Magneten en hun polen
Snijd een staafmagneet doormidden en je krijgt twee magneten, elk met een eigen noordpool en zuidpool.
Noordzoekend en zuidzoekend
Hang een staafmagneet aan een draad, zodat hij vrij kan ronddraaien. Eén uiteinde draait dan ongeveer naar het noorden. Dat uiteinde heet de noordpool van de magneet, of nauwkeuriger de noordzoekende pool. Het andere uiteinde is de zuidzoekende pool. Elke magneet heeft beide, ongeacht zijn vorm: staven, hoefijzers, ringen en platte magneetvellen op een koelkastdeur. Bij de polen is de aantrekkingskracht van de magneet het sterkst. Daarom verzamelen paperclips zich aan de uiteinden van een staafmagneet en bijna niet in het midden.
Breng twee magneten bij elkaar en de regel is eenvoudig: gelijke polen stoten elkaar af, ongelijke trekken elkaar aan. Noord duwt noord weg, zuid duwt zuid weg, en noord en zuid trekken naar elkaar toe. Elektrische ladingen volgen een vergelijkbare regel, maar er is één groot verschil. Daarover gaat het volgende onderdeel.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Je kunt geen losse pool krijgen
Positieve en negatieve lading kun je scheiden: wrijf over een ballon en hij draagt op zichzelf extra negatieve lading, zonder positieve tegenhanger. Magnetische polen kun je nooit uit elkaar halen. Snijd een staafmagneet doormidden om noord en zuid te scheiden: elke helft wordt een complete magneet met één nieuwe pool op zijn snijvlak. Blijf snijden en hetzelfde gebeurt steeds opnieuw, tot aan één ijzeratoom, dat nog steeds noord en zuid heeft. Op de zon komen zonnevlekken vaak voor in paren met tegengestelde magnetische polariteit.
Een afzonderlijke, geïsoleerde pool zou een magnetische monopool heten. Er is er nog nooit één gevonden, en natuurkundigen zoeken er nog steeds naar. Omdat polen altijd in paren voorkomen, geldt tegenwoordig de opvatting dat alle magnetisme ontstaat door bewegende elektrische lading: elektronen die in atomen tollen en rondgaan, of stroom die door een draad loopt. In hoofdstuk 4 bouwen we een magneet met elektrische stroom.
Waarom maar sommige metalen plakken
Een koelkastmagneet kleeft aan een stalen deur, maar niet aan een aluminium pan of koperen munt. Slechts enkele materialen reageren sterk op magneten. Ze heten ferromagnetisch, naar het Latijnse ferrum, ijzer: ijzer zelf, kobalt, nikkel en gadolinium, plus legeringen zoals staal. Sommige legeringen van zeldzame aardmetalen, waaronder neodymium, leveren de sterkste permanente magneten die algemeen worden gebruikt. Andere materialen reageren ook, maar zo zwak dat alleen gevoelige instrumenten het merken.
Een stuk ijzer bevat kleine gebieden die domeinen heten. Binnen elk domein wijzen de atomen, zelf kleine magneetjes, dezelfde kant op. De domeinen wijzen onderling echter alle kanten op, zodat hun effecten elkaar opheffen. Komt een magneet dichtbij, dan groeien de domeinen die zich met die magneet richten, soms tot millimetergrootte, terwijl de andere krimpen. Het ijzer wordt een magneet met een ongelijke pool naar jouw magneet toe en wordt dus aangetrokken. Hitte of harde klappen kunnen de domeinen weer ontregelen. Boven de curietemperatuur, voor ijzer 770 °C (1043 K), verliest ijzer zijn ferromagnetisme en wordt het paramagnetisch.
| Noordpool van een magneet | Het noordzoekende uiteinde van een vrij hangende magneet |
| Poolregel | Gelijke polen stoten elkaar af, ongelijke polen trekken elkaar aan |
| Ferromagnetisch | Sterk magnetisch: ijzer, kobalt, nikkel, gadolinium |
| Domein | Gebied waar de atomaire magneten dezelfde kant op wijzen |
| Curietemperatuur van ijzer | 770 °C (1043 K) |
| Magnetische monopool | Een afzonderlijke, geïsoleerde pool; nooit waargenomen |
- Elke magneet heeft een noordzoekende en een zuidzoekende pool.
- Gelijke polen stoten elkaar af; ongelijke polen trekken elkaar aan.
- Polen kun je niet scheiden: een doorgesneden magneet wordt twee magneten.
- IJzer, kobalt, nikkel en gadolinium zijn ferromagnetisch. Hun domeinen richten zich bij een magneet dezelfde kant op.
- Boven de curietemperatuur (770 °C voor ijzer) verliest ijzer zijn ferromagnetisme.
- Twee noordpolen worden bij elkaar gebracht. Ze:
- Stoten af
- Trekken aan
- Doen niets
- Worden zuidpolen
- Een noordpool en een zuidpool worden bij elkaar gebracht. Ze:
- Trekken aan
- Stoten af
- Doen niets
- Wisselen plaatsen
- Je snijdt een staafmagneet doormidden. Wat krijg je?
