Magnetisme:
Je hebt vast wel eens zo'n plaatje gezien waarbij ze een magneet onder een glasplaatje leggen, en dan wat ijzervijlsel over de glasplaat strooien. De ijzerdeeltjes klonteren dan samen op de magneetveldlijnen, die van de noordpool van de magneet naar de zuidpool lopen (een kwestie van definitie). Hieronder zo'n plaatje, van Wikipedia geleend:
Wat je ook moet weten, en wat je op dit plaatje nooit ziet, is dat die veldlijnen door de magneet zelf doorlopen, nu van zuid naar noord, zodat ze gesloten krommes vormen.
Hoe ontstaat nou zo'n magneetveld?
Als elektrische lading gaat bewegen, dan ontstaat rond die bewegende lading een magneetveld. Vraag mij niet precies waarom, het fijne is er nog niet van bekend.( En van wat er wel bekend is snap ik zelf de helft niet.) We stellen ons even een koperdraad voor (rood) waardoor ik een elektrische stroom laat lopen. In die koperdraad bewegen dus elektrisch geladen deeltjes allemaal dezelfde kant op. Rondom deze ladingsstroom ontstaat een magneetveld (blauwe lijnen). Hoe sterker de stroom, hoe sterker dat magneetveld. Je ziet dat de veldlijnen op dat plekje rondom die draad ook gesloten krommes zijn. Hier zijn die krommes zelfs mooi concentrische cirkels (zo zijn ze dan toch bedoeld, en ik hoop dat het perspectief duidelijk is
De richting van het magneeetveld, van noord naar zuid, is met de pijltjes aangegeven; rondom de draad heb ik een stel kompasnaaldjes opgehangen, de blauwe einden zijn de noordpolen.
Dus rondom een stroomdraad ontstaat een magnetisch veld.
Hiervan maken we gebruik. Als we die draad niet recht houden, maar in een cirkel laten lopen, komen alle magneetlijnen aan één kant het midden van de cirkel in, en aan de andere kant er weer uit.
Dus, lading die in het rond gaat, en je krijgt een magneetveld met een noordpool en een zuidpool.
Nou heb ik dus één stroomdraadcirkel, met een noord- en een zuidpool.
Wat er gebeurt als er vier van die cirkels op een rijtje staan zie je beter op een professioneler plaatje:
Rondom die draadjes zie je nog steeds die concentrische cirkeltjes van de afzonderlijke magneetvelden, en waar ze elkaar beginnen te raken vloeien ze in elkaar over, en vormen de veldlijnen die het hele samenstel van cirkeltjes, de spoel, omvatten. Nu heb ik een elektromagneet.(Die losse einden van veldlijnen moet je zien als buiten het plaatje doorlopend naar de andere kant overigens, die houden niet zomaar op hoor, dat zijn ook gesloten krommes)
Nou eens even naar een atoom kijken:
We zien een kern met neutronen en protonen, en daaromheen, als een razende in een baan rondvliegende, elektronen.
1)Een elektron is een geladen deeltje.
2)En een elektron beweegt.
3)Rond bewegende lading ontstaat een magneetveld.
Dus, elke elektronbaan is een klein elektromagneetje.
Ha, dan is elk elektron dus eigenlijk een magneet. Jawel.
Eén probleempje: die elektronbanen liggen als idioten door elkaar heen, met de noord- en zuidpolen allemaal door elkaar. Wat het ene elektron aantrekt zal een ander elektron weer afstoten, de magneetjes heffen elkaar op. Dus dat atoom als geheel heeft geen noord- of zuidpool.
POLARISEREN: Om van een stelletje atomen dus een klein magneetje te maken, moeten we van die atomen dus een aantal elektronen ongeveer in dezelfde richting laten ronddraaien. De cirkelbaantjes dus netjes op een rijtje zetten, de banen richten, de atomen polen geven. En dat noemen we polariseren. Er staan dan net als in dat spoeltje van het vierde plaatje meerdere van die stroomcirkeltjes op een rij, waarvan de magneetvelden dus samenvloeien toe één samenhangend magneetveld.
Als we dus een stof magnetisch willen polariseren, dan brengen we hem in een sterk magneetveld. Als kompasjes zullen elektronbanen zich gaan richten om lekker in dat magneetveld te passen. Als je de magneet weer weghaalt, en de elektronbanen blijven toch netjes staan, dan heb je een permanente magneet gemaakt. Magnetisch polariseren lukt lang niet met alle stoffen. Maar bijvoorbeeld wel met ijzer, nikkel en cobalt. Die staan in het periodiek systeem der elementen broederlijk naast elkaar, dus dat ze alledrie magnetiseerbaar zijn zal wel een kernfysische reden hebben vermoed ik.
En na deze twee verhalen over elektrische en magnetische polarisatie zul je dus je hele verhaal uit je beginbericht moeten herschrijven
, want je weet inmiddels hoe het wél zit.
