Ferromagnetisme

[peterdevis]

In het onderwerp "energie uit magnetisme" (zie theorieontwikkeling) zit ik met het volgende probleem:

Als een ferromagnetisch voorwerp (bv een stalenkogel) in een magnetisch veld geplaatst wordt, worden de magnetische dipolen binnen dit materiaal gelijkgericht wardoor er een extern magnetisch veld onstaat.

Is er iemand die mij kan uitleggen (of een goede link heeft) hoe het met de energieomzettingen tijdens dit proces zit. ?

In bovenstaande discussie wordt er immers beweerd dat de wetenschap niet weet waar de energie voor dit gelijkrichten vandaan komt.

[Anonymous]

In het onderwerp "energie uit magnetisme" (zie theorieontwikkeling) zit ik met het volgende probleem:

Als een ferromagnetisch voorwerp (bv een stalenkogel) in een magnetisch veld geplaatst wordt, worden de magnetische dipolen binnen dit materiaal gelijkgericht wardoor er een extern magnetisch veld onstaat.

Is er iemand die mij kan uitleggen (of een goede link heeft) hoe het met de energieomzettingen tijdens dit proces zit. ?

In bovenstaande discussie wordt er immers beweerd dat de wetenschap niet weet waar de energie voor dit gelijkrichten vandaan komt.

heeft dit te maken met de negative energie, planckconstante ect..?

k zag een artikel hierover op internet...

[jaja]

Ik denk dat het richten van de magnetische dipolen een kleine hoeveelheid energie kost, die wordt gehaald uit de arbeid die het kost om een extern magneetveld aan te brengen.

M.a.w. het naar een stuk ferromagnetisch materiaal toebewegen van een staafmagneet kost energie, een (kleine, niet meetbare) tegenwerking van de beweging.

[Bart]

Ik ga me nu op glad ijs begeven maar naar wat leeswerk in electromagnetisme en solid state physics wil ik het toch proberen.

Ferromagneten zijn zonder een extern magneet al gemagnetiseerd (mits de temperatuur van de magneet lager is dan de Curie temperatuur). Door een extern magnetisch veld aan te leggen zullen vrije electronen (dus geen paren) zich in de richting van het magneetveld orienteren.

Het electron kan normaal kiezen tussen twee niveaus (m^s = +/- 1/2) die een verschil in energie hebben van 2uB (u magnetisch moment, B extern magneetveld). Naarmate het magneetveld sterker wordt, zullen electronen zich meer in het onderste niveau bevinden.

Omdat de electronen naar het onderste niveau gaat, zou ik juist zeggen dat er energie bij vrijkomt.

Verder heb ik gevonden dat de magnetische energie gelijk is aan

U = B²/(2mu) dV

Waar B het magnetisch veld is, mu de magnetische susceptibiliteit en dV een volume elementje.

Meer details kon ik eigenlijk niet vinden.

[jaja]

Ferromagneten zijn zonder een extern magneet al gemagnetiseerd (mits de temperatuur van de magneet lager is dan de Curie temperatuur).

Klopt, boven de curietemperatuur verdwijnen de gelijk gericht-zijnde magnetische momenten.

Door een extern magnetisch veld aan te leggen zullen vrije electronen (dus geen paren) zich in de richting van het magneetveld orienteren.

Het had meer te maken met de zgn. Weiss-gebiedjes. De Bloch-wanden (scheidingsvlakken tussen de weissgebiedjes) zullen onder invloed van een extern veld gaan verschuiven, zodanig dat bijna gerichte weissgebiedjes groter worden.

Dit (schoksgewijs) opschuiven van de Blochwand staat bekend als het Barkhauseneffect. Vaak wordt dit verward met het "omklappen" van Weissgebiedjes.

Omdat de electronen naar het onderste niveau gaat, zou ik juist zeggen dat er energie bij vrijkomt.

Op atomair niveau wel, maar op de grotere schaal van de weissgebiedjes lijkt mij bovenstaand proces energie te kosten.

[Bart]

Hadden de Weiss-fields niet alleen te maken met het gemagnetiseerd blijven van de ferromagneets, zelfs als er geen extern magneetveld is aangelegd (spontane magnetisatie)?

[jaja]

Hadden de Weiss-fields niet alleen te maken met het gemagnetiseerd blijven van de ferromagneets, zelfs als er geen extern magneetveld is aangelegd (spontane magnetisatie)?

Ja, maar dat is toch altijd zo bij ferromagneten...