- Twee magneten, elk met N en S
- Een losse N-pool en een losse S-pool
- Twee stukken niet-magnetisch metaal
- Eén magneet en één stuk gewoon ijzer
- Welk metaal wordt NIET sterk door een magneet aangetrokken?
- Aluminium
- IJzer
- Nikkel
- Kobalt
- Ferromagnetisch is genoemd naar het Latijnse woord voor:
- IJzer
- Steen
- Noord
- Magneet
- De curietemperatuur van ijzer is 1043 K. Hoeveel is dat in °C? (één decimaal, gebruik 273.15)
- Waarom blijft een niet-gemagnetiseerde ijzeren spijker aan een magneet kleven?
- Zijn domeinen richten zich en maken hem tot een magneet met een ongelijke pool naar jouw magneet toe
- Hij heeft al een permanente N-pool
- IJzer is positief geladen
- De magneet verwarmt hem
- Wat is nooit waargenomen?
- Een magnetische monopool
- Een zuidpool
- Een hoefijzermagneet
- Een magnetisch domein
- Een magneet sterk verhitten zal:
- Zijn domeinen ontregelen en hem verzwakken
- Hem sterker maken
- Zijn polen verwisselen
- Hem in koper veranderen
- In welk jaar publiceerde Gilbert De Magnete?
- 1600
- 1492
- 1687
- 1820
Bronnen van deze cursus (16)
- OpenStax College Physics 2e (openstax.org/books/college-physics-2e): 22.1 Magnets (all magnets have N and S poles, north-seeking and south-seeking, like poles repel and unlike attract, poles cannot be separated, the magnetic pole near the geographic North Pole is a south magnetic pole, sunspots come in N/S pairs)
- 22.2 Ferromagnets and electromagnets (iron, cobalt, nickel, gadolinium; neodymium alloys; domains grow to millimetre size; Curie temperature of iron 1043 K (770 °C); Oersted saw a compass needle deflected by a current; electromagnets in scrapyard cranes, particle accelerators and MRI; electric current is the source of all magnetism; no monopoles observed)
- 22.3 Magnetic fields and field lines (direction = where a compass north end points; four rules: tangent, density = strength, never cross, closed loops from N to S outside)
- 22.7 Magnetic force on a current-carrying conductor (F = I l B sin θ, 1 T = 1 N/(A·m), example 20.0 A, 5.00 cm, 1.50 T gives 1.50 N; motors)
- 22.9 Magnetic fields produced by currents (Oersted 1820, right hand rule 2, B = μ0 I ÷ (2π r), μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A, Earth's field about 5.0 × 10⁻⁵ T, 25 A at 5.0 cm gives twice that; loop centre B = N μ0 I ÷ 2R; solenoid B = μ0 n I, 2000 loops over 2.00 m with 1600 A gives 2.01 T, MRI; ferromagnetic cores)
- 23.1 Induced emf and magnetic flux (Faraday's iron-ring apparatus, emf only while the field changes, magnet pushed into a coil, faster motion gives more emf, generators, Φ = B A cos θ)
- NIST CODATA 2022 vacuum magnetic permeability μ0 = 1.25663706127(20) × 10⁻⁶ N/A² (physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0)
- NOAA NCEI Geomagnetism Frequently Asked Questions (ncei.noaa.gov/products/geomagnetism-frequently-asked-questions): field like a dipole at Earth's centre, over 90% from the outer core, intensity roughly 25,000 to 65,000 nT (0.25 to 0.65 gauss)
- 1 gauss = 100,000 nT, declination = angle between magnetic north and true north (east positive)
- inclination, dip poles, dipole axis 9.41° from the rotation axis (WMM2020, 2020.0)
- north magnetic pole moving about 55 km per year north-northwest (2001 and 2007 surveys)
- last reversal about 750,000 to 780,000 years ago, reversals spaced 5 thousand to 50 million years, a reversal would take several thousand years, models renewed every five years, blackout zones where H < 2000 nT, compass balance weights differ by hemisphere, true bearing = magnetic bearing + declination
- NOAA NCEI news "World Magnetic Model 2025 Released" (17 December 2024)
- NOAA NCEI "December 2025 State of the Geomagnetic Field" (north dip pole 36 km/yr and south dip pole 9 km/yr since 1 January 2025)
- USGS, "Pre-gilbertian conceptions of terrestrial magnetism" (pubs.usgs.gov/publication/70009843): Gilbert's De Magnete (1600) first suggested that Earth behaves as a great magnet. Royal Institution, Michael Faraday's ring-coil apparatus (rigb.org): made August 1831, success on 29 August 1831, the first electric transformer
- APS News "This Month in Physics History" (Aug 2001): Faraday's electromagnetic rotation experiments of September 1821, the principle behind the electric motor.
Geraadpleegd: 2026-10-17