Wat is een magnetische veldkracht?

Magnetische veldkracht is het effect dat een magnetisch veld uitoefent of werkt op een geladen deeltje, zoals een molecuul, bij het passeren door dat veld.Deze krachten bestaan wanneer er een elektrisch geladen molecuul in de buurt van een magneet is, of wanneer elektriciteit door een draad of spoel gaat.Magnetische veldkracht kan worden gebruikt om elektrische motoren van stroom te voorzien, en om chemische materialenstructuren te analyseren vanwege de manier waarop deeltjes erop reageren.

Wanneer de elektrische stroom door een draad wordt geleid, creëert de stroom van elektronen een magnetisch veld, waardoor een kracht ontstaat,die op andere materialen kan werken.Een veel voorkomend voorbeeld van magnetische veldkracht is een elektrische motor, die een bewegende rotor gebruikt met draden eromheen, omgeven door een stator met extra spoelen.Wanneer een elektrische stroom op de statorspoelen wordt toegepast, creëren ze een magnetisch veld en creëert de kracht van dat veld een koppel dat de rotor verplaatst.

De richting van de magnetische veldkracht kan worden beschreven door te gebruiken wat de rechterhandregel wordt genoemd.Een persoon kan zijn duim, index of eerste vinger en de tweede vinger in drie verschillende richtingen richten, vaak de x-, y- en z-as genoemd.Elke vinger en de duim moet op elkaar 90 graden voor elkaar zijn, dus als de persoon de wijsvinger omhoog roept, wijst de tweede vinger naar links en wijst de duim direct naar de persoon.De vinger toont de richtingen van de elektrische stroom (de wijsvinger), het magnetische veld (de tweede vinger) en de resulterende magnetische veldkracht (de duim).Wanneer de vier vingers van de hand naar de palm zijn gekruld, toont dit de richting van het magnetische veld met de duim die nog steeds de richting van de kracht aangeeft.Het gebruik van de rechterregel is een gemakkelijke manier voor studenten die leren over magnetische velden om de effecten van stroom en krachten te zien die het gevolg zijn.

Magnetische velden kunnen zeer nuttig zijn in het laboratorium voor analyse van materialen.Als een materiaal moet worden geïdentificeerd of opgesplitst in zijn moleculaire componenten, kan het monster worden geïoniseerd, dat het materiaal in een gas verandert met positieve of negatieve elektrische ladingen.Dit geïoniseerde gas wordt vervolgens door een sterk magnetisch veld geleid en gaat uit naar een verzamelgebied.

De massa of het gewicht van elk geïoniseerd deeltje van het testmonster reageert anders op de magnetische veldkracht en de deeltjes worden enigszins gebogen vanuit een rechte richting.Een verzamelapparaat registreert waar elk deeltje de detector raakt en computersoftware het molecuul kan identificeren op basis van hoe het met het veld interageert.Eén type apparaat dat deze technologie gebruikt, wordt een massaspectrometer genoemd en wordt veel gebruikt om onbekende stoffen te helpen identificeren.

Een ander gebruik van magnetische velden om veranderingen in geïoniseerde materialen te veroorzaken, is een deeltjesversneller.In de late 20e eeuw bevond de grootste deeltjesversneller zich op dat moment aan de grens van Zwitserland en Frankrijk, met 17 mijl (27 kilometer) versneller diep onder de grond in een grote lus.De apparatuur maakte gebruik van magnetische veldkracht om de geladen deeltjes snel in de lus te versnellen, waar extra velden bleven versnellen of de geladen deeltjes versnellen.

Terwijl de high-speed deeltjes de grote collector omcirkelden, werden ze beheerd door andere magnetischeVeldbesturingselementen en verzonden naar botsingen met andere materialen.Deze apparatuur werd gebouwd om botsingen met hoge energie te testen die vergelijkbaar zijn met die in de zon of andere sterren, en tijdens nucleaire reacties.De ondergrondse locatie werd gebruikt om te voorkomen dat deeltjes de ruimte interfereren met de testresultaten, omdat de rotslagen boven de versneller hoge snelheidsenergie en ionen absorbeerden.