Svar:
Permanentmagnetiska material kan vara stållegeringar med ca 1% kolhalt som i "vanliga" magneter eller så kan det vara kemiska föreningar som t ex bariumferrit BaO6Fe₂O₃. Detta kan sägas vara en form av keram men det finns ingen entydig definition på detta begrepp.

/GO

Svar:
Din första fråga är inte lätt att svara på. Det beror på tekniska data, knappast på grundläggande fysik.

Aluminium är en god elektrisk ledare. När magneten faller genom röret, alstras genom induktion virvelströmmar i röret. Dessa blir riktade så att förändringarna motarbetas (Lenz lag), alltså fallet förhindras.

Fundera: När magneten når botten i aluminiumröret har den lägre energi än när den når botten i plaströret. Vart tog den saknade energin vägen?
/KS

Se även fråga 1143

Svar:
Det är inte elektronens magnetiska moment som kommer in här, utan dess elektriska laddning. När en elektrisk laddning rör sig i ett magnetfält, påverkas den av en kraft som är vinkelrät mot fältet och rörelseriktningen. Om nu fältet periodiskt byter riktning (undulerar) kommer elektronen svänga fram och tillbaka när den passerar. En elektron som svänger på det viset utsänder strålning. Detta utnyttjar man i en "fri-elektron laser".
/KS

Svar:
I omagnetiskt järn finns små områden (kallas domäner) som är starkt magnetiserade, men magnetfälten är riktade åt alla håll. Det gör att nettomagnetiseringen blir noll. När vi magnetiserar järnet, kommer dessa domäner att riktas systematiskt. Det gäller ju också om vi delar magneten i två bitar. Vi får då två magneter.
/KS

Se även fråga 6320 och fråga 807

Vad händer inne i Magneten ? För- störs magneten om den rotera för snabbt ? Rotera även magnetfältet ? Om ja, hinner den med, och vad händer om den inte hinner med ?

MvH och Tack för svaren !
/Robin L, KomVux, Askersund

Svar:
Du har designat en långvågig radiosändare med våglängden c/r, där c = ljushastigheten och r = varvtalet.
/KS

Svar:
Att magneten blev varm tyder på att ni använde växelström. Ett välkänt sätt att avmagnetisera är att lägga in magneten i ett växelfält som man långsamt drar ner mot noll. Så avmagnetiserade man fartyg under andra världskriget.

Man kan magnetisera genom att köra stark likström genom en spole, men då ska man se till att det man ska magnetisera ingår i en sluten magnetisk krets. Man bildar alltså en ring av järn.
/KS

Se även fråga 6320 och fråga 5003

Svar:
Det du känner av är magneternas kraftfält och har inget med luften att göra. Det skulle kännas på precis samma sätt i vakuum, men det kanske inte så lätt att fixa. Du kan ju pröva under vatten!
/KS

Svar:
Den kylskåpsmagnet vi kollat hade nordpol längs en linje på mitten, och sydpoler längs två linjer (parallella med nordpolslinjerna) längs kanterna.

Kolla. Skaffa fram lite järnpulver. Lägg ett papper på magneten. Pudra på järnpulvret. Skaka lite. Polerna finns där pulvret "sticker ut".
/KS

Svar:
Ja i princip kan man "ladda" magneter genom att lägga dem inne i en spole och låta en stark ström gå genom spolen. Det är dock inte säkert att de blir så jättestarka. Jag förmodar att ni har den "gamla vanliga" typen av stavmagneter som finns i de flesta skolor. Nu för tiden kan man köpa små magneter som är mycket starkare.
/Gunnar O

Nyckelord: magnetism [52];

Svar:
Det har liten betydelse hur magneten utformas. Det som bestämmer magnetfältets utseende är hur de små dipolerna (en N-pol och en S-pol i två olika punkter) är orienterade. Det jordmagnetiska fältet ser nästan ut som en stavmagnet trots att det bildas av elektriska strömmar i en klotformig järnkärna, se bilden från USGS: Jordmagnetiska fältet .

Magnetfältet bildas alltså av strömmar som uppstår i den flytande järnkärnan som finns i jordens centrum. Om du har en ström som går i en cirkulär slinga, så får du ett magnetfält vinkelrätt mot slingans plan. Riktningen ges av högerhandsregeln.

Observera alltså att det är inte en permanentmagnet eftersom temperaturen i centrum (c:a 4000^oC) är mycket högre än maxtemperaturen för ferromagnetism (Curie-temperaturen).

