Magnetische energie
In de 19e eeuw werd een van de grootste ontdekkingen in de geschiedenis van de natuurkunde gedaan door een Schotse natuurkundige, James Clerk Maxwell. In deze tijd, toen hij de verbijsterende aard van magnetisme en elektriciteit bestudeerde, stelde hij een radicaal nieuwe theorie voor. Elektriciteit en magnetisme, waarvan lange tijd werd gedacht dat zij afzonderlijke krachten waren, waren in werkelijkheid nauw met elkaar verbonden. Dat wil zeggen, elke elektrische stroom heeft een magnetisch veld en elk veranderend magnetisch veld creëert zijn eigen elektrische stroom. Maxwell drukte dit uit in een reeks partiële differentiaalvergelijkingen, bekend als de Vergelijkingen van Maxwell, die de basis vormen voor zowel elektrische als magnetische energie.
In feite worden magnetische en elektrische energie, dankzij het werk van Maxwell, beter beschouwd als één enkele kracht. Samen vormen zij wat men noemt elektromagnetische energie – d.w.z. een vorm van energie die zowel elektrische als magnetische componenten heeft. Zij ontstaat wanneer een magnetische stroom door een draad of een ander materiaal loopt, waardoor een magnetisch veld ontstaat. De opgewekte magnetische energie kan worden gebruikt om andere metalen onderdelen aan te trekken (zoals in veel moderne machines met bewegende onderdelen) of kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken en energie op te slaan (hydro-elektrische stuwdammen en batterijen).
Sinds de 19e eeuw zijn wetenschappers tot het inzicht gekomen dat vele soorten energie in feite vormen van elektromagnetische energie zijn. Hiertoe behoren röntgenstralen, gammastralen, zichtbaar licht (d.w.z. fotonen), ultraviolet licht, infraroodstraling, radiogolven en microgolven. Deze vormen van elektromagnetische energie verschillen alleen van elkaar door de golflengte en de frequentie. De vormen met kortere golven en hogere frequenties zijn meestal de schadelijker soorten, zoals röntgenstralen en gammastralen, terwijl die met langere golven en kortere frequenties, zoals radiogolven, meestal goedaardiger zijn.
In wiskundige termen kan de vergelijking voor het meten van de output van een magnetisch veld als volgt worden uitgedrukt: V = L dI/dt + RI waarbij V het volume is, L de inductantie, R de weerstand, I de lading, dI de verandering in lading en dt de verandering in de tijd.
Hier volgen enkele artikelen over Magnetische Energie geschreven voor Universe Today.
Behind the Power and Beauty of Northern Lights
Magnetic Fields in Inter-cluster Space: Eindelijk gemeten
Als u meer informatie wilt over magnetische energie, bekijk dan deze artikelen:
Wikipedia Entry on Magnetic Energy
Meer info over magnetische energie
We hebben ook een hele aflevering van Astronomy Cast opgenomen die helemaal over magnetisme gaat. Luister hier, Aflevering 42: Magnetisme Overal.