Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

9 frågor/svar hittade

Elektricitet-Magnetism [21332]

Fråga:
Hej! Jag behöver lite hjälp med följande uppgift.

Man ska knyta fast en nål i en sytråd. Sen fäster man den andra änden av sytråden i ett lämpligt objekt. Nu ska man hålla en magnet i närheten av nålens spets så att nålen magnetiseras och sytråden spänns och sedan hettar man upp nålen med en eldslåga från en tändare. Hur kan man beskriva det som händer när nålen magnetiseras och när den hettas upp.

Tusen tack på förhand!
/Amalia H, Jensen, Stockholm

Svar:
Magnetisering

När magneten är nära synålen skapas små områden (kallade domäner) i det ferromagnetiska materialet som orienterar sig i samma riktning som det yttre magnetfältet. En del av denna upplinjering finns kvar även när man tar bort magneten.

Ferromagnetism beskrivs i fråga 13877 och 12402 .

Avmagnetisering

Ett sätt (för fler se fråga 20357 ) att avmagnetisera ett magnetiserat järnföremål är att värma det till över curietemperaturen.

Curietemperaturen, även kallad curiepunkten, är den temperaturgräns ovanför vilken ett ferromagnetiskt ämne förlorar sina ferromagnetiska egenskaper och uppträder som ett paramagnetiskt ämne. (Curietemperaturen )

Curietemperaturen för järn är 1034 K (761oC), Vilket borde kunna åstadkommas med en tändare. Uppvärmningen får de delvis upplinjerade domänerna att orientera sig slumpmässigt, varvid magnetiseringen upphör.
/Peter E

Nyckelord: magnetism [51]; ferromagnetism [8];

*

Elektricitet-Magnetism [21293]

Fråga:
Hej, Under en fysik 2 labb skulle ferromagnetism undersökas genom att föra en sexkantsnyckel mot en stavmagnet och sedan låta nyckel vidröra en spik. Det gick att se att nyckeln fick magnetiska egenskaper och attraktion uppstod mellan den och spiken.

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 [8];

*

Elektricitet-Magnetism [21254]

Fråga:
Hej! Jag har en gammal 50-öring som är magnetisk och de den består av 97% koppar 2,5% Zink och 0,5% Tenn. Även mina 1 kronor och 2 kronor är magnetiska. Ingen av de uppräknade metallerna är magnetiska. Jag får inte ihop det. Sen har jag en annan fråga. Är alla metaller magnetiska om det blir tillräckligt kallt?
/Fredrick A

Svar:
Starkt magnetiska ämnen är ferromagnetiska, se fråga 12402 . Om vi begränsar oss till rena grundämnen finns det tre ferromagnetiska ämnen: Fe, Co, Ni. Sedan finns det ett antal föreningar som är ferromagnetiska, däribland mycket starkt ferromagnetiska som neodym-legeringar.

Enligt Riksbanken (se länk 1) har de giltiga mynten följande sammansättning:

1-krona, 2-krona: Kopparpläterat stål, det vill säga en kärna av stål med ett tunt ytterskikt av koppar.

5-krona:, 10-krona: Legering av koppar, aluminium, zink och tenn.

1-kronan och 2-kronan är alltså ferromagnetiska (innehåller stål). 5-kronan och 10-kronan är inte magnetiska.

Din gamla 50-öring måste innehålla en del järn eller nickel om den är magnetisk. Sammansättningen du ger (se även Femtioöringen ) är i så fall ett mysterium. men enligt artikeln finns det flera varianter inklusive en av koppar och nickel (1976–1991).

Se även Svenska_mynt#Nya_mynt_oktober_2016 .
/Peter E

Nyckelord: magnetism [51]; ferromagnetism [8];

1 https://www.riksbank.se/sv/betalningar--kontanter/sedlar--mynt/mynt/giltiga-mynt/

*

Elektricitet-Magnetism [20901]

Fråga:
Är det bara järn som är magnetiskt? Eller är alla ämnen mer eller mindre magnetiska? Tycker mig minnas att vid fusion så hålls väteatomerna fast av magnetfält?
/Mats P

Svar:
Starkt magnetiska är endast järn, kobolt och nickel - ferromagnetiska ämnen, se fråga 12402 .

