Magnetische bol

[Evert]

De vraag gaat niet over 3 magneten. Het gaat over 1 magneet, sferisch symmetrisch, met M radieel gericht. De situatie is bijzonder eenvoudig: B is overal 0, H is 0 buiten de magneet, en -M binnen de magneet. Dit volgt onmiddellijk uit Maxwell's vergelijkingen, zoals iedereen eenvoudig kan nagaan.

Kun je het even in lekentaal uitleggen? De letter B en H uitleggen?

[eendavid]

B is de magnetische inductie (de raaklijn aan de magnetische veldlijnen als je wil, hoewel het veld in feite fundamenteler is dan de veldlijnen). Het magnetische veld H is hiervan afgeleid, en volgt uit

\(B=\mu_0(H+M)\)

, met

\(M\)

de magnetisatie van het materiaal. Toepassen van de integraalvorm van de magnetische Gaussvergelijking op sferen rond de oorsprong leert dat de radiële component van B=0. Hiermee vind je dat de radiële component van H=-M. Verder kan er geen niet-radiële component zijn die opgewekt wordt door de magneet (er bestaan wel degelijk meer oplossingen dan degene die ik suggereerde, maar dat zijn de bronloze oplossingen, dwz die worden niet opgewekt door onze magnetische configuratie), zoals hier kan worden bekeken.

edit: Het zou kunnen dat dit nog steeds geen lekentaal is . Laat maar iets weten als bovenstaande je niet veel verder helpt.

[Schonedal]

Er was toch ooit eens sprake van monopolen?

Dat zouden magnetische deeltjes zijn met alleen noordpool of zuidpool?

Men heeft eens een detector geconstrueerd die die deeltje moest kunnen aantonen.

Toen men de detector activeerde gaf hij vrijwel direct een monopool aan maar later nooit meer.

Was het misschien een hoax?

[Bartjes]

Toen ik dit topic gisteren las was ik gelijk enthousiast. Wat een vondst! Helaas - na een nachtje slapen denk ik dat de "voorstanders van het nul-veld" gelijk hebben. Het nul-veld volgt uit de wetten van Maxwell, maar die zouden in bijzondere gevallen eventueel fout kunnen zijn. De reden dat ik nu ook uitga van een nul-veld is de volgende. Je kan het magnetisme van permanente magneten opvatten als veroorzaakt door minuscule elektrische kringstroompjes in het magnetische materiaal. De aangrenzende kringstroompjes heffen elkaar - globaal gesproken - qua werking op. Dus het netto effect is dat van een elektrische stroom vlak onder het buitenoppervlak van de permanente magneet. (Daar zijn er immers geen aangrenzende kringstroompjes.) Bij een gesloten perfecte holle bol blijven er echter geen buitenoppervlakken meer over waaronder een netto elektrische stroom zou kunnen lopen. De symmetrie van deze configuratie sluit dat uit.

Je zou de bol ook (eventueel alleen in gedachten) met zeer vele elektrische spoeltjes kunnen beplakken. Dan wordt het direct duidelijk waarom deze configuratie faalt.

[kleine fysicus]

Ik denk dat het een goed idee is om hierover te praten op dit forum, maar het blijft voorlopig wel gissen? En de tweede vraag is immers: Hoe wil je in vredesnaam zo'n bol gaan maken?

[Bartjes]

En de tweede vraag is immers: Hoe wil je in vredesnaam zo'n bol gaan maken?

Een perfecte bol gaat natuurlijk niet. Maar je kan eerst stukjes van de bol maken, en deze magnetiseren. Vervolgens kan je ze (met gepaste kracht) in elkaar zetten. Of je zou een bestaande bol met elektrische spoeltjes kunnen beplakken. Dat geeft dan een elektrische versie.

[kleine fysicus]

Er is al eerder vermeld in dit topic dat, je zelfs bij de kleinste gaten de andere pool er door dringt.

Of ik begrijp u niet goed? en hoe wil je de stukjes van een bol bij elkaar gaan houden dan? Door magnetisme is er nog steeds een minieme ruimte vrij, ook al is deze te verwaarlozen. En als u het met een materiaal aan elkaar zet zijn het eigenlijk allemaal onafhankelijke magneetjes en dus niet 1 'grote' bol. Ik denk dat in dat geval de enige manier lassen is maar zelfs dan is het nog moeilijk om een goede bol te maken.

[Bartjes]

Uit de wetten van Maxwell volgt dat een perfecte magnetische bol geen netto magnetische veld heeft. Via een andere redenering (m.b.v. kringstroompjes) ben ik tot de zelfde conclusie gekomen. Het lijkt me dan ook zeer waarschijnlijk dat deze conclusie juist is. Wat je dan ook kan verwachten is dat het magnetische veld van een magnetische bol des te kleiner is naarmate deze meer op een perfecte bol lijkt. Proefondervindelijk kan je dat nagaan door zelf een magnetische bol te maken, en deze steeds verder te perfectioneren.

Omdat materialen bestaan uit deeltjes (atomen, ionen, moleculen, e.d.) zijn er zelfs in één staafmagneet al tussenruimten, namelijk tussen de materiedeeltjes waaruit die bestaat. Een (bol)magneet zonder ook maar de miniemste tussenruimten is dus onmogelijk. Hoe precies je ook te werk gaat, perfect wordt het nooit. Gelukkig kunnen de natuurwetten ook in niet-volmaakte situaties als benadering gebruikt worden.

[kleine fysicus]

Uit de wetten van Maxwell volgt dat een perfecte magnetische bol geen netto magnetische veld heeft. Via een andere redenering (m.b.v. kringstroompjes) ben ik tot de zelfde conclusie gekomen. Het lijkt me dan ook zeer waarschijnlijk dat deze conclusie juist is. Wat je dan ook kan verwachten is dat het magnetische veld van een magnetische bol des te kleiner is naarmate deze meer op een perfecte bol lijkt. Proefondervindelijk kan je dat nagaan door zelf een magnetische bol te maken, en deze steeds verder te perfectioneren.

Omdat materialen bestaan uit deeltjes (atomen, ionen, moleculen, e.d.) zijn er zelfs in één staafmagneet al tussenruimten, namelijk tussen de materiedeeltjes waaruit die bestaat. Een (bol)magneet zonder ook maar de miniemste tussenruimten is dus onmogelijk. Hoe precies je ook te werk gaat, perfect wordt het nooit. Gelukkig kunnen de natuurwetten ook in niet-volmaakte situaties als benadering gebruikt worden.

Dus u wilt beweren dat het wel mogelijk is om zo'n bol te maken?

[Bartjes]

Dus u wilt beweren dat het wel mogelijk is om zo'n bol te maken?

Ik denk niet dat je een perfecte magnetische bol kunt maken. Ik denk wel dat je magnetische bollen kunt maken die aardig in de buurt komen. En ik verwacht dat je dan ook zelf zult zien dat het netto magnetisch veld van die bol al maar kleiner wordt, naarmate die bol het ideaal van een perfect symmetrische magnetische bol beter benadert.