samenvatting Hoofdstuk 27: magnetisme

HOOFDSTUK 27: MAGNETISME
OPENINGSVRAAG




Antwoord: b-c-d
➔ enkel een elektrische lading in rust zal geen kracht ondervinden in het magnetisch veld van een
magneet

MAGNETEN EN MAGNETISCHE VELDEN
Magneet: object met 2 uiteinden = polen
➔ hier is het magnetisch effect het sterkst
➔ deel dat naar het geografische noorden wijst = noordpool v/d magneet
➔ deel dat naar het geografische zuiden wijst = zuidpool v/d magneet

Magneten oefenen een kracht op elkaar
➔ deze kan afstotend of aantrekkend zijn



≈ 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑙𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛




Opmerking: hoewel bij elektrische ladingen, een positieve en negatieve lading geïsoleerd kan worden,
is dit niet het geval voor magneten. Men is er nog nooit in geslaagd een noord-/zuidpool van een
magneet te isoleren.
*monopolen: geïsoleerde magneetpool. Bestaat dus enkel theoretisch (tot nu toe)

Materialen met sterke magnetische effecten:

➢ Ijzer
Deze materialen
➢ Kobalt
=
➢ Nikkel
ferromagnetische materialen
➢ Gadolinium
➢ Bep. oxides

MAGNETISCH VELD
De kracht die een magneet uitoefent op een andere magneet kan beschreven worden als de interactie
tussen en magneet en het magnetisch veld van de andere magneet

,Een magnetisch veld kan voorgesteld worden door magnetische
veldlijnen
➔ gaan van N naar Z

➢ De richting van het magnetisch veld in een willekeurig punt is
randen aan een veldlijn
➢ Het aantal lijnen per opp.-eenheid is recht evenredig met de
sterkte van het magnetisch veld

Opmerking: magnetische veldlijnen lopen in de magneet door
➔ ze vormen gesloten lussen
( elektrische veldlijnen)

AARDMAGNETISCH VELD
Het aardmagnetisch veld wordt geproduceerd door elektrische stromen in
de buitenste kern van de aarde (gesmolten ijzer)

Het patroon van veldlijnen ≈ de aarde als staafmagneet

Om het even ingewikkeld te maken
Omdat de noordpool van een kompasnaald naar het noorden wijst, is de
magneetpool van de aarde in het geografische noorden in magnetische zin
een zuidpool
➔ Wat wij de Noordpool noemen is eigenlijk een zuidpool

Ook vallen de magnetische polen niet samen met de geografische polen
➔ geografische polen bevinden zich op de rotatie-as, magnetische polen verplaatsen zich

Magnetische declinatie: het verschil tussen de richting van de kompasnaald (magnetische noorden)
en het geografische (=werkelijke) noorden
Magnetische inclinatie: de hoek die het aardmagnetisch veld maakt met de horizontaal in een
willekeurig punt

HOMOGEEN MAGNETISCH VELD
Homogeen magnetisch veld = het eenvoudigste magnetisch veld
➔ verandert niet van grootte of richting tussen punt A en punt B

Het is echter erg moeilijk een perfect homogeen veld te produceren
➔ Een veld tussen 2 vlakke evenwijdige polen is nagenoeg
homogeen als de afmeting van de polen >>> de afstand tussen de
polen

Bij de randen zal er echter van het homogeen veld afgeweken
worden

, ELEKTRISCHE STROMEN PRODUCEREN MAGNETISCHE VELDEN
Een elektrische stroom produceert een elektrisch veld

Magnetische veldlijnen geproduceerd door een stroom in een
rechte draad hebben de vorm van cirkels waar het
middelpunt overeenkomt met de stroom geleidende draad
➔ RECHTERHANDREGEL




⃗
KRACHT OP EEN ELEKTRISCHE STROOM IN EEN MAGNETISCH VELD; DEFINITIE VAN 𝐵
Een elektrische stroom oefent dus een kracht uit op een magneet

 Wet van Newton: actie-reactie

Een magneet oefent een kracht op een stroomvoerende draad

Stel: een rechte draad in het magnetisch veld tussen de polen van een hoefijzermagneet
➔𝐵 ⃗ = de grootte en richting van het magnetisch veld, eenheid: tesla of gauss
𝑁
1𝑇 = 1 𝐴 ∗ 𝑚  1𝐺 = 10−4 𝑇

Wanneer er een stroom door de draad loopt, tonen experimenten aan dat er een kracht uitgeoefend
wordt op de draad
➔ deze is echter niet gerecht naar een van de polen van de magneet, maar staat haaks op de richting
van het magnetisch veld
➔ de richting van de kracht staat altijd loodrecht op de richting van de stroom en op de richting van
het magnetisch veld (𝐵⃗)