Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

magnet

Oprindelig forfatter Elbek Seneste forfatter Redaktionen

Magnet. Solenoiden er en spiralviklet spole, der virker som elektromagnet, når der sendes en strøm gennem spolens viklinger. Figuren illustrerer magnetfeltet i og omkring solenoiden; magnetens sydpol (S) er i den ende, hvor strømmen går ind i spolen, nordpolen (N), hvor strømmen forlader spolen.

Magnet. Solenoiden er en spiralviklet spole, der virker som elektromagnet, når der sendes en strøm gennem spolens viklinger. Figuren illustrerer magnetfeltet i og omkring solenoiden; magnetens sydpol (S) er i den ende, hvor strømmen går ind i spolen, nordpolen (N), hvor strømmen forlader spolen.

magnet, materiale eller elektrisk komponent, som kan frembringe et magnetfelt. Magneter inddeles i elektromagneter og permanente magneter.

Elektromagneter

En elektromagnet har en eller flere spiralviklede spoler, der forsynes med strøm fra en ydre kilde. Det enkleste eksempel er en solenoide, som er en lang lige spole i luft eller vakuum. Har solenoiden N vindinger jævnt fordelt over længden L, og bærer den strømmen I, er der i spolens indre et homogent magnetfelt rettet langs aksen med fluxtæthed B = μ0NI/L, hvor μ0 er vakuums permeabilitet. Solenoider med superledende vindinger og diametre på flere meter anvendes i partikelfysikken.

Ordet magnet kommer af lat. (lapis) magnes, gen. magnetis, af gr. (lithos) magnetis 'magnetsten, sten fra Magnesia', se magnesia.

En elektrostangmagnet er en solenoide med en kerne af et magnetisk materiale. Fluxtætheden i dette bliver B = μNI/L, hvor μ her er materialets permeabilitet, som i ferromagnetiske materialer kan nå meget høje værdier (5000-100.000 μ0). For en given strøm I i spolen betyder dette tilsvarende højere fluxtætheder i kernen end i vakuum.

Annonce

Endefladerne af den magnetiserede kerne omtales som elektromagnetens poler. De gennemkrydses af B-feltets linjer, som danner lukkede kurver gennem kernen og tilbage gennem rummet udenfor. Nordpolen er den, hvor linjerne træder ud; sydpolen den, hvor de igen træder ind i kernen.

Magnet. En skiveformet elektromagnet, ophængt i en kran, benyttes her til at adskille magnetiske affaldsmaterialer fra umagnetiske.

Magnet. En skiveformet elektromagnet, ophængt i en kran, benyttes her til at adskille magnetiske affaldsmaterialer fra umagnetiske.

Magnetiske kredsløb

Ofte er formålet med en magnet at frembringe en høj fluxtæthed B i en begrænset del af rummet, fx i et luftgab i en elektromotor. Det opnås hensigtsmæssigt ved at opbygge magneten som et magnetisk kredsløb. Det er sammensat af stykker af materiale med høj permeabilitet, oftest jern eller jernlegeringer. Stykkerne danner en lukket kreds, som dog kan være afbrudt af snævre spalter. Kredsen magnetiseres med en ydre strømspole.

På grund af materialernes høje permeabilitet forløber B-feltets linjer næsten udelukkende inde i kredsen, hvor de danner lukkede kurver. Analogt til resistansen af en elektrisk kreds taler man om reluktansen R af en magnetisk kreds. Lad en kreds have materialetværsnit A og bestå af kun ét jernmateriale med længde lj og permeabilitet μj samt et enkelt snævert luftgab med bredde l0 og permeabilitet μ0. Denne kreds har reluktansen R = lj/(μjA) + l0/(μ0A). Da μjμ0, giver selv et snævert luftgab ofte hovedbidraget til reluktansen.

Når reluktansen er beregnet, findes den magnetiske flux i kredsen som Φ = NI/R. Produktet NI af spolestrøm og vindingstal kaldes amperevindingerne eller den magnetomotoriske kraft. Den sidste betegnelse understreger, at det er spolestrømmen gennem samtlige vindinger, der frembringer magnetfeltet.

Fluxtætheden B er fluxen Φ divideret med tværsnitsarealet A, dvs. B=Φ/A. Indholdet af magnetisk energi i luftgabet er Um = B2Al0/2μ0. De modstående flader, som afgrænser luftgabet, tiltrækker hinanden med en kraft F = B2A/2μ0.

Permanente magneter

En permanent magnet, fx i form af en cylindrisk stang, fremstilles af et jernmateriale med høj koercitivkraft (se hysterese). Et sådant materiale, som én gang er magnetiseret, bevarer en magnetisering, som kun vanskeligt tabes. Permanente magneter i stangform er dog til stadighed udsat for et afmagnetiserende felt hidrørende fra magnetens egne poler, men hvis koercitivkraften er tilstrækkelig høj, mistes magnetiseringen langsomt. Permanente magneter fremstilles ofte i hesteskoform. Det giver dels mulighed for at udnytte begge poler, fx til at løfte genstande, dels formindskes det afmagnetiserende felt. Det sker også, når polerne forbindes med et anker af blødt jern.

Permanente magneter har, ud over til ophængning af huskesedler, utallige anvendelsesmuligheder som fx højtalere, småmotorer og magnetroner.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Bent Elbek: magnet i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 20. august 2018 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=120520