Beste Gerard:- Men neme een magnetisch materiaal, bijvoorbeeld magnetiet (Fe2+Fe3+2O4).- Men neme een spoel met ruimte om het materiaal in het midden van de spoel te kunnen leggen en leg het materiaal er daadwerkelijk in.- Laat (gelijk)stroom door de spoel lopen waardoor een (homogeen) magneetveld ontstaat.- Het materiaal zal nu, ook na het uitzetten van de stroom, zijn veld behouden. (eigenlijk zwakt het veld wel af, maar dit gaat heel erg langzaam).Groeten,Melvin

In grote lijnen klopt de vorige reactie wel. Maar de procedure werkt niet in het geval van magnetiet, of althans onvoldoende. Magnetische materialen zijn voor iemand met alleen middelbare schoolkennis wat moeilijk te begrijpen denk ik maar ik zal een poging wagen er toch iets over uit te leggen.
Het punt is dat in deze materialen een hele dierentuin aan verschillende wisselwerkingen werkzaam is die ieder zo hun invloed op het magnetisch gedrag van zo'n materiaal hebben. De meest dominante wisselwerking is de zg. exchange interactie waarvan de oorsprong alleen quantummechanisch te begrijpen is. Ook de bron van het magnetisme van materialen is zonder quantumfysica maar ten dele te doorgronden.
Kortweg komt het erop neer dat de atomen en elektronen in het materiaal zelf als kleine magneetjes kunnen worden opgevat. De electronen bewegen om de kern.
Zoals je weet veroorzaakt een bewegende lading of een stroom een magnetisch veld. De bewegende elektronen leveren zo hun bijdrage aan het veld van zo'n atomair magneetje. Zelf voeren de elektronen ook nog een extra beweging uit die verwant is aan een een draaiing rond de as van het elektron. (de zg. spin (engels voor draaiing)).
Door de lading van het elektron levert ook deze spin een bijdrage tot het "atomaire" magneetveld (in de natuurkunde weergegeven als magnetisch moment, een grootheid die direct (via een constante vermenigvuldigingsfactor) gerelateerd is aan het magneetveld.
Verder is er nog de magnetisatie ("mate van gemagnetiseerdheid") die aangeeft in welke mate de momenten (atomaire veldjes) dezelfde kant op wijzen).
Een stuk materiaal bestaat in de regel uit zeer veel atomen. Is dat materiaal magnetisch dan vormen in het materiaal aanwezige atomen en/of elektronen ieder een klein magneetje. De kunst van het maken van een magneet voor dagelijks gebruik bestaat daarin al die magneetjes of een groot deel daarvan zo ver te krijgen dat hun veld dezelfde kant op wijst.
Op atomaire schaal doet dat de exchange-interactie. Deze probeert de velden van de atomaire magneetjes parallel of antiparallel te richten. In het eerste geval spreken we van ferromagnetisme in het 2e van antiferromagnetisme. (er zijn ook materialen waarin atomen en elektronen wel ieder een klein magneetje vormen maar waarin de exchange-interactie ontbreekt, we spreken dan van paramagnetisme).
Alleen ferromagnetische materialen komen in aanmerking voor de vervaardiging van magneten.
De exchange interactie wordt echter tegengewerkt door de magnetostatische wisselwerking (de wisselwerking van de magnetische momenten met elkaars magneetveld). Hierdoor splitst het materiaal zich op in gebieden (domeinen) van gelijke inwendige veldrichting (magnetisatierichting).
Omdat de magnetisaties (inwendige veldrichtingen) van de domeinen ieder een andere kant op wijzen is de netto magnetisatie van het materiaal gelijk aan nul. Er is nog op z'n minst een derde wisselwerking nodig om de magnetostatische wisselwerking in voldoende mate tegen te gaan om uiteindelijk een magneet te kunnen maken.
Dat is de zg. magnetische anisotropie. Kortweg komt deze erop neer dat er in het materiaal een natuurlijke voorkeur voor de richting van de momenten bestaat. Alleen wanneer de anisotropie voldoende groot is en de ermee samenhangende voorkeursrichting eenduidig (z.g. uniaxiale anisotropie) kan de magnetostatische wisselwerking overwonnen worden en is het materiaal permanent magnetiseerbaar (d.w.z. het inwendige veld blijft intact na het uitschakelen van het uitwendige veld van de magnetiseerspoel, de orientatie van de atomaire velden blijft (in ieder geval voor een deel) behouden).
De aanwezigheid van zo'n anisotropie is grotendeels gerelateerd aan de kristalstructuur van het materiaal. Magnetiet is kubisch, d.w.z. het kleinst mogelijke magnetietkristal heeft de vorm van een kubusje (van ongeveer 0.84x0.84x0.84 nm). Er is geen eenduidige voorkeursrichting zoals je zelf makkelijk in kunt zien.
Alleen wanneer bijv een kristalas beduidend langer is dan de anderen kan er sprake zijn van een uniaxiale anisotrpie. Dit is bijv het geval in de verbindingen Nd₂Fe₁₄B, SmCo₅ en een aantal oxides (zg. hexaferrieten) die gebruikt worden voor het vervaardigen van magneten.

van welk materiaal moet de spoel zijn, kan dit met ijzerdraad?

