Magneter

Hej.

Hvilken kraft H skal der til for at trække en magnet med styrken X i afstand Y fra en jernoverflade, retvinklet væk fra jerneoverfladen? Jeg tænker det må have en indvirkning på resultatet hvilken overflade der er tale om?

Vh Morten Frandsen


Hej Morten,

Tak for dit spørgsmål.

Kraften mellem en almindelig køleskabsmagnet og køleskabsdøren er et sted mellem 1 og 10 Newton. 10 Newton svarer til vægten af et kilo. Men man kan sagtens forestille sig det samme system i meget større skala: de største magneter, man laver, vejer over et ton (bruges bl. a. i vindmøller). Klasker man en sådan magnet op ad siden på en Mærsk-containerbåd, sidder den godt fast! Intet normalt menneske vil være i stand til at rive den løs.

Kraften mellem en magnet og en jernoverflade skyldes de enkelte atomer, der hver for sig er mikroskopiske magneter. I normalt jern peger de atomare magneter i vilkårlige retninger, så de udslukker hinanden. I modsætning hertil er magneten fabrikeret således, at de atomare magneter peger i samme retning. Derfor kan magnetens styrke (som du betegner X) groft angives som proportional med antallet af atomer i magneten, dvs. jo større magnet des større X. Men magnetens sammensætning (hvilke grundstoffer, den er lavet af) er også af betydning, som du foreslår.

Når magneten bringes tæt på en jernoverflade vil dens magnetiske felt søge at tvinge jernatomernes til at rette sig i samme retning, således at jernpladen også bliver magnetisk. Kraften bliver tilnærmelsesvis proportional med X^2 (X i anden potens), fordi den oprindelige magnet har styrken X, og den magnetisering som jernpladen påduttes også er proportional med X. Dvs. med dobbelt så stor magnet bliver kraften 4 gange så stor etc.

Dersom magneten befinder sig i afstanden Y fra køleskabsdøren er magnetfeltet som opleves i jernpladen reduceret, nogenlunde som 1/Y^3, dvs. hvis afstanden mellem magnet og jernoverflade fordobles, bliver magnetfeltet følt på jernoverfladen 8 gange mindre, og derfor bliver også det påduttede magnetfelt 8 gange mindre. Kraften mellem dem bliver derfor alt i alt 8x8=64 gange mindre.

Prøv at se på: www.supermagnete.de/eng/faq/What-is-the-difference-between-the-combination-magnet-magnet-and-magnet-iron

Med venlig hilsen,

Axel Svane
Lektor, IFA