Wat is 'n magneet?
'n Magneet is 'n voorwerp wat 'n magnetiese veld produseer — 'n onsigbare gebied van krag wat sekere materiale (yster, nikkel, kobalt en staal) kan aantrek en met ander magnete kan wisselwerk. Magnetisme is een van die fundamentele kragte van die natuur, en hou nou verband met elektrisiteit.
Magnetiese materiale word ferromagnetiese materiale genoem. Yster, nikkel en kobalt is die algemeenste. Materiale soos hout, plastiek en aluminium is nie-magneties en word nie deur magnete aangetrek nie.
Magnetiese pole
Elke magneet het twee pole — 'n Noord- (N-) pool en 'n Suid- (S-) pool. Die magnetiese krag is die sterkste by die pole. Die sleutelreël wat pole beheer, is:
Gelyksoortige pole STOOT AF · Ongelyksoortige pole TREK AAN
- Twee Noordpole teen mekaar gedruk — hulle stoot mekaar af (beweeg weg van mekaar af).
- Twee Suidpole teen mekaar gedruk — hulle stoot mekaar af.
- 'n Noordpool en 'n Suidpool — hulle trek mekaar aan (beweeg na mekaar toe).
Jy KAN NIE 'n enkele magnetiese pool isoleer nie. As jy 'n staafmagneet in twee sny, word elke helfte 'n volledige magneet met sy eie N- en S-pool.
Magnetiese veldlyne
'n Magnetiese veld is die gebied rondom 'n magneet waar 'n magnetiese krag opgespoor kan word. Ons stel dit voor met veldlyne (ook fluksielyne genoem):
- Veldlyne beweeg van die Noordpool na die Suidpool buite die magneet.
- Binne die magneet beweeg veldlyne van Suid na Noord (hulle vorm geslote lusse).
- Waar veldlyne naby mekaar is, is die veld sterk.
- Waar veldlyne ver uitmekaar is, is die veld swak.
- Veldlyne kruis nooit mekaar nie.
Permanente vs. tydelike magnete
| Tipe | Beskrywing | Voorbeeld |
|---|
| Permanente magneet | Behou sy magnetisme onbepaald onder normale toestande. | Staafmagneet, yskasmagneet, hoefyster-magneet |
| Tydelike magneet | Slegs magneties terwyl dit in die teenwoordigheid van 'n ander magneet of magnetiese veld is. | Ysterspyker langs 'n magneet gehou, ystervylsel |
| Elektromagneet | Word geproduseer deur elektriese stroom wat deur 'n draadspoel vloei. Kan aan- en afgeskakel word. | Elektriese motors, MRI-masjiene, skrootwerf-hyskrane |
Die Aarde as 'n magneet
Die Aarde tree op soos 'n reusagtige staafmagneet. Sy kern (grootliks bestaande uit vloeibare yster en nikkel) genereer 'n magnetiese veld wat ver die ruimte in strek en die magnetosfeer vorm. Dit beskerm lewe op Aarde teen skadelike sonwind-deeltjies.
- Die Aarde se geografiese Noordpool is eintlik naby 'n magnetiese Suidpool — dit is waarom die noordsoekende punt van 'n kompasnaald (die N-pool) daarheen aangetrek word.
- Die hoek tussen geografiese noord en magnetiese noord word magnetiese deklinasie genoem.
- 'n Kompas is 'n vrylik opgehangde magnetiese naald wat met die Aarde se magnetiese veld belyn en altyd ongeveer noord wys.
Elektromagnetisme: In 1820 het Hans Christian Ørsted ontdek dat 'n elektriese stroom 'n magnetiese veld rondom homself skep. Hierdie verband tussen elektrisiteit en magnetisme — elektromagnetisme genoem — is die grondslag van elektriese motors, generators, transformators en MRI-masjiene.
Toepassings van magnetisme
- Kompas: Gebruik die Aarde se magnetiese veld vir navigasie.
- Elektriese motor: Gebruik die krag tussen 'n stroomdraende spoel en 'n magneet om rotasie te produseer.
- Generator: Skakel kinetiese energie om na elektriese energie deur elektromagnetiese induksie te gebruik.
- Maglev-treine: Gebruik kragtige elektromagnete om treine sonder wrywing te laat sweef en voort te dryf.
- MRI (Magnetiese Resonansie-beelding): Gebruik baie sterk magnetiese velde om die binnekant van die menslike liggaam af te beeld.
- Luidsprekers: Gebruik 'n elektromagneet wat naby 'n permanente magneet vibreer om klank te produseer.