 

men neme een magnetisch materiaal, mag dit ook een gewone magneet zijn?

wat word uiteindelijk magnetisch, de spoel?

 

Een spoel moet gemaakt zijn van materiaal dat stroom kan geleiden (die door hun beweging een magnetisch veld veroorzaken). De spoel zelf wordt/is niet magnetisch.

"Men neme magnetisch materiaal" betekent materiaal waarvan de atomen de eigenschap hebben dat ze gericht kunnen worden in een magnetisch veld en in geval van ferro/ferrimagnetisch materiaal ook zo gericht blijven zelfs als het externe magnetisch veld er niet meer is: het materiaal is dan zelf een magneet geworden.

 

aah, ok bedankt

ik heb eens geprobeerd een magneet te maken maar ik kreeg kortsluiting. kan ik dit verhinderen?

Dat kun je vast wel verhinderen, maar als we niet weten wat je precies aan het doen was kunnen we je lastig vertellen wat je anders moet doen.

Dit klinkt trouwens alsof je gevaarlijk bezig bent. Vanaf een beeldscherm is NIET te zien wat er allemaal verkeerd zou kunnen gaan. Wij kunnen hier ondanks onze beste bedoelingen geen enkele verantwoordleijkheid nemen voor binnenbrandjes, of erger, levens.

Beste advies: neem je spullen mee naar school en vraag advies aan je TOA.

Groet, Jan

Het klinkt alsof een draad in een aantal wikkelingen is gedraaid om een spoel te maken en er vervolgens 230V op gezet is.

Als dat zo is, dan is het vragen om moeilijkheden en kan ik alleen aanraden eerst eens wat meer over het onderwerp en elektriciteit in het algemeen  te lezen voordat gevaarlijke zaken worden geprobeerd (die niet altijd tijdig door een aardlekschakelaar of smeltveiligheid worden verhinderd).

Een elektromagneet moet een behoorlijke weerstand hebben om niet via U = I.R een heel grote stroom over een heel kleine weerstand te hebben. En wisselstroom op een spoel zetten helpt ook niet echt. Het wisselt en daarmee ook het magneetveld.

wees gerust ik gebruik batterijen van 1.2V

ik gebrijk een ijzeren staafje van ongeveer 2 cm. daarrond wikkel ik ijzerdraad. de twee uiteinden van de ijzerdraad verbind ik met een batterij. Wat kan ik fout gedaan hebben?

Ik mag aannemen dat het ijzerdraad (of koperdraad?) omwikkeld is met een afscherming (plastic kous)? Dat is op de foto's niet goed te zien.

Zo niet, dan geleiden de draden de stroom niet goed omdat ze onderling kortsluiting maken (en met de spijker waarom ze gewikkeld zijn).

Daarnaast hebben de draden weinig weerstand en dus zal de batterij een hoge stoom leveren (en snel leeg zijn) waarbij de draad behoorlijk warm wordt. Een lampje of andere weerstand in de draad opnemen voorkomt dit: de lamp heeft veel meer weerstand en zal de stroomsterkte verminderen. Daardoor ook wel het magnetisch veld verminderen maar in elk geval is het allemaal wat veiliger.

Theo de Klerk, 15 jan 2012

 weinig weerstand en dus zal de batterij een hoge stroom leveren (en snel leeg zijn) waarbij de draad behoorlijk warm wordt.

met de slechts ca 30(?) wikkelingen die ik op de 2e foto meen te kunnen onderscheiden van een zo dik uitziende draad is de weerstand inderdaad zó klein dat je dat, als je het rechtstreeks op een batterij aansluit, gevoeglijk als een kortgesloten batterij kunt beschouwen, óók als de draad goed is geïsoleerd.

Pas je op dat je batterij niet openscheurt? Kan een gemeen goedje uit komen spetteren als je dit soort stunts uithaalt.

Aanbeveling: dunnere (geisoleerde!!) draad, vééél meer wikkelingen (rond een dun kartonnen kokertje), en een serieweerstandje in de vorm van een lampje of zo.  Dan nog, veiligheidsbril op, en zorg dat je het meubilair niet aantast als er tóch wat gaat lekken. 

Groet, Jan