Nyckelord: magnetism [52]; jordens inre [14]; jordens magnetfält [22];

Svar:
Amanda! Låt oss titta på en stavmagnet av järn. Varje liten järnatom är faktiskt en liten miniatyrmagnet i sig - det har att göra med hur elektronerna roterar kring atomkärnan. I ett stycke omagnetiskt järn pekar de här "atommagneterna" åt alla möjliga håll. Om vi däremot kan få de allra flesta järnatomerna att ställa in sig så att deras magnetfält pekar åt samma håll, blir resultatet att hela järnstycket blir magnetiskt.

En stavmagnet kan man tillverka genom att lägga en järnstav i ett redan existerande magnetfält - t.ex. en stor permanentmagnet (som du vet är ju jorden själv är en jättestor, men rätt svag, magnet!) eller en elektromagnet (se Elektromagnet , dess magnetfält uppstår när en ström går genom en ledare, och försvinner när man slår av strömmen).

Som du påpekar pratar vi om att magneter har två poler - nord och syd. Det betyder inte att det är någon "inre" skillnad på järnatomerna i nord- och sydändan, utan det man vill uttrycka med de olika namnen är i stället att magnetfältet som omger magneten har en viss riktning - det lämnar magneten vid nordpolen och kommer tillbaka in i sydpolen - se bilden nedan!

Fundera på: vad händer om vi delar en stavmagnet på mitten i två delar? Får vi en nordpol och en sydpol, eller två kortare stavmagneter?

Nyckelord: magnetism [52];

Avancerad sökning på 'stavmagnet' i denna databas

Svar:
Björn! Är inte säker på hur bra det fungerar, men se fråga 8770 nedan. Tala gärna om hur det lyckades!
/Peter E

Se även fråga 8770

Svar:
Se nedanstående länk för vad som kallas rail gun. Konstruktionen är enklare än din variant. Jag vet inte om den använts som vapen, men det skulle förvåna mig om man inte tänkt på det!
/Peter E

1 http://howthingswork.virginia.edu/search.php?searchs=rail+gun&searchq=yes&searcha=yes&Go.x=13&Go.y=9

Tänk dig en pinne som sticker up en liten bit från marken som kan rotera. (pinnen sitter då fast i någon sorts bas för stabilitet)

På denna pinnen sticker det ut en magnet laddad S (d.v.s. inte laddad nord) En stavmagnet kan ju ha nord och sydpoler.

Runt den här magneten placeras 4st magneter laddade N. Varje magnet är placerade med 90 graders vinkel från varandra. D.v.s. 4st N magneter runt S magneten.

Som ni vet attraheras Nord av Syd och vice versa. Så idén är att ha hyfsat starka magneter så att om jag skulle ha 1st Nord magnet och jag har S magneten ett kvarts varv bort så ska den attraheras till N magneten.

Men hur är detta en evighetsmaskin? Jo ja hade tänkt att på den här roterande pinnen med magneten i mitten också fästa ett ämne som neutraliserar magnetfält.

Detta ämne sitter fast på samma pinne som magneten och roterar då med den.

Detta ämne skulle vara cirkel format och ha tillräcklig stor bredd för att påverkan av N magneten utanför ämnet inte ska påverka S magneten så att den fortsätter mot nästa magnet.

Har här försökt att illustrera hur jag tänkt. Den ska självklart vara helt cirkelformad och inte oval som bilden. Det som jag försöker visa är att detta ämne som blockerar magnetfältet mellan S och N (se höger sida av bilden) finns en bit framför S.Det är en öppning för att när pinnen snurrar så vill jag att den ska attraheras av nästa magnet och sen nästa D.v.s. hålla uppe farten. Om jag inte hade detta ämne så skulle den stanna vid första magnet.

N ----- / \ ! / \ ! N ! O------S ! N ! / / \ / / !---------------/ N

Så min fråga är. Varför funkar inte detta?

Eftersom jag vet att det strider mot energilagarna. Frågade min fysiklärare och han trodde att det kunde ha något med virvel strömmar mellan det blockerande ämnet och N magneterna.

Hoppas ni förstod hur jag menade.
/Robert L, porthälla

Svar:
En evighetsmaskin av första ordningen bryter mot termodynamikens första huvudsats:

Lagen om energins bevarande: energi i ett slutet system inte kan skapas eller förintas.

