School › Magnetisme › 10–11 jaar
Magnetisme: polen, velden en elektromagneten
Magnetische materialen, polen, magnetische velden, het magnetisme van de Aarde en hoe elektriciteit magneten maakt. Met een proef waarin je een elektromagneet bouwt.
Lees
Maar een paar materialen zijn sterk magnetisch: ijzer, nikkel en kobalt (en een zeldzaam metaal dat gadolinium heet). Staal, dat grotendeels uit ijzer bestaat, is ook magnetisch. De meeste andere materialen, zoals plastic, hout, koper en aluminium, zijn het niet.[2]
Elke magneet heeft een noordpool en een zuidpool. Gelijke polen stoten elkaar af (duwen weg) en ongelijke polen trekken elkaar aan. Als je een magneet doormidden knipt, krijg je geen losse noord en zuid: je krijgt twee kleinere magneten, elk met beide polen.[1]
De Aarde gedraagt zich als een reusachtige staafmagneet. Een kompasnaald is een magneetje dat zich richt naar het magnetisme van de Aarde, zodat het noordeinde naar het noorden wijst. Het meeste magnetisme van de Aarde ontstaat diep in de planeet, waar vloeibaar ijzer en nikkel kolken in de buitenkern.[1][3]
Het magnetisme van de Aarde reikt ver de ruimte in en vormt een beschermende bel: de magnetosfeer. Die beschermt onze atmosfeer tegen de zonnewind, een stroom deeltjes van de Zon. Bij de polen doen energierijke deeltjes uit de magnetosfeer de lucht oplichten: het noorder- en zuiderlicht (poollicht).[3]
Elektriciteit en magnetisme horen bij elkaar: een elektrische stroom maakt een magnetisch veld. Een spoel draad waar stroom door loopt, wordt een magneet die je aan en uit kunt zetten: een elektromagneet. Een ijzeren kern in de spoel maakt hem veel sterker. Elektromagneten zitten in kranen, deurbellen en luidsprekers.[2]
Probeer het: Bouw een elektromagneet
Je hebt nodig
- Een grote ijzeren nagel (ongeveer 8–10 cm)
- Ongeveer 1,5 m dun geïsoleerd koperdraad
- Een batterij van 1,5 V (AA of D) en wat plakband
- Een hoopje kleine stalen paperclips
Veiligheid
Gebruik maar één batterij van 1,5 V. Sluit telkens maar een paar seconden aan: draad en batterij worden warm. Sluit nooit iets aan op een stopcontact.
Wat moet je doen
- Laat ongeveer 20 cm draad vrij en wikkel dan 10 windingen strak rond de nagel. Strip de isolatie van de draaduiteinden (een volwassene helpt).
- Plak de draaduiteinden telkens maar een paar seconden tegen de twee polen van de batterij.
- Raak terwijl de batterij aangesloten is de paperclips aan met de punt van de nagel. Tel hoeveel hij er opraapt.
- Koppel los. Wat gebeurt er met de paperclips?
- Wikkel nu 20 windingen, daarna 30 windingen, en tel telkens de paperclips. Gebruik steeds dezelfde batterij.
Wat gebeurt er, en waarom?
De stroom in de spoel maakt een magnetisch veld, en de ijzeren nagel erin maakt het veel sterker, zodat de nagel een magneet wordt. Als de stroom stopt, verliest de nagel het meeste van zijn magnetisme en vallen de paperclips. Meer windingen geven een sterkere magneet, die meer paperclips opraapt. Dit is een eerlijke test, omdat alleen het aantal windingen verandert.[2]
Speel: Aantrekken, afstoten of niets?
Twee dingen komen dicht bij elkaar. Trekken ze elkaar aan, stoten ze elkaar af of gebeurt er niets?
Je beste score wordt alleen op dit toestel bewaard. Er wordt niets verstuurd.
Quiz
Andere leeftijden: 6–7 jaar · 15–16 jaar