Hoe werken magneten?
Ah, magneten. Koelkasten zitten er vol mee. Ze drijven onze Netflix binge-sessies aan. Wanneer ze in kleine stukjes worden gebroken en in Silly Putty worden gegooid, kunnen ze ons uren plezier bezorgen.
Magnetisme is de kracht die wordt uitgeoefend door magneten, voorwerpen die elkaar afstoten of aantrekken. Dit krachtige natuurkundige verschijnsel is een onderdeel van het elektromagnetisme, een van de fundamentele krachten van de natuur.
De beweging van elektrisch geladen deeltjes die in alle materie voorkomen, geeft elektrische stromen af die een magnetisch veld creëren. Deze deeltjes worden kleine magneten, elk met een noord- en zuidpool. Technisch gezien is alle materie onderhevig aan de magnetische krachten die ons universum doordringen. Sommige van deze effecten zijn duidelijker dan andere, volgens de BBC.
Heb je twitter gecheckt vandaag? In een auto gereden? De laatste tijd een nieuwe show gekeken? De wereld waarin we leven, wordt aangedreven door deze elektromagneten.
Vaak zijn de magnetische velden die door deze deeltjes worden gegenereerd willekeurig, wat betekent dat hun noord- en zuidpolen elkaar opheffen. Sommige voorwerpen, zoals stukken ijzererts of de alfabetmagneet die op uw koelkast is geplakt, hebben magnetische velden die in dezelfde richting zijn geordend. De magnetische velden van deze objecten worden sterker naarmate de snelheid van deze elektrisch geladen deeltjes toeneemt, aldus Live Science.
Magnetisme is een mysterieuze kracht in dit universum. Wetenschappers begrijpen niet volledig waarom het in de eerste plaats optreedt. Ze weten ook niet zeker waarom deze deeltjes een noordelijke en zuidelijke richting hebben, volgens Live Science, en er zijn veel verschillende vormen van magnetisme.
Mysterieuze Krachten
Ferromagnetisme, de sterkste vorm van magnetisme, treedt op wanneer materialen worden blootgesteld aan een externe magnetische kracht, volgens de HyperPhysics-website van de Georgia State University. Deze voorwerpen worden permanent gemagnetiseerd, via een proces dat hysterese wordt genoemd. Vroege ijzeren kompasnaalden werden gemagnetiseerd door lodesteen, of gemagnetiseerde magnetietmineralen, die uit de aarde werden getrokken. Dit is de enige magnetische kracht die de mens tastbaar kan voelen.
Ferromagnetisme mag dan de meest merkbare vorm van magnetisme zijn, maar elektromagnetisme is aantoonbaar de belangrijkste. Het is de fundamentele kracht “verantwoordelijk voor de structuur van onze materie,” vertelde astronoom Michele Thaler van NASA’s Goddard Space Flight Center aan het Science Channel.
💡 De andere fundamentele krachten zijn zwaartekracht, zwakke kernkracht en sterke kernkracht.
Elektriciteit en magnetisme zijn nauw met elkaar verweven, en hun respectieve velden voeden zich met elkaar en hebben een wisselwerking met elkaar. Elektromagnetisme creëert licht en energie, en zonder dat zouden de atomen en moleculen waar we van gemaakt zijn uit elkaar vallen. In 1865 legde de natuurkundige James Clerk Maxwell het verband tussen deze twee krachten, waarmee Einstein de weg bereidde voor zijn beroemde speciale relativiteitstheorie.
Natuurlijk zijn de toepassingen van elektromagnetisme in het dagelijks leven enorm. Elektromagnetische golven drijven alles aan, van magnetrons en televisietoestellen tot radio’s en röntgenapparaten.
In gevallen waarin een voorwerp wordt blootgesteld aan een elektrische stroom, genereert het een tijdelijk spoelvormig magnetisch veld. Wanneer die stroom echter wordt uitgeschakeld, verdwijnt het veld. Dit wordt een elektromagneet genoemd.
Heb je vandaag twitter gecheckt? In een auto gereden? De laatste tijd een nieuwe show gebinged? De wereld waarin we leven wordt aangedreven door deze elektromagneten.
De magneet onder je voeten
De aarde is in wezen een reusachtige magneet met overeenkomstige geomagnetische noord- en zuidpolen, dankzij onze buitenkern van gesmolten ijzer. Het druppelvormige magnetische veld dat de aarde genereert en dat wordt samengedrukt door zonnewinden en de magnetosfeer wordt genoemd, zorgt ervoor dat onze kompassen werken, zorgt voor schitterende noorderlichten en beschermt ons zelfs tegen schadelijke kosmische straling. Het is van cruciaal belang voor de bescherming van onze begeerde atmosfeer.
Gemagnetiseerde deeltjes in lavastenen langs het aardoppervlak registreren de richting van het magnetisch veld van onze planeet. Zo kunnen wetenschappers zien dat de magnetische polen van de aarde in de loop van de tijd zijn omgewisseld en dat de tektonische platen waarop wij leven steeds verder verschuiven, aldus National Geographic.
De afgelopen jaren zijn de verschuivingen van de aardmagnetische polen in een stroomversnelling geraakt. Sommige studies hebben aangetoond dat ze zo snel bewegen als 35 mijl per jaar. Dit kan navigatiesystemen verstoren en hoofdpijn veroorzaken voor reizigers.
Onze fascinatie voor magnetisme gaat duizenden jaren terug. Meso-Amerikanen ontwikkelden een vroeg begrip van de kracht en de Grieken waren de eersten om de wonderen ervan te documenteren. Die fascinatie is in de loop der jaren niet afgenomen. Ons begrip van magnetisme is van doorslaggevend belang geweest voor de wereld waarin we nu leven.
Zonder, zouden we verloren zijn. Letterlijk.