Magnetism är intimt kopplad till elektriska fält. Bland annat skapas magnetfält av en elektrisk laddning som rör sig. Detta fält kan växelverka med ett yttre fält. I en fusionsplasma är atomerna joniserade av den höga temperaturen. De laddade jonerna kan då hållas inneslutna.
/Peter E

Nyckelord: ferromagnetism [8];

*

Elektricitet-Magnetism [15953]

Fråga:
Hej! Jag läser sista året på International Baccalaureate programmet i Karlstad, där jag bland annat läser fysik. Just nu designar fysikeleverna egna labbar, där läraren inte tillåts hjälpa till särskilt mycket. Jag valde att undersöka en hemmagjord elektromagnet. Min labb ämnade att undersöka vad som hände med magnetfältet när jag ökade strömmen i magneten. Jag antog att F(Force) skulle öka proportionellt med I(Current), alltså förväntade jag mej en graf med en rät linje. Vad jag istället fick var en exponentiell linje. Jag har frågat min lärare som i sin tur har frågat sina kollegor men ingen kan svara på varför min graf blir exponentiell istället för rät. F tycks alltså öka exponentiellt när jag ökar I. Min lärare tipsade mej om att fråga här, så kan någon förklara hur detta kommer sig vore jag mycket tacksam. Behövs mätdata och detaljerad information om hur labben är konstruerad bifogar jag naturligtvis detta.
/Hanna E, Tingvallagymnasiet, Karlstad

Svar:
Hanna! Om du bara haft en spole i luft så hade kraften varit proportionell mot strömmen I eftersom magnetfältet B hade varit proportionellt mot strömmen. I en elektromagnet har man emellertid även en järnkärna och det gör problemet mycket mer komplicerat, eftersom järnet är ferromagnetiskt, se fråga 12402 nedan.

Järnet har en egenskap som kallas permeabilitet m, som kan ses som en förstärkningsfaktor för magnetfältet. Magnetfältet i en spole ges av

B = mm0NI/L

där N är antal varv hos spolen, L är spolens längd och m0 = 4p10-7 Vs/Am är permeabiliteten för vakuum.

Figuren nedan visar hur magnetfältet (B på y-axeln) varierar med strömmen (I på x-axeln). Permeabiliteten hos järnet varierar alltså med magnetfältet: först ökar permeabiliteten mycket (området 1-2 i figuren nedan) för att vid höga magnetfält (området 3, vid 1-1.5 tesla) bli konstant.



/Peter E

Se även fråga 12402

Nyckelord: ferromagnetism [8];

*

Elektricitet-Magnetism [13877]

Fråga:
I en uppställning med två motriktade permanentmagneter, dvs nord mot nord, uppstår repellering. Placerar man dock en järnkärna mellan magneterna uppstår det attraktion mellan magneterna och järnkärnan. Vad händer? Blir järnkärna genom sina feromatiska egenskaper en magnet med mot satt egenskap till permanentmagnetena, dvs, syd-nord-nord-syd.

Detta fenomenet uppsår endast om man har hela järnkärnor; om man placerar ett flertal små brickor utslagna i valsad plåt, med samma bredd som en hel järnkärna, mellan magneterna uppstår det ingen attraktion. Varför?

Ett annat fenom jag undrat över är magnetfältet utformning. Om man placerar järn mellan två motriktade järnkärnor så leds magnetfältet radialt ut ur järnkärnan, dvs magnetfälet pressas ur järnet i en båge för att återvända in i sydpolen. Varför?
/Christian N, Katedralskolan, Lund

Svar:
I ferromagnetiska material finns magnetiska domäner (områden). Utan yttre magnetfärlt är dessa orienterade slumpmässigt, se vänstra delen av bilden nedan (från länk 1). Om man applicerar ett magnetfält kommer domänerna att orientera sig parallellt med detta, se andra bilden. (Eventuellt är det så att domäner med "rätt" riktning växer, se länk 1.)

Med två nordpoler mot varandra får man mycket riktigt repulsion. Om man sätter in en järnbit får man nedanstående situation:

| S    N |  | s n     n s |  | N    S |
  magnet          järn         magnet     

N och de inducerade s kommer att ge attraktion. n-n i mitten ger visserligen repulsion, men järnbiten hålls samman av de normala atomära krafterna. Vi får alltså nettoattraktion.

I det andra fallet nedan med två järnbitar får man exakt samma konfiguration av nordpoler och sydpoler, men de mittersta n-n hålls nu inte ihop. Du kommer nu att få en nettorepulsion mellan de två permanentmagneterna.

| S    N |  | s n | | n s |  | N    S |
  magnet      järn    järn     magnet   

Om jag förstår sista delen av frågan rätt så frågar du varför fältet i en järnbit mellan två nordpoler "flyr" ut ur järnet. Det är för att lika fält repellerar varandra, se två motriktade nordpoler i länk 2.



/Peter E

Nyckelord: magnetism [51]; ferromagnetism [8];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/ferro.html
2 http://fragelada.fysik.org/index.asp?id=2421

*

Elektricitet-Magnetism [12402]

Fråga:
Jag vet att det finns tre ämnen (förutom de paramagnetiska som t ex Aluminium) nämligen Järn, Kobolt och Nickel. Dessa ämnen är de ämnen som lättast blir magnetiska. Min fråga lyder: Varför är det "nästan" bara dessa ämnen som kan bli magnetiska? Vad har det att göra med?
/Anton L, Västerskolan, Uddevalla

Svar:
Det man normalt kallar för magnetiskt är ferromagnetiska ämnen. Dessa uppvisar vid en temperatur som understiger den s.k. curietemperaturen starka magnetiska egenskaper, se ferromagnetism.

