Se kilde til Magnetisme

{{elektromagnetisme}}
'''Magnetisme''' er et fysisk [[fænomen]], som optræder overalt, hvor elektrisk ladede partikler er i bevægelse. Magnetisme knytter sig dels til bestemte materialer, dels til strømførende ledere.

== Magnetfelter og strømførende ledere ==

=== Magnetfelter ===
Et [[magnetfelt]] <math>\vec{B}</math> påvirker [[Elektrisk ladning|ladninger]] <math>q</math> i bevægelse, idet: 
:<math>\vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B}</math>
hvor <math>\vec{v}</math> er ladningens [[hastighed]], og <math>\vec{F}</math> er den resulterende [[kraft]] på ladningen. Af ligningen fremgår bl.a. at kraftpåvirkningen er nul, hvis partiklen er i hvile. At det er et [[krydsprodukt]] viser, at kraften virker vinkelret på både hastighed og magnetfelt. Et magnetfelt får altså kun en ladning til at ændre retning, mens [[fart]]en forbliver konstant. <ref name="nbi">{{Kilde | efternavn = Quaade | fornavn = Michael | titel = Magnetfelter og højrehåndsregler | værk = Fysikleksikon | udgiver = [[Niels Bohr Institutet]] | url = https://fysikleksikon.nbi.ku.dk/m/hojrehaandsregler/ | hentet = 12. februar 2023 | archive-date =  | archive-url =  | url-status = ok }}</ref>

Magnetfelter måles med [[SI-enhed]]en [[tesla]] (T). De kraftigste [[elektromagnet]]er kan generere magnetfelter på 10-100 T, mens [[Jorden]]s magnetfelt er omkring 70 μT ved [[Jordens magnetpoler|polerne]].

=== Strømførende ledere ===
I [[1820]] påviste [[Hans Christian Ørsted]], en af [[elektromagnetisme]]ns opdagere, ved et berømt forsøg, at der er et magnetfelt rundt om en strømførende leder, stærkere jo større den [[elektrisk strøm|elektriske strømstyrke]] <math>I</math> er, svagere jo større afstanden <math>r</math> til lederen er. Vha. [[Ampere|Ampères lov]] kan man vise at den magnetiske fluxtæthed rundt om en lang, lige leder er givet ved
:<math>B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} </math>
hvor <math>\mu_0</math> er [[Permeabilitet (elektromagnetisme)|vakuumpermeabiliteten]]. Magnetfeltlinierne danner koncentriske cirkler rundt om lederen. Magnetfeltets retning er givet ved følgende [[højrehåndsregel]]: Grib om magneten med fingrene i strømmens retning, og der hvor tommelfingeren er, vil magnetens nordpol være.

I det indre af en [[solenoide]] (en lang og lige spiralsnoet leder) er den magnetiske fluxtæthed givet ved 
:<math>B = \frac{\mu_0 N I}{L} </math>
hvor <math>L</math> er solenoidens længde. Feltlinierne er parallelle med solenoidens akse.

I det indre af en [[torus]] (en spiralsnoet leder som er bukket til en cirkel) er den magnetiske fluxtæthed givet ved
:<math>B = \frac{\mu_0 N I}{2\pi R}</math>
hvor <math>R</math> er storradius i torusen. Feltlinierne danner koncentriske cirkler rundt om omdrejningsaksen.

== Magnetiske materialer ==
Alle stoffer påvirkes i en eller anden grad af et [[magnetfelt]], selv om vekselvirkningen undertiden kan være så svag, at det kræver specialudstyr at påvise den.
De mest kendte materialer, som er magnetiske er [[jern]] (Fe), [[kobolt]] (Co), [[nikkel]] (Ni) og [[Lanthaniderne]] med grundstofnumrene 57 til 71.

Til påvisning af magnetisk orden i et materiale benyttes [[neutronspredning]]. [[Neutron]]er bærer et magnetisk moment som er i stand til at vekselvirke med magnetiske momenter i materialeprøven.

Mange stoffer kan [[magnetisering|magnetiseres]]. Per definition er magnetisering lig [[magnetisk dipolmoment]] per volumen.

Man kan gøre en [[jern]]stang magnetisk ved at stryge den med en [[magnet|stangmagnet]] eller ved at vikle en ledning omkring den og sende strøm igennem. Man kan afmagnetisere jernstangen igen ved at føre den gennem en [[Elektrisk spole|spole]] med [[vekselstrøm]], ved opvarmning eller ved at slå den, så domænerne indeni igen ligger tilfældigt. Stangmagneter kaldes [[permanente magneter]], og de er temmelig kraftige. Ikke alle materialer af jern kan gøres til permanente magneter. [[Stål]] kan magnetiseres permanent, mens blødt jern ikke kan. Forskellen på disse er mængden af forskellige stoffer f.eks. [[kulstof]]. De magneter som bruges til at magnetisere med kaldes [[alnico]]-magneter og de indeholder både jern, nikkel, kobolt og en lille smule kobber. Disse magneter bruges til mange ting, bl.a. [[kreditkort]], som indeholder magnetkoder.{{kilde mangler|dato=juli 2016}}

=== Diamagnetisme ===
{{Uddybende|diamagnetisme}}
Når et materiale placeres i et ydre magnetfelt, vil der i materialet induceres strømme som genererer et modfelt. Fænomenet betegnes diamagnetisme.

Hvis man placerer et stykke [[superleder|superledende]] materiale i et ydre magnetfelt som ikke er for stærkt, vil der i superlederen induceres elektriske strømme som giver ophav til et magnetfelt der er lige så stærkt og modsat rettet det ydre magnetfelt. I den forstand er en superleder en perfekt diamagnet. Superlederes evne til at fortrænge et ydre magnetfelt fuldstændigt kaldes [[Meissnereffekt|Meissner-effekten]]. Den gør det bl.a. muligt for et lille stykke superleder at svæve i et ydre magnetfelt. 

=== Paramagnetisme ===
{{Uddybende|paramagnetisme}}
Visse stoffer magnetiseres midlertidigt når de placeres i et ydre magnetfelt. De tiltrækkes af en permanent [[magnet]]. Fænomenet betegnes paramagnetisme. Det optræder i stoffer som indeholder atomer eller [[nano]]partikler med permanente magnetiske momenter.

=== Ferromagnetisme ===
{{Uddybende|ferromagnetisme}}
Visse materialer kan magnetiseres permanent. Det gælder [[jern]], [[nikkel]], [[kobolt]] og [[gadolinium]]. Fænomenet kaldes ferromagnetisme. Det skyldes at uparrede [[spin (fysik)|elektronspin]] orienterer sig parallelt inden for små områder, de såkaldte domæner. Magnetiseringen i de forskellige domæner peger i forskellige retninger, men når det ferromagnetiske materiale placeres i et ydre magnetfelt, magnetiseres det i samme retning som det ydre felt. Det skyldes dels at domæner drejer sig, dels at de domæner som i forvejen vender rigtigt, vokser på bekostning af de øvrige.

Når alle domæner peger i samme retning, kan magnetiseringen ikke øges yderligere. Mætningsmagnetiseringen yder typisk et bidrag til den magnetiske fluxtæthed der er tusindvis af gange større end det ydre felt som afstedkom magnetiseringen. Herpå beror anvendelsen af jernkerner i [[elektromagnet]]er.

Magnetiseringen aftager med stigende temperatur. Når temperaturen overstiger en vis grænse, den såkaldte [[Marie Curie|Curie-temperatur]] som karakteriserer det pågældende materiale, falder magnetiseringen til nul. For jern er Curie-temperaturen 1.043 [[Kelvin]] eller 770 grader [[Celsius]].

=== Antiferromagnetisme ===
{{Uddybende|antiferromagnetisme}}
I visse materialer er uparrede elektronspin orienteret antiparallelt på en sådan måde at de udligner hinandens magnetfelt. Fænomenet betegnes antiferromagnetisme.

Den magnetiske orden aftager med stigende temperatur. Når temperaturen overstiger en vis grænse, den såkaldte [[Néel]]-temperatur, som karakteriserer det pågældende materiale, er den magnetiske orden helt forsvundet.

Jernmineralet [[goethit]] er antiferromagnetisk.

=== Ferrimagnetisme ===
{{Uddybende|ferrimagnetisme}}
I visse materialer er uparrede elektronspin orienteret antiparallelt på en sådan måde at de delvis udligner hinandens magnetfelt. Fænomenet betegnes ferrimagnetisme.

Jernmineralet [[magnetit]] er ferrimagnetisk.

== Se også ==
* [[Lorentzkraft|Lorentz-kraft]] 
* [[Maxwells ligninger]] 
* [[Faststoffysik]] 
* [[Jordens magnetfelt]]

== Litteraturhenvisninger ==
{{reflist}}

== Eksterne henvisninger ==
{{Commonscat|Magnetism}}


{{Den danske guldalder}}
{{autoritetsdata}}

[[Kategori:Magnetisme| ]]
[[Kategori:Elektromagnetisme]]