• Meer dan 46 miljoen magneten op voorraad
Het product werd aan uw winkelwagen toegevoegd.
Naar de winkelwagen

Magnetisch moment

Wat is het magnetisch moment?

Het magnetisch moment is een maat voor de magnetische krachten van een elementaire magneet of een kringstroom. Over het magnetisch moment wordt meestal de magnetische werking van de spin van elementaire deeltjes aangegeven. Zo bezit de elektronspin een bepaald magnetisch moment. Ook de atomaire spins in para- en ferromagnetische materialen bezitten een magnetisch moment.
Het magnetisch moment meet de sterkte van het van een kringstroom uitgaand magneetveld. Voor het magnetisch moment \(\vec{m}\) van een kringstroom I, die een oppervlak van de grootte A omsluit, geldt:

\(\vec{m} = I \cdot \vec{A}\)
Ook de sterkte van de magnetische eigenschappen van elektronspins of de spins van andere elementaire deeltjes wordt met het magnetisch moment aangegeven.

Afbeelding van het magnetisch moment
Linker afbeelding: Een stroom I veroorzaakt altijd een magnetische fluxdichtheid B. De hoogte van de magnetische fluxdichtheid en de richting ervan binnen de geleiderlus kunnen ook door het magnetische moment m worden beschreven.
Rechter afbeelding: Afgebeeld is een elektrische dipool. Het elektrische veld van twee tegengesteld geladen lichamen heeft dezelfde vorm als het magneetveld van een geleiderlus. Dit wordt een dipoolveld genoemd met een bijbehorend dipoolmoment. Een enkele lading heeft een elektrisch monopool moment.
Het magnetisch moment is een vector, die loodrecht op het oppervlak staat, waar de stroom omheen loopt en wiens pijlpunt van de noordpool wegwijst. Dienovereenkomstig lopen de veldlijnen gesloten van de noordpool naar de zuidpool en dan in de geleidingslus parallel aan het magnetisch moment weer naar de noordpool (zie afbeelding).

Aangezien magneetvelden met slechts één pool niet bestaan (monopolen), is het eenvoudigste magnetisch moment een zogenaamd dipoolmoment. Het bezit altijd twee tegenovergestelde polen. Elektrische velden daarentegen kunnen ook een monopool moment hebben. Dit is het veld, dat van een enkele puntlading uitgaat. Twee ladingen op een vaste afstand van elkaar vormen echter, analoog met het magnetisme, een elektrisch dipool moment (zie afbeelding).

Ook bij permanente magneten wordt de magnetische werking via kringstromen in het materiaal verklaard. Er wordt aangenomen dat de elektronen een elektronspin hebben waar een magnetisch moment uit voortkomt. Bij de magnetisatie worden al deze magnetische momenten parallel uitgelijnd. Men noemt dit dan ook magnetische polarisatie. In ferromagnetische materialen leidt dit tot een permanente magnetisatie, als de uitlijning voldoende sterk is. De magnetische polarisatie verdwijnt dus niet weer, wanneer het externe magneetveld wordt uitgeschakeld. De resterende magnetische polarisatie wordt ook remanentie genoemd. De magnetische momenten van alle elektronspins werden in dit geval parallel uitgelijnd en leiden tot een macroscopische magnetisatie, die door de som van de magnetische momenten van de elektronspins ontstaat.

De reden voor de permanente uitlijning is de uitwisselingsinteractie tussen alle magnetische momenten van de elektronspins. Deze uitwisselingsinteractie stabiliseert de uitgelijnde elektronspins onder elkaar en zo ontstaat remanentie. De uitlijning van de magnetische momenten kan worden gestoord door warmtetoevoer, die de beweging van de elektronen en daardoor de onderlinge menging van de magnetische momenten van de elektronspins versterkt. Ook harde slagen op een permanente magneet vernietigen de magnetisatie. Tenslotte wordt de magnetisatie ook vernietigd door een tegenveld van de coërcitieve veldsterkte, omdat door het tegenveld een kracht op de magnetische momenten van de uitgelijnde elektronspins werkt, die probeert om de magnetische momenten in de tegenovergestelde richting te draaien.



Portret van Dr. Franz-Josef Schmitt
Auteur:
Dr. Franz-Josef Schmitt


Dr. Franz-Josef Schmitt is natuurkundige en de wetenschappelijke leider van het natuurkundepracticum voor gevorderden aan de Martin-Luther-Universiteit Halle Wittenberg. Hij werkte van 2011 tot 2019 aan de Technische Universiteit en leidde diverse onderwijsprojecten en het scheikundeprojectlab. Zijn onderzoek richt zich op tijdgeresolveerde fluorescentiespectroscopie van biologisch actieve macromoleculen. Hij is ook algemeen directeur van Sensoik Technologies GmbH.

Het auteursrecht op de complete inhoud van het compendium (teksten, foto's, afbeeldingen etc.) ligt bij de auteur Franz-Josef Schmitt. Het exclusieve gebruiksrecht van het werk ligt Webcraft GmbH, Zwitserland (als exploitant van supermagnete.it). Zonder uitdrukkelijke toestemming van Webcraft GmbH mag de inhoud noch worden gekopieerd, noch op andere wijze worden gebruikt. Uw suggesties ter verbetering of uw lof aangaande het compendium stuurt u alstublieft per e-mail aan [email protected]
© 2008-2024 Webcraft GmbH