Av rena metaller är det endast järn, nickel och kobolt som är ferromagnetiska. Gadolinium är precis på gränsen att vara ferromagnetiskt vid rumstemperatur. En lista på ferromagnetiska material finns här: Ferromagnetism .

De magnetiska egenskaperna har att göra med elektronstukturen. De 6 (Fe), 7 (Co) eller 8 (Ni) 3d elektronerna växelverkar och kvantmekaniska utbyteskrafter skapar vad man kallar för domäner (områden med magnetiseringen i samma riktning). Detta kallas ferromagnetism.

Ett yttre magnetfält, t.ex. från en spole med en ström, förstärks av ett ferromagnetiskt material eftersom de urspungligen slumpmässigt orienterade domänerna ställer in sig i magnetfältets riktning, se nedanstående bild. Ju fler och större domäner som riktar in sig efter spolens magnetfält, desto starkare blir det resulterande magnetfältet.

Man kan tycka det är konstigt att neodym (se Neodynium ) inte finns på listan av ferromagnetiska ämnen - neodym-magneter är ju de starkaste permanentmagneterna. Anledningen är att magneterna inte är rent neodym utan föreningen Nd2Fe14B, som faktiskt innehåller mest järn.

Se vidare den utmärkta HowStuffWorks-artikeln (på engelska) under länk 1 och 'magnetism hos olika ämnen' i Nationalencyklopedin .



/Peter E

Se även fråga 1506

Nyckelord: magnetism [51]; ferromagnetism [8];

1 http://science.howstuffworks.com/magnet.htm

*

Elektricitet-Magnetism [8876]

Fråga:
En järntråd är spänd och dras mot en magnet. Tråden är kopplad till en kub. Man ska vrida på ström tills tråden glöder. Då släpper magneten och trådens magnetism försvinner. Hur?
/Eva G

Svar:
Starkt magnetiska material kallas ferromagnetiska. För varje material finns en viss temperatur ovanför materialet inte längre är ferromagnetiskt. Det kallas curiepunkten. För rent järn är det 770oC. Så vad som händer är att trådens temperatur överstiger curietemperaturen.
/KS/lpe

Se även fråga 2421

Nyckelord: magnetism [51]; ferromagnetism [8];

*

Elektricitet-Magnetism [1506]

Fråga:
Hej! Jag har en elev som frågade mig härom dagen angående magnetism. Jag hade pratat om skillnaden mellan en vanlig järnbit och en magnet och påstått att alla magneter förr eller senare går mot en kaotisk struktur och därför förlorar sina magnetiska egenskaper. Sedan pratade vi om jordens magnetfält och orsakerna till det. Jag berättade om jordens flytande järnkärna och att de magnetiska polerna genom tiderna har rört på sig. Frågan jag fick var: Är även jordens magnetfält i avtagande? Om alla andra magneter blir sämre med tiden, borde inte även jordens inre gå mot kaos? Jag har aldrig hört talas om att jordens magnetfält skulle minska - har ni gjort det? Om inte - vilka krafter är det som vidmakthåller det? Jag är hemskt tacksam för svar.
/Magnus G, Viksjöskolan, Järfälla

Svar:
Järn är ett så kallat ferromagnetiskt material. Inom små områden (domäner) är järnet starkt magnetiserat. I vanligt järn är magnetiseringsriktningen för de olika domänerna sådan, att energin i det yttre magnetfältet minimeras. När vi gör en magnet tvingar vi, med ett yttre magnetfält, domänerna att inta en systematisk riktning, naturligtvis ett högre energitillstånd. Eftersom naturen strävar mot lägre energitillstånd, är det troligt att magnetiseringen så småningom upphör. Tidsskalan är nog lång vid rumstemperatur. Magnetit (Fe3O4), som är ferromagnetiskt, har behållit sin magnetisering i hundratals miljoner år gamla bergarter.

Järnet i jordens inre är inte ferromagnetiskt, temperaturen är alldeles för hög där (över den s.k. Curie-punkten 768oC, Curie_temperature ). Jordens magnetfält beror snarast på, att det inre är elektriskt ledande. Elektriska strömmar i kärnan ger upphov till magnetfältet, som varierar med tiden, beroende på konvektionsströmmarna i manteln. Sydpol och nordpol kastas om flera gånger på en miljon år.
/KS/lpe

Nyckelord: magnetism [51]; jordens magnetfält [22]; ferromagnetism [8];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7547 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2021-01-20 15:01:01.

 

***


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.