Soorten magneten

Verschillende soorten magneten en magneten

Veel mensen, als ze het woord Magneet de klassieker Hoefijzermagneet in de kop, waarbij de twee polen quasi evenwijdig naast elkaar zijn geplaatst met een luchtspleet ertussen. In deze luchtspleet, alsmede aan de rechter- en linkerbuitenzijde van de polen, is de karakteristieke Magnetisch veld.

Laten we Magneten In ons dagelijks leven daarentegen, bijvoorbeeld voor het bekende magnetische prikbord of magneetbord aan de muur, zijn deze meestal rond, schijfvormig. In de industrie daarentegen worden vele andere soorten magneten gebruikt, bijvoorbeeld speciale ringmagneten of staafmagneten.

Zoals we kunnen zien is er een heel scala aan verschillende soorten magneten, waarvan we de belangrijkste hieronder nader zullen bekijken.

Staafmagneten

Zoals de naam al aangeeft, zijn staafmagneten staafvormig of langwerpig. Hun palen staan dus precies tegenover elkaar, elk uiteinde van de stang stelt een paal voor. De doorsnede van een staafmagneet kan cilindrisch of kubusvormig zijn. Kenmerkend voor de staafmagneet is dat hij in het midden geen aantrekkelijke kracht heeft - hier heffen de krachten van de twee polen elkaar als het ware op.

Het is belangrijk om te weten dat de klassieke hoefijzervormige magneet in principe niets meer is dan een gebogen staafmagneet. En ook de schijfmagneten zijn slechts een wijziging van het ontwerp van een conventionele staafmagneet, waarbij de straal groter is dan de hoogte van de cilinder (de basis). Dit betekent dat de polen van een schijfmagneet zich precies daar bevinden waar ze zich op een staafmagneet bevinden - aan de boven- en onderkant.

Doel

Afhankelijk van hun grootte en materiaal kunnen staafmagneten voor veel verschillende doeleinden worden gebruikt. In de industrie worden ze echter minder vaak gebruikt dan andere soorten magneten. Korte staafmagneten en hun uitlopers, de disc-magneten, kunnen worden gebruikt als bevestigingselementen voor prikborden, maar ze worden ook gebruikt in koptelefoons, luidsprekers, enz. Langere staafmagneten daarentegen zijn zeer geschikt voor natuurkundige experimenten. Ze worden ook gebruikt op het gebied van elektromagnetisme als kernen voor elektromagnetische spoelen.

Permanente magneten

De term permanente magneet verwijst niet naar een bepaald ontwerp van een Magneten maar elk type magneet dat zijn magnetische eigenschappen niet op een bepaald moment weer verliest. Zij moeten daarom vervaardigd zijn van een magnetisch hard materiaal, bij voorbeeld gelegeerd staal, Nikkelneodymium enz.

De meeste Permanente magneten worden opgewekt door de inwerking van een bestaand magnetisch veld op een ferrimagnetisch materiaal. Zodra het materiaal permanent gemagnetiseerd is, oefent het een aantrekkingskracht uit op alle ferromagnetische materialen (b.v. ijzer) en op ferrimagnetische materialen (ferrieten). De aantrekkingskracht vindt plaats tussen ongelijke polen, gelijke polen stoten elkaar af.

In ons dagelijks leven en in de wetenschap en de industrie worden permanente magneten op talloze verschillende plaatsen gebruikt. Ze dienen bijvoorbeeld als sluitingen voor kastdeuren, maar worden ook gebruikt in diverse mechanische en elektrische apparaten zoals koptelefoons, luidsprekers of tv-toestellen.

SuperMagneten

Ze hebben de laatste jaren een sensatie veroorzaakt, de zogenaamde supermagneten. Dit zijn bijzonder sterke magneten die gemaakt zijn van nieuw ontwikkelde, innovatieve materialen. Het bekendste van deze materialen is neodymium. De productie van dergelijke magneten werd mogelijk gemaakt door nieuwe sinterprocessen die in de jaren tachtig werden ontwikkeld.

Vandaag de dag worden supermagneten nog steeds gemaakt van neodymium, maar dit is een legering waaraan ook ijzer en boor zijn toegevoegd (chemische aanduiding Nd2F14B). Hierdoor kunnen de materiaaleigenschappen nog verder worden verbeterd. Het sinterproces dat nodig is om de legering te produceren is in de VS ontwikkeld en gepatenteerd door General Motors in samenwerking met het Japanse bedrijf Sumitomo. De materialen worden vermalen tot poeder, gemagnetiseerd in het proces en vervolgens weer in elkaar gezet (gesinterd) onder hitte en hoge druk. Daarbij richten de kristallen in de legering zich magnetisch op en vormen een bijzonder sterk magnetisch veld.

Waarvoor worden supermagneten gebruikt?

Intussen zijn de supermagneten in vele winkels en in gespecialiseerde online winkels te koop. Maar ze worden ook steeds vaker gebruikt in de industrie. Hier zijn enkele voorbeelden:

Waar vroeger enorme magneten werden gebruikt in grote stroomgeneratoren, worden tegenwoordig steeds vaker supermagneten gebruikt. Deze brengen tal van voordelen met zich mee. Ze zijn eenvoudiger en dus goedkoper te produceren en vooral lichter. Dit betekent dat stroomgeneratoren veel compacter kunnen worden geproduceerd met hetzelfde vermogen. Dit bespaart ruimte en dus geld. Windturbines zijn een praktisch voorbeeld van het gebruik van supermagneten in stroomgeneratoren.

Lichtgewicht

Lichtgewicht constructies spelen een steeds belangrijkere rol in veel gebieden van onze moderne samenleving, bijvoorbeeld in de autotechniek, maar ook in vliegtuigen, windturbines, onroerend goed, enzovoort. Met behulp van supermagneten kunnen verbindingen in een lichte constructie veel gemakkelijker worden gerealiseerd en kunnen ze meestal weer worden losgelaten zonder dat er resten achterblijven.

Magneten zijn altijd al gebruikt in elektrische luidsprekers om geluid over te brengen. De nieuwe supermagneettechnologie maakt het mogelijk om luidsprekers te bouwen die veel kleiner zijn dan voorheen. Misschien herinnert u zich nog de enorme, ouderwetse luidsprekerboxen die vroeger veel ruimte in beslag namen in de huiskamer. Vandaag de dag is een kleine ruimte op de plank voldoende voor de luidsprekers. En toch bieden deze luidsprekers net zoveel kracht en dus geluid als een conventioneel, veel groter exemplaar, in sommige gevallen zijn ze zelfs beter en krachtiger.

Ringmagneten

Het bijzondere aan ringmagneten is de uitlijning van de noord- en zuidpool op een plat cirkelvormig oppervlak. Dit wordt ook wel axiale magnetisatie genoemd. In principe kunnen ringmagneten op net zoveel verschillende manieren worden gebruikt als staaf-, schijf- of hoefijzermagneten. Daarnaast worden ook ringmagneten gebruikt in de geneeskunde, vooral in de natuurgeneeskunde en de alternatieve geneeskunde. Ze kunnen comfortabel worden geplaatst op vele delen van het lichaam en ontwikkelen hun magnetisch veld bijzonder gelijkmatig en voorzichtig door het speciale ontwerp.

Ferrietmagneten

Als we het hebben over de bekende, conventionele magneten van gelegeerd ijzer of staal, worden deze vaak ook aangeduid als Ferriet magneten. Zij worden vandaag de dag nog steeds op vele gebieden gebruikt, zowel in de particuliere sfeer als in de industrie en de wetenschap. En zij bieden tal van voordelen boven de sterkere magneten van neodymium en dergelijke. Zij zijn bijvoorbeeld veel goedkoper in aanschaf. Bovendien kunnen ze worden verwarmd (tot 250 graden), zijn ze roestbestendig en dus ook geschikt voor gebruik buitenshuis, in de sauna, enz. Wij kunnen eenvoudige ferrietmagneten gebruiken voor experimenten, knutselwerkjes en voor diverse hobby's, en zij kunnen ons ook zeer goed van dienst zijn in het dagelijks leven als koelkastmagneten enz.