Een elektromagneet is een door de mens gemaakt apparaat dat bijna precies werkt als een natuurlijke magneet. Het heeft noord- en zuidpolen die op natuurlijke magneten noord- en zuidpolen aantrekken en afstoten. Het kan bepaalde soorten metalen aantrekken. De belangrijkste verschillen tussen een elektromagneet en een natuurlijke magneet zijn de materialen waarvan elk is gemaakt en het feit dat wanneer de stroom van een elektromagneet wordt uitgeschakeld, het verliest zijn magnetische capaciteiten, volgens het National High Magnetic Field Laboratorium.
Het elektromagnetische effect
Zoals de Deense natuurkundige Hans Christian Oersted in het begin van de 19e eeuw ontdekte, worden magnetische velden veroorzaakt door elektrische stromen. Terwijl hij in zijn laboratorium werkte, ontdekte hij dat alle draden waar een stroom doorheen vloeide, kompasnaalden konden beïnvloeden alsof het magneten waren. Dit werd het elektromagnetische effect genoemd, stelt MACRRAFT Rare Earth Magnets.
De bron van magnetische velden in de natuur
De atomen waaruit natuurlijke magneten bestaan (zoals alle atomen) zijn gemaakt van minuscule negatieve elektrische ladingen, elektronen genaamd, die kleine positieve elektrische ladingen, protonen genaamd, omringen. De elektronen draaien en bewegen rond hun atomen, en dit maakt ze kleine stromen. De elektronen van alle atomen wekken daarom minuscule magnetische velden op.
Permanente magneten
Volgens het National High Magnetic Field Laboratory wijzen deze magnetische velden in de meeste stoffen in elke richting, zodat al deze kleine magnetische velden meestal niets opleveren, omdat ze elkaar tegenwerken te veel. In sommige materialen kunnen de velden op één lijn liggen en met elkaar samenwerken, wat het object een krachtig magnetisch veld geeft. Dergelijke objecten worden magneten genoemd. Permanente magneten zijn altijd gemaakt van stoffen zoals magnetiet, ijzer, nikkel of neodymium.
Delen van een elektromagneet
Een elektromagneet bestaat uit een draadspiraal, een batterij en een stuk ijzer. Koper, een niet-magnetisch materiaal, wordt om het ijzer gewikkeld, dat de 'kern' wordt genoemd. Hoewel van ijzer een permanente magneet kan worden gemaakt, is de ijzeren kern van een elektromagneet geen magneet. Alle materialen waaruit een elektromagneet is gemaakt, zijn niet-magnetisch.
Hoe elektromagneten werken
Wanneer de batterij op de spoel is aangesloten, begint er stroom door te stromen. Zoals Oersted ontdekte, zorgt dit ervoor dat de draad waaruit de spoel is gemaakt een magnetisch veld genereert. Omdat de draad strak is opgerold, stapelen deze magnetische velden zich op. Omdat ijzer een hoge magnetische permeabiliteit heeft, versterkt het het veld dat door de draad wordt gegenereerd. Echter, zodra de stroom van de batterij stopt, stopt de stroom en dit betekent dat het magnetische veld verdwijnt. Daarom zijn elektromagneten tijdelijke magneten, legt het National High Magnetic Field Laboratory uit.