echoesof.science · 15–16 jaar
Magnetisme: domeinen, elektromagneten en het veld van de Aarde
Naam: Datum:
Scan om de proef,
het spel en de quiz te openen
echoesof.science/school/nl/magnetism/ages-15-16/
Lees
Elke magneet heeft een noord- en een zuidpool; gelijke polen stoten elkaar af en ongelijke polen trekken elkaar aan. Magnetische polen kun je niet afzonderen: knip een magneet door en elk stuk heeft beide polen, helemaal tot op het niveau van afzonderlijke atomen.
IJzer, kobalt, nikkel en gadolinium zijn ferromagnetisch. Daarin zitten domeinen, kleine gebieden die zich gedragen als minuscule staafmagneten. In een niet-gemagnetiseerd stuk wijzen de domeinen in willekeurige richtingen; een uitwendig veld doet ze zich richten en groeien, en opwarmen en afkoelen of tikken kan die richting vastleggen. Boven de curietemperatuur (1043 K voor ijzer) kan een ferromagneet helemaal niet gemagnetiseerd worden.
Elektrische stroom wekt magnetische velden op; bewegende lading is zelfs de bron van alle magnetisme. Een spoel waar stroom door loopt is een elektromagneet: een tijdelijke magneet waarvan de sterkte toeneemt met de stroomsterkte en het aantal windingen, en die door een ijzeren kern veel sterker wordt.
Proef: Wat bepaalt de sterkte van een elektromagneet?
- Wikkel 20 windingen rond de kern. Schakel spoel, ampèremeter en schuifweerstand in serie met de spanningsbron.
- Stel de stroomsterkte in op 0,5 A. Tel hoeveel paperclips de kern opraapt. Schakel uit tussen de metingen.
- Herhaal bij 1,0 A, 1,5 A en 2,0 A met 20 windingen.
- Houd nu de stroomsterkte op 1,0 A en test 10, 20, 30 en 40 windingen.
- Zet het aantal opgeraapte paperclips uit tegen de stroomsterkte en tegen het aantal windingen. Beschrijf de trends.
- Verwijder de kern en herhaal één meting. Vergelijk.
| Stroomsterkte (A) | Windingen | Paperclips, meting 1 | Paperclips, meting 2 | Gemiddelde |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | ||||
| 1,0 | ||||
| 1,5 | ||||
| 2,0 | ||||
| 1,0 (10 windingen) | ||||
| 1,0 (40 windingen) |
Vragen
Leg met domeinen uit hoe een stuk ijzer gemagnetiseerd wordt en waarom opwarmen het kan demagnetiseren.
Beschrijf en verklaar je resultaten voor de stroomsterkte en voor het aantal windingen.
Waarom noemen we de magnetische pool van de Aarde bij de geografische Noordpool een zuidpool?
Een kaart uit 2000 geeft een declinatie voor jouw gemeente. Waarom kan die vandaag fout zijn?
Bronnen voor elk feit op dit blad: echoesof.science/school/nl/magnetism/sources/