Embedded Files
Permanente magneten
Permanente magneten
Magnetisme is een natuurkundig verschijnsel dat al meer dan 2500 jaar gekend is.
Het woord magneet komt van het Griekse woord voor zeilsteen, μαγνῆτις λίθος of "steen van Magnesia". De Grieken ontdekten in de Oudheid al dat zeilsteen ijzer kan aantrekken. Zeilstenen bestaan uit magnetiet, een mineraal van het ijzeroxide Fe3O4, dat een natuurlijke permanente magneet is.
Een medische toepassing van deze magnetische stenen, het verwijderen van pijlpunten uit het lichaam van mensen, vinden we al terug in de oude Indische tekst Sushruta Samhita die werd gepubliceerd enkele eeuwen vóór onze jaartelling. Ook in China was zeilsteen toen bekend en we weten dat de Chinezen in de 11e eeuw al een magnetisch kompas gebruikten om te navigeren op zee.
Zeilsteen trekt paperclips aan.
EXPERIMENT
We nemen twee staafmagneten.
We brengen de ene magneet naar de andere en bestuderen de krachtwerking tussen de magneten.
Twee staafmagneten.
EXPERIMENT
We breken een magneet (of liever: we gebruiken de 2 stukken van een magneet die al kapot is).
Wat merk je op?
We merken dat elk stuk van de magneet zelf ook een gewone magneet is.
EXPERIMENT
We nemen een staafmagneet en gebruiken de magneetsensor van een smartphone of een tabletcomputer. Gebruik bijvoorbeeld Physics Toolbox Sensor Suite.
We meten hoe sterk het magnetisme is op verschillende afstanden van de magneet.
In welke eenheid meten die sensoren?
In welke orde van grootte situeren jouw metingen zich?
(Probleem bij deze meting: wij leven in het magnetisch veld van de aarde waardoor we ook magnetisme meten als er geen magneten in de buurt zijn.)
Uit onze experimenten leren we de volgende dingen.
Magneten hebben steeds 2 zgn. polen: een noordpool en een zuidpool.
De noordpolen van twee magneten stoten elkaar af. De zuidpolen van twee magneten stoten elkaar af.
Een noordpool en een zuidpool trekken elkaar aan.
De grootte van de magnetische kracht is groter als de afstand tussen de magneten kleiner is.
Magnetiseren
Magnetiseren
TERMINOLOGIE - MAGNETISEREN
We spreken over MAGNETISEREN als we met behulp van een magneet een ander voorwerp tijdelijk of permanent magnetisch maken.
EXPERIMENT
We nemen een stuk aluminium. Kan je het aluminium met een magneet aantrekken?
We nemen een stuk ijzer dat NIET magnetisch is. (Dat kunnen we verifiëren met een paperclip of door er een kompas of een magneetsensor in de buurt te brengen.) We zetten aan de ene kant een magneet. Wordt de andere kant magnetisch? En wat gebeurt er als je de magneet weer weghaalt?
We nemen een stalen schaar die NIET magnetisch is. We zetten er gedurende een tijd een magneet op of steken die in een spoel waar een elektrische stroom doorheen loopt. Merk je hoe de schaar magnetisch is geworden?
Sommige materialen zijn zelf magnetisch.
Sommige materialen kan je makkelijk magnetiseren met een andere magneet.
Sommige materialen blijven magnetisch als je ze hebt gemagnetiseerd.
Het verschil tussen een voorwerp dat magnetisch (of gemagnetiseerd) is en een voorwerp dat niet-magnetisch is, zit in de interne structuur van het materiaal.
De atomen en moleculen van vaste stoffen zitten dicht bij elkaar en zijn meestal mooi gerangschikt. Daardoor gaan de elektronen die omheen de atomen bewegen elkaar voelen. Eén van de gevolgen is dat er cirkelvormige elektrische stroompjes kunnen ontstaan. En een cirkelvormig elektrisch stroompje ... is een heel klein magneetje (zie verder). Op die manier kunnen gebieden ontstaan in het materiaal waarin al die kleine magneetjes netjes opgelijnd zijn. Dat noemen we DE GEBIEDEN VAN WEISS.
Bij dit materiaal zijn de gebieden van Weiss zichtbaar. Let ook op de schaal!
Als het magnetisch veld van de verschillende gebieden van Weiss in dezelfde richting wijst, is het materiaal magnetisch of gemagnetiseerd.
VRAAG
Je weet nu min of meer waar het (ferro)magnetisme van vaste magneten vandaan komt.
Wat zou dan de grote vijand zijn van magnetisme?
OPDRACHT
Het magnetisme dat we kennen van simpele magnetische toepassingen heet FERROMAGNETISME.
Maar er is ook PARAMAGNETISME en DIAMAGNETISME.
Bekijk het in het filmpje!
YouTube: Paramagnetism and Diamagnetism
STEM OPDRACHT - MAGNETEN UIT OUDE TOESTELLEN
In heel wat elektrische en elektronische apparaten zitten behoorlijk sterke magneten.
Zoek thuis oude apparaten die kapot zijn of die je toch niet meer gebruikt. Doe ze open en zoek uit of er magneten in zitten. Haal de magneten eruit (en eventueel andere stukken die je wil bijhouden) en breng de rest naar een recyclagepunt.
Denk altijd eerst na voor je een kapot toestel demonteert. Je kan het misschien (laten) repareren.
Denk altijd eerst na voor je een werkend toestel demonteert. Je kan het misschien binnenbreng bij een kringloopwinkel.
STEM PROJECT - HOEVEEL IJZER ZIT IN CORNFLAKES? (NOG UIT TE WERKEN)
Inspiratie: https://www.youtube.com/watch?v=sDydlVKNeoI
NAAR HET STEM PROJECT (LINK INVOEGEN) ⧉
STEM PROJECT
We meten de sterkte van het magneetveld (B) op verschillende afstanden (d) van de magnetische noordpool of de magnetische zuidpool van een magneet.
EXTRA OEFENINGEN
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.
Page updated
Report abuse