En evighetsmaskin av andra ordningen bryter mot termodynamikens andra huvudsats som kan formuleras på olika sätt:

Alla processer som kan förekomma i ett isolerat system leder till att entropin ökar eller möjligtvis förblir konstant.

Ingen process är möjlig vars enda resultat är att värme tas från en reservoar och helt omvandlas till arbete. (Lord Kelvin)

Ingen process är möjlig vars enda resultat är att värme överförs från en kallare till en varmare kropp. (Clausius)

Första och andra huvudsatsen har uttryckts elegant och generellt: Nothing disappears, and Everything spreads (Ingenting försvinner, och allting sprids).

Entropi (makroskopisk definition) är en till värme kopplad termodynamisk tillståndsstorhet och är ett mått på hur mycket av värmeenergin som i en värmemotor ovillkorligen måste avges vid nedre temperaturen och således aldrig kan omvandlas till arbete, se Entropi . Entropiändringen dS ges av överförda värmen dQ och absoluta temperaturen T:

dS = dQ/T

Se vidare Laws_of_thermodynamics och Termodynamik .

Jag förstår inte exakt hur din maskin är uppbyggd, men den måste vara en första ordningens evighetsmaskin. Detta eftersom det måste finnas friktion i den roterande pinnen.

Eftersom energins bevarande är så central inom fysiken har man vad gäller patent (åtminstone i USA) på evighetsmaskiner ett starkare krav än normalt: man måste kunna visa upp en fungerande prototyp, se Perpetual_motion#Patents . Hittills har ingen lyckats.

Observera att termodynamikens lagar är, liksom alla fysikaliska lagar, ingenting man kan härleda från "axiom" som i matemaiken. Alla fysikaliska lagar baseras på experiment och observationer. Energiprincipen (första huvudsatsen) uppfylls i alla experiment man utfört, och får anses mycket etablerad. Man har faktiskt vid några tillfällen föreslagit att man måste överge energiprincipen, t.ex. när man observerade ett kontinuerligt spektrum av elektroner vid beta-sönderfall. I detta fallet löstes problemet när man upptäckte att ytterligare en partikel var involverad vid beta-sönderfallet: neutrinen.

Jag kan som sagt inte exakt säga vad som är svagheten i din konstruktion, men jag har ett par kommentarer:

• Som din lärare säger, det kommer att induceras virvelströmmar i din magnetfältssköld. Förutom att även de ger energiförluster (uppvärmning) så inducerar de även magnetfält som motverkar rörelsen. Du kan alltså med t.ex. mymetall bli av med magnetfältet bakom mymetallen, men du har alltid en växelverkan mellan mymetallen och magneten.
• Du säger att du använder magneter laddade N. Vi har aldrig observerat monopoler, så det är tveksamt att de existerar. Detta är emellertid egentligen inget skäl till att din konstruktion inte skulle fungera - nuvarande teorier tillåter monopoler, så de kan knappast orsaka brott mot energiprincipen.

Perpetual_motion

Nyckelord: evighetsmaskin [14]; termodynamik [17]; entropi [7];

1 http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm

Svar:
Om man delar en stavmagnet vinkelrätt mot det inre magnetfältet så får man två mindre magneter:

N--------S
 
blir
 
n----s n----s

Om man delar magneten på längden i stället får man två svagare magneter:

N--------S
 
blir
 
n--------s
n--------s

Nyckelord: magnetism [52];

Ursprunglig fråga:
Kan man få en magnet att sväva genom att använda repulsion? I så fall hur.
/Lars-Göran N, Kristianstad

Svar:
Lars-Göran! Nej inte utan viss stöttning eller speciella tricks, se nedan. Om du håller två stavmagneter med t.ex. sydpolerna vända mot varandra, så känner du att de repellerar varandra. Denna repulsion borde kunna användas för att få den ena magneten att sväva. Detta fungerar emellertid dåligt eftersom en lös magnet omedelbart roterar så att olika poler vänds mot varandra och magneterna kör ihop.

Magnetic_levitation säger om stabilitet:

Static stability means that any small displacement away from a stable equilibrium causes a net force to push it back to the equilibrium point.

Earnshaw's theorem proved conclusively that it is not possible to levitate stably using only static, macroscopic, paramagnetic fields. The forces acting on any paramagnetic object in any combination of gravitational, electrostatic, and magnetostatic fields will make the object's position unstable along at least one axis, and can be unstable along all axes. However, several possibilities exist to make levitation viable, for example, the use of electronic stabilization or diamagnetic materials; it can be shown that diamagnetic materials are stable along at least one axis, and can be stable along all axes.

Dynamic stability occurs when the levitation system is able to damp out any vibration-like motion that may occur.

Man kan emellertid åstadkomma stabila system med lite trick. Ett är att använda meissnereffekten (Meissner_effect ) genom att hålla upp en magnet med en skål av supraledande material, se nedanstående figur (längst ner i svaret) från Wikipedia Commons. Meissnereffekten innebär att alla magnetfält trängs ut ur en supraledare. Magneten vilar alltså på en "kudde" av fältlinjer. Eftersom alla fältlinjer trängs ut har det ingen betydelse hur den svävande magneten är orienterad, och om supraledaren utformas som en skål så ligger magneten stabilt i en "magnetfältsgrop".

Se även fråga 498 , länk 1 och Magnetic_levitation_train (Maglev ).

Tillägg 18/11/11

För så kallade högtemperatursuperledare som är typ II supraledare kan man få en mycket spektakulär effekt genom en process som kallas flux-låsning (Flux_pinning ). I detta fallet går magnetfältet in i supraledaren men låses fast av defekter i kristallen. Detta gör att den svävande supraledaren låses fast och är i ett stabilt läge nära magneten. Effekten beskrivs i nedanstående video och länk 2:

Flux pinning describes the interaction between a high temperature superconductor (HTSC) and a magnetic field. A member of Cornell's Space Systems Design Studio demonstrates the effect.

Nyckelord: supraledning [7]; magnetism [52];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/maglev.html#c1
2 http://www.spacecraftresearch.com/flux

Svar:
Den inducerade spänningen är proportionell mot antal varv N, se Electromagnetic_induction#Overview .
/Peter E

Svar:
Minna! Nej, totalt måste det finnas lika många fältlinjer i båda ändar, se fråga 12740 . Man skulle kunna utforma en stavmagnet osymmetriskt för att få olika fältstyrka (täthet hos fältlinjerna) för N och S, men jag ser inte någon tillämpning för detta.
/Peter E

Nyckelord: magnetism [52];

Svar:
Anna! Det beror på hur du sätter ihop dem. Om du sätter ihop två stavmagneter så här

[N S][N S]

så blir fältstyrkan samma som för en magnet eftersom S][N helt enkelt tar ut varandra. Om du däremot tvingar magneterna (lika poler repellerar ju varandra) att ligga så här

[N S]
[N S]

så blir fältstyrkan större. Om du lägger dem så här

[N S]
[S N]

blir magnetfältet utanför magneterna svagare eftersom fältlinjerna sugs in i magneterna.

Se även länk 1.
/Peter E

Nyckelord: magnetism [52];

1 http://www.madsci.org/posts/archives/1999-03/922723936.Ph.r.html

Svar:
Se fråga 16259 och 7017 .
/Peter E

MvH Fredrik
/Fredrik A, halmstad

Svar:
Permanentmagneten är en stav med en sydpol i ena änden och en nordpol i den andra. I mitten av permanentmagneten finns inget magnetfält utanför staven. Du kan alltså identifiera magneten genom att testa om staven fastnar i mitten. Ena polen av stavmagneten fastnar på hela staven.
/Peter E

Nyckelord: magnetism [52];

Hej igen! Varför induceras inte ström en flödet (magnetfältet?)i spolen blir konstant? Tacksam för svar!
/Angelica J, Linköping

Svar:
När magnetfältet i spolen ändras induceras en spänning. Det är helt enkelt så naturen är, något som Faraday upptäckte 1831 (se Faraday's_law_of_induction ). Sedan kan man beskriva fenomentet matematiskt. Detta gjorde Maxwell mycket elegant 1861-65 i sina fyra ekvationer, se Maxwell's_equations .

Lenz lag (se fråga 11791 ) är bara en del av förklaringen. Induktion (se fråga 15153 ) beskrivs av Maxwells andra ekvation, se bilden nedan och fråga 13822 ). Det kan vara svårt att tolka Maxwells mycket vackra ekvationer, men nummer två säger alltså att ett ändrat magnetfält (derivatan skild från noll) skapar ett elektriskt fält. Minustecknet gör fältet riktat mot ändringen, vilket är Lenz lag.

Om B är konstant så är derivatan noll och det inducerade fältet E är noll.

Hoppas det blev lite klarare, men kom ihåg att fysik är en vetenskap som är baserad på experimentella resultat. Sedan använder vi matematik för att beskriva naturlagarna.

Svar:
Se fråga 16259 .
/Peter E

Svar:
Se fråga 15625 .
/Peter E

Svar:
Jag förstår inte hur du kan sticka in en magnet i en spole med järnkärna.

Den inducerade spänningen är proportionell mot ändringen i magnetfältet och antalet varv i spolen. Strömmen beror av totala resistansen (R, spole och resten av kretsen) genom Ohms lag I =U/R. Det är alltså bättre att mäta spänningen med ett oscilloskop (se länk 1) eller en multimeter.

Att spänningen beror av ändringen i magnetfältet är helt enkelt ett experimentellt resultat (Faradays induktionslag, Faradays_lag ). Proportionaliteten mot antalet varv i spolen beror på att varje varv ger upphov till en spänning dU, så N varv ger en spänning på U=N*dU.
/Peter E

Nyckelord: induktion [13];

1 https://www.kth.se/social/upload/52532286f276545f5583decf/Lab 4.docx

Svar:
Det beror, enkelt uttryckt, på att ett magnetfält påverkar en rörlig laddning med en kraft som är vinkelrät mot färdriktningen, se stycket om Lorentzkraften i fråga 13327]

Solvind är en plasmavind (alltså ett flöde av laddade partiklar, främst elektroner och protoner) som ständigt skickas ut från solen, rakt genom solsystemet. (Solvind )

Jordens magnetfält (se vänstra delen av figuren nedan) liknar i sin ostörda form det från en stavmagnet: nära polerna kommer fältlinjerna tätare ihop. Detta medför att laddningen rör sig i en spiralbana med en minskande radie. Till sist kommer den laddade partikeln att byta rörelseriktning (du får lita på mig för det), och partikeln blir fast i en rörelse från pol till pol.

Strålningsbältena runt jorden är ett exempel på hur inkommande partiklar fångas in. Detta beskrivs i Van_Allen_radiation_belt#Causes

In the inner belt, particles that originate from the Sun are trapped in the Earth's magnetic field. Particles spiral along the magnetic lines of flux as they move "longitudinally" along those lines. As particles move toward the poles, the magnetic field line density increases and their "longitudinal" velocity is slowed and can be reversed, reflecting the particle and causing them to bounce back and forth between the Earth's poles.

En del av solvinden styrs bort från jorden och bildar ett magnetfält som liknar en kometsvans riktad från solen, se högra delen av nedanstående figur. Områdena bestående av jordens distorderade magnetfält kallas magnetosfären, se Solvind . Magnetosfären skyddar alltså jorden från skadlig partikelstrålning från solen, men även i viss mån från kosmisk strålning från avlägsna källor.

Nyckelord: jordens magnetfält [22]; kosmisk strålning [5]; solen [5];

Det jag undrar över är själva metoden som användes för att skapa ferromagnetism; dess funktionalitet, för- och nackdelar samt alternativa metoder som skulle fungera bättre, kommer magnetismen att hålla länge eller försvinner den osv.
/Kristina S, komvux, Linköping

Svar:
Det mesta du frågar om finns i svaren till fråga 19827 (länk 1 i denna ger alternativa metoder), 12402 och 1506 .

Så länge man inte värmer nyckeln eller utsätter den för magnetfält eller stötar är magnetiseringen stabil.
/Peter E

Nyckelord: ferromagnetism [9];

Ge spänning till 300-spolen med nätaggregatet. Strömbrytaren sluter kretsen vid knapptryck varpå en ström kan gå. Observera vad mätinstrumentet visar då du(i)precis sluter kretsen,(ii)håller kretsen sluten, och(iii)bryter kretsen. Beskriv dina observationer samt förklara dem. I detta fall gör galvanometer ett litet utslag åt vänster, alltså åt minus sida. Varför då? hur förklarar man detta på bästa sätt?

/Simon E, Torsbergymnasiet, bollnäs

Svaret kommer snart...

Skriv de ord du vill söka på i sökfältet ovan och klicka på sökknappen. Uteslut ord genom att sätta - (minus) före ordet. Ordgrupper definieras med hjälp av "...". Sökningar är oberoende av stora och små bokstäver.

Exempel:

helium "kalle anka"

Sök på 'helium' och ordgruppen 'kalle anka'

orgelpipa

Sök på 'orgelpipa'

orgel -gitarr

Sök på 'orgel' men inte 'gitarr'