Magnetisme

[Thionyl]

@Klazon en King Nero
 
Klazon, die energie zit  in de bindingsenergie van de beginproducten en komt vrij als reactiewarmte enz. Het zou zeer vreemd zijn als wel de wet van Energiebehoud  geldt en de wet van massabehoud niet.
Daarnaast zijn Fotonen massaloos. Trouwens welke discussie bedoel je, wil die wel eens lezen.
 
King Nero, vergeef je dat chemie op een laag pitje staat, maar denk je dat (auto)brandstof , zonder zuurstof (uit lucht) kan verbranden? Dus bij je 80 kg brandstof komt er ook een hoop Zuurstof bij. De massa van die 2 samen geven het aantal kg (massa) aan uitstoot(reactie)-producten. De massa v/d nodige Zuurstof is zelfs (meestal) veel groter dan die v/d brandstof. 
 
Simpel voorbeeld: Koolstof (12 gram)+ (di)zuurstof(32 gram)--> koolstofdioxide(44 gram) En dat zuurstof massa heeft, kan bijv elke duiker je vertellen. 

[Bladerunner]

 
Er zit ook energie (en dus massa) in het magnetische veld en bij veranderingen kunnen er ook tijdelijk elektrische velden optreden, dus er kan van alles aan energie/massa-stromen plaats vinden. Als het veld voor en na de beweging verschilt zal er energie (en dus massa) aan het veld zijn toegevoegd of juist van zijn weggenomen. 
 
 
Bij verbranding worden vaak (altijd?) ook fotonen uitgezonden, en het massa-equivalent van hun energie-inhoud ontbreekt in de eindmassa van de reactieproducten.

Massa stromen? Dus als een object in een magnetisch veld zit verliest en/of krijgt het massa? Nee, dat kan niet kloppen. Er vind wel uitwisseling van lading plaats maar geen massa hoor.
 
Wat het uitzenden van fotonen betreft: dat doet het elektron als het naar een hogere baan gaat door toevoeging van energie c.q. temperatuur en valt daarna weer terug. Het atoom of molecuul verliest daarbij absoluut niets aan massa. Wel heb je na een totale verbranding een andere (moleculaire) massa want als Fe veranderd is in Fe2O3 heb je natuurlijk een zwaarder molecuul maar de totale massa van die geoxideerde ijzer is gelijk aan de massa van de losse Fe en O atomen in het (gesloten) systeem. Een magneet in een spoel echter verandert niet wezenlijk in termen van massa want het is natuurlijk geen chemische reactie maar een uitwisseling van krachten.

[Professor Puntje]

Als een atoom een foton uitzendt verliest het energie, dat kan niet anders.

[klazon]

Het zou zeer vreemd zijn als wel de wet van Energiebehoud  geldt en de wet van massabehoud niet.

De wet van energiebehoud geldt strikt genomen ook niet. Van kernenergie is bekend dat de opgewekte energie ten koste gaat van de massa. Er komt dus energie bij en er gaat massa verloren. Bij kernenergie is het massaverlies relatief groot t.o.v. de totale massa. Bij chemische reacties is dat verlies relatief klein dus lastiger te meten. 

[Professor Puntje]

Jawel - energiebehoud blijft gehandhaafd, maar niet alle vormen van energie hebben de gedaante van ponderabele materie.

[Pharmakul]

De vraag is of de massa van de magneet zal veranderen, wanneer deze door een spoel gaat. 

Het probleem is dat de topic starter niet reageert, zodat ook niet bekend is wat die precies wil weten.
 
Het gebeurt de laatste tijd wel erg vaak dat we ons best zitten te doen om een vraag te beantwoorden voor iemand die vervolgens niets meer van zich laat horen...

 

Opmerking moderator

Graag een duidelijkere vraag stellen waarop discussie mogelijk is!

Dankjewel voor jullie antwoorden. Ik neem dus aan dat door de wet van behoud v massa, de massa van de magneet niet zal veranderen in de spoel.

De massa waarvan? En is de spoel belast?

Van de magneet & nee

[Professor Puntje]

Fijn, dan weten we nu dat het de situatie betreft van een niet belaste spoel, waar een permanente magneet doorheen gehaald wordt. En verder dat de vraag is of de massa van de magneet verandert tijdens de beweging door de spoel.

Nog een paar vragen ter verduidelijking:

1) Is de spoel wel kortgesloten?

Want anders gebeurt er niet zo veel.

2) Hoe definieer je precies de massa van de permanente magneet?

Omdat het magnetische veld van de magneet ook aan de rustmassa van de magneet bijdraagt is dit niet vanzelfsprekend.

 

[Michel Uphoff]

@PP: dat we ons best zitten te doen om een vraag te beantwoorden voor iemand die vervolgens niets meer van zich laat horen

Gelukkig belet ons dat niet er zelf over na te denken.

 

Volgens mij heeft iedereen hier zo'n beetje gelijk, maar zijn er verschillen in uitgangspunten.

 

Verandert de massa?

Nee.

 

Maar wat toelichting is dan wel gewenst. Ik zie het zo: Het concept relativistische massa is vanwege de onduidelijkheden die hierdoor ontstonden afgeschaft. Massa is tegenwoordig gedefinieerd als rustmassa, en die wijzigt niet.

Daar zou ik het bij kunnen laten, maar er is wel meer aan de hand:

Als de vraag is, verandert het gewicht?, dan ligt het m.i. anders. Rustmassa graviteert en energie doet dat ook (via de overbekende formule). Aangezien de rustmassa niet varieert is dus de vraag: Verandert de hoeveelheid in het magnetisch veld van een permanente magneet opgeslagen energie wanneer het een spoel passeert, en daarmee in zeer geringe mate het gewicht? Dat hangt m.i. af van de omstandigheden en wanneer je gaat meten:

 

Voor en na de passage heeft de magneet dezelfde rustmassa en hetzelfde magnetische veld waarvan de energie-inhoud niet gewijzigd is. Dat is ook (vrijwel) het geval tijdens de passage als de spoel niet aangesloten is (wij reizen met de magneet mee om relativistische effecten te voorkomen). Er is hier dus geen verschil in gewicht.

 

Als ik twee ver van elkaar verwijderde permanente magneten afzonderlijk weeg kom ik tot een bepaald totaalgewicht (x).

Laat ik de magneten elkaar aantrekken, dan wordt er (kracht*weg=) energie door de magneten geleverd, en vermindert de energie-inhoud van het magneetveld in gelijke mate. Dus zouden de twee aan elkaar klevende magneten (onmeetbaar weinig) minder dan x moeten wegen. Op het moment dat ik de magneten uit elkaar trek moet ik energie leveren, die weer in het veld wordt opgeslagen, waarna het gewicht weer gelijk aan x is.

Net zo zal het zijn dat als ik twee magneten met hun gelijknamige polen en de nodige kracht op elkaar pers (ik lever nu enerie) het gewicht van het geheel groter moet zijn dan x, en haal ik de klem weg dan schieten de magneten uit elkaar terwijl het veld de door mij toegevoegde energie weer afstaat, waarna het geheel weer x weegt.

 

Tijdens de passage van een op een energieverbruiker aangesloten spoel is het zo dat er continue veranderingen in de magnetische veldsterkte optreden, dus momentaan meer of minder veldsterkte maar per saldo nul.

En aangezien energie graviteert, moet het dan tijdens het door of langs een op een energieverbruiker aangesloten spoel zo zijn, dat de totale energie-inhoud van de magneet (het energie-equivalent van de rustmassa + de variabele energie-inhoud van het veld) schommelt rond de vaste waarde.

 

Dan zou tijdens de passage een (niet bestaande) hypergevoelige weegschaal een gewichtsvariatie rond die vaste waarde te zien moeten geven. Maar per saldo komen die variaties weer netjes op nul uit.

[Professor Puntje]

Hoe het precies zit zou ik niet durven zeggen (dat wordt mij veel te ingewikkeld om uit te rekenen), maar in grote lijnen zal het wel zo zijn als Michel beschrijft.

[Pharmakul]

Fijn, dan weten we nu dat het de situatie betreft van een niet belaste spoel

 
Volgens mij zoeken jullie te ver.... Dit is een vraag van examen Farmacie 1e bachelor. Dus ik verwacht niet een heel moeilijk fysisch antwoord eigenlijk....
De vraag werd gewoon zo gesteld. Geen verdere uitleg, dus ik kan niet verder antwoorden op jullie bijvragen. 
 
Bedankt

Gelukkig belet ons dat niet er zelf over na te denken.

 
Dank je voor het uitgebreid antwoord. 

[Professor Puntje]

Los van de topic vraag die nu wel is beantwoord:
 
Stel dat we een permanente magneet ontmagnetiseren, neemt zijn massa (als gemeten op een ideale weegschaal) dan af?

[Michel Uphoff]

Ja zou ik zeggen. Er is immers externe energie nodig (bij neodymium een zeer krachtige stroom) om hem te magnetiseren.

[Professor Puntje]

Ik dacht ook 'ja' - maar na je antwoord begin ik daar weer aan te twijfelen. Mijn redenering was dat het magnetische veld energie bevat die niet meer aanwezig is zodra de magneet geontmagnetiseerd is. Maar hoe komt die energie dan vrij? Kost het niet even goed opnieuw energie om de magneet te ontmagnetiseren? En hoe zit het dan met energiebehoud.

[Michel Uphoff]

Kost het niet even goed opnieuw energie om de magneet te ontmagnetiseren?

 
Er komt bij demagnetisering door bijvoorbeeld verwarming boven de Curie temperatuur externe energie aan te pas, maar dat wil m.i. nog niet zeggen dat die energie nodig is om het veld zelf af te breken. Ook als ik een magneet sterk afkoel kan het veld verdwijnen.

Ik zou zeggen dat het wegvallen van het veld zelf (een beetje) energie oplevert. De geordende toestand van de spin van de elektronen vervalt, en dat zie ik als een verhoging van entropie.
 
Maar het zal waarschijnlijk in de grond een stuk complexer zijn. Een mooi opgebouwde en sluitende verklaring heb ik je bij gebrek aan detailkennis niet te bieden.

[Marko]

Het probleem is dat de topic starter niet reageert, zodat ook niet bekend is wat die precies wil weten.
 
Het gebeurt de laatste tijd wel erg vaak dat we ons best zitten te doen om een vraag te beantwoorden voor iemand die vervolgens niets meer van zich laat horen...

 
Als het vaker gebeurt dan moet je het probleem bij jezelf zoeken. 
 
Wat de laatste tijd wel erg vaak gebeurt is dat iemand een vraag stelt, een bepaalde kern van forumgebruikers hier bovenop duikt en al een dozijn reacties (op elkaar) heeft geplaatst nog voor de topicstarter uberhaupt weer is ingelogd. Als een topicstarter een vraag stelt op "instapniveau" en vervolgens worden er allemaal dingen besproken waar de topicstarter geen kaas van heeft gegeten en die ook niet direct een bruikbaar antwoord lijken te geven, kan ik me voorstellen dat zo iemand afhaakt, en/of voor zichzelf de conclusie trekt "nou, de experts zijn het er kennelijk ook niet over eens". 
 
Dus: wil je graag dat de topicstarter weer iets van zich laat horen, geef die topicstarter dan de ruimte, en wacht met (off-topic) discussies totdat de vraag duidelijker is, of neem zelf de verantwoordelijkheid om een nieuw topic te starten over dat wat je zelf graag wil bespreken.
 
Vind je het vooral belangrijk om met anderen te keuvelen of dat aspect van de vraag dat jou interesseert, accepteer dan dat degenen die het topic gestart hebben daar niet aan mee kunnen of willen doen.