Magnetische veldlijn
Een magnetische veldlijn of magnetische fluxlijn toont de richting van de kracht van een magneet en de sterkte van een magneet.
Het idee van krachtlijnen is uitgevonden door Michael Faraday. Zijn theorie is dat de hele werkelijkheid uit kracht zelf bestaat. Zijn theorie voorspelt dat elektriciteit, licht en zwaartekracht eindige voortplantingsvertragingen hebben. Einstein's theorie is het daarmee eens.
Men kan magnetische veldlijnen laten zien alsof het fysieke fenomenen zijn. Bijvoorbeeld, ijzervijlsel dat in een magnetische veldlijn wordt geplaatst om lijnen te vormen die overeenkomen met 'veldlijnen'.
Als er veel lijnen door een magneet lopen en er geen grote ruimte tussen zit, is de magneet sterk. Als de lijnen tussen een magneet ver uit elkaar liggen en er niet veel lijnen zijn, is de magneet zwak. Een manier om de sterkte van een magneet te bepalen is door een experiment met ijzervijlsel te doen. Het ijzervijlsel wordt aangetrokken tot de magneet en beweegt zich in de vorm van de fluxlijnen. Je kijkt dan naar de vorm van het ijzervijlsel en ziet het gat tussen de fluxlijnen. Dit geeft je een idee van de sterkte van de magneet.
Het gebruik van ijzervijlsel om een veld weer te geven verandert het magnetisch veld zodat het veel groter is langs de "lijnen" van ijzer. Dit wordt veroorzaakt door de grote doorlaatbaarheid van ijzer ten opzichte van lucht. De "lijnen" van magnetische velden worden ook visueel weergegeven in pool poollicht, wanneer deeltjes zichtbare lichtstrepen veroorzaken die in de lijn liggen van de lokale richting van het magnetische veld van de aarde.
Magnetische veldlijnen zijn als de hoogtelijnen (constante hoogte) op een topografische kaart in die zin dat ze iets doorlopends voorstellen, en een andere kaartschaal zou meer of minder lijnen laten zien. Er is een voordeel aan het gebruik van magnetische veldlijnen als voorstelling. Veel wetten van magnetisme (en elektromagnetisme) kunnen volledig en bondig worden verklaard met behulp van eenvoudige begrippen als het 'aantal' veldlijnen door een oppervlak. Deze begrippen kunnen snel 'vertaald' worden naar hun wiskundige vorm.
Het eigenlijke magnetische veld zelf heeft geen "lijnen"; de "lijnen" zijn alleen de ijzervijlseltjes die zelf gepolariseerd raken, die op elkaar en op het veld reageren en N en S ten opzichte van elkaar in het veld op een rijtje zetten. Als je de eigenlijke krachtvelden zou kunnen zien, zou het in de schaduw en het verloop staan, met een zwaardere, dikkere schaduw in de buurt van het sterkere deel van de magneet, die vervaagt naarmate je verder van de bron komt. En in alle 3 de dimensies, die ijzervijzel demonstraties niet kunnen reproduceren. Ferrofluïdes zullen in alle 3 de dimensies reageren en kunnen een veld nauwkeuriger reproduceren, met uitzondering van de zwaartekracht die een gewichtsbeperking creëert. Het houden van een sterke magneet voor een CRT-type monitor met een wit scherm kan ook een weergave van de velden geven, zonder dat er "krachtlijnen" zichtbaar zijn. Het probleem met het gebruik van ferro-magnetische materialen om een veld te bekijken is, dat de materialen zelf gemagnetiseerd worden en het oorspronkelijke veld veranderen om hun eigen invloed op te nemen.
De richting van de magnetische veldlijnen weergegeven door de uitlijning van ijzervijlsel dat op papier is gestrooid en boven een staafmagneet is geplaatst
Kompassen onthullen de richting van het lokale magnetische veld. Zoals hier te zien is, wijst het magnetisch veld naar de zuidpool van een magneet en weg van de noordpool...
Vragen en antwoorden
V: Wat is de magnetische veldlijn?
A: Een magnetische veldlijn is een visuele weergave van de richting en sterkte van de kracht van een magneet.
V: Wie heeft het idee van krachtlijnen bedacht?
Antwoord: Het idee van krachtlijnen is uitgevonden door Michael Faraday.
V: Hoe kunt u de sterkte van een magneet bepalen?
Antwoord: U kunt de sterkte van een magneet bepalen door een experiment met ijzervlokken uit te voeren. De ijzerdraden worden aangetrokken door de magneet en veranderen in stroomlijnen, die aangeven hoe sterk of zwak de magneet is.
V: Wat veroorzaakt zichtbare strepen in het poollicht?
Antwoord: Zichtbare strepen in het poollicht worden veroorzaakt door deeltjes die op één lijn staan met het magnetisch veld van de aarde.
V: Waarin verschillen magnetische velden van topografische kaarten?
A: Magnetische velden verschillen van topografische kaarten omdat ze iets continu voorstellen, en verschillende schalen van kaarten tonen meer of minder lijnen. Topografische kaarten vertegenwoordigen een continue hoogte op de kaart, terwijl magnetische velden iets continu vertegenwoordigen dat verandert afhankelijk van de schaal waarop het wordt bekeken.
V. Waarom is het moeilijk om echte velden te bekijken zonder ze te veranderen?
Antwoord: Echte velden zijn moeilijk te bekijken zonder ze te veranderen, omdat ferro/magnetische materialen gemagnetiseerd raken wanneer ze eraan worden blootgesteld, waardoor het oorspronkelijke veld verandert en hun eigen effect omvat.
V: Hoe kunt u de exacte weergave van een veld bekijken zonder het te veranderen?
Antwoord: Enkele manieren om de exacte weergave van het veld te bekijken zonder het te veranderen, zijn het gebruik van ferrofluïda (die in alle drie de dimensies reageren) of het houden van een sterke magneet voor een CRT-scherm met een wit scherm (dat geen "lijnen" produceert).
