rechterhandregel. Het
magneetveld hier hangt af van de draairichting van de
stroom. De gekromde vingers geven de richting van de
stroom aan en de duim geeft de richting van de het
magneetveld binnen de spoel aan.
(LET OP: een stroomdraad heeft wel een magneetveld, maar geen polen. Dit komt omdat de
veldlijnen rond een stroomdraad gesloten zijn)
Magnetische inductie
Een elektromagneet is een spoel die magnetisch wordt doordat er stroom doorheen gaat. Je
kunt hem dus sterker maken door meer stroom door de spoel te sturen of een spoel met meer
windingen te nemen. De sterkte van het magneetveld heet de magnetische inductie (B) met
de eenheid tesla (T).