magneetvelden

Een magneetveld is een vectorveld dat de magnetische krachten beschrijft die op bewegende ladingen en op magnetische materialen inwerken. Het kan ontstaan door elektrische stromen, door de magnetische momenten van atomen en door veranderende elektrische velden. In de klassieke theorie wordt magnetisme beschreven met de Maxwell-vergelijkingen, die elektrisch en magnetisch veld met elkaar verweven.

De veldsterkte B wordt uitgedrukt in tesla (T). Eenheden: 1 T = 1 Wb/m2. In materialen werkt B samen met de magnetisatie M via de relatie B = μ0(H + M); de relatieve permeabiliteit μr geeft aan hoe sterk een materiaal het veld versterkt. De basisregels in magnetostatica zijn div B = 0 en curl B = μ0 J (voor statische situaties), soms geschreven als curl B = μ0(H + J/c^2) bij aanvullende context.

Bronnen en materialen: magnetische velden ontstaan in permanente magneten (bijv. NdFeB) en in electromagneten die door stroming door spoelen worden opgewekt. Materialen kunnen ferromagnetisch, paramagnetisch of diamagnetisch zijn; ferromagnetische materialen bevatten magnetische domeinen die bij extern veld uitlijnen en laten vaak hysterese achter bij het verwijderen van het veld.

Interactie met materie: de Lorentzkracht F = q v × B geldt voor bewegende ladingen, en voor een stroomdraad F = I L × B. Een magnetisch dipoolmoment μ in een extern veld B ondervindt een torque μ × B en zal proberen met het veld mee te richten.

Toepassingen en verschijnselen: aardmagnetisch veld bepaalt kompasoriëntatie en biedt bescherming tegen solar wind. In de techniek worden magneten en elektromagneten gebruikt in motoren, generators, luidsprekers en opslagmedia; MRI-scanners vertrouwen op sterke statische velden. Magnetisme speelt tevens een sleutelrol in shielding en in tal van meet- en diagnostische instrumenten.

---