Bestaan magneten met twee dezelfde polen?

Magneten hebben altijd twee polen: een noordpool en een zuidpool. In deze uitleg lees je waarom magneten niet kunnen bestaan met twee dezelfde polen, wat natuurkundig wordt bedoeld met magnetische monopolen en waarom dit onderwerp nog steeds wetenschappelijk onderzocht wordt.

Waarom hebben magneten altijd twee polen?

In vaste materialen ontstaat magnetisme doordat kleine magnetische domeinen in dezelfde richting staan. Deze domeinen gedragen zich ieder als een dipool. Wanneer het materiaal wordt gemagnetiseerd, richten veel van deze domeinen zich uit, waardoor één gezamenlijk magnetisch veld ontstaat met een noordpool en een zuidpool. Dit veld vormt altijd een gesloten systeem. Magnetische veldlijnen verlaten de magneet bij de noordpool en keren binnenin de magneet terug richting de zuidpool. Omdat deze veldlijnen nooit beginnen of eindigen in het niets, kan er geen losse noordpool of zuidpool ontstaan. Dit maakt magnetisme fundamenteel anders dan elektriciteit, waar positieve en negatieve lading wél afzonderlijk kunnen bestaan.

Wat gebeurt er als je een magneet breekt?

Wanneer je een magneet in tweeën breekt, krijgt elk deel opnieuw een eigen noordpool en zuidpool. Dat komt doordat de magnetische domeinen in het materiaal niet verdwijnen, maar zich opnieuw organiseren tot een kleiner dipoolsysteem. Zelfs op microscopisch niveau blijft deze eigenschap bestaan. Je kunt dit in theorie eindeloos herhalen; geen enkele fractie van een magneet eindigt ooit met twee noordpolen of twee zuidpolen. Dit laat zien dat de dipoolaard van magnetisme een materiaal-eigenschap is en niet afhankelijk van de vorm of grootte van de magneet.

Waarom kunnen magnetische veldlijnen niet worden gescheiden?

Magnetische veldlijnen zijn gesloten lussen. Buiten de magneet lopen ze van noord naar zuid en binnenin de magneet gaan ze van zuid naar noord terug. Dit gesloten patroon is een direct gevolg van de wetten van Maxwell. In die natuurkundige beschrijving bestaat geen magnetische lading zoals elektrische lading. Omdat er geen bron of eindpunt van magnetische veldlijnen bestaat, kan een magneet niet één enkel uiteinde hebben. Dit verklaart waarom er geen magneet kan ontstaan met twee noordpolen of twee zuidpolen.

Bestaan magnetische monopolen in theorie?

Het concept van een magneet met slechts één pool wordt een magnetische monopool genoemd. In de moderne natuurkunde komt dit voor als een theoretisch deeltje. Sommige modellen voorspellen dat monopolen zouden kunnen bestaan, bijvoorbeeld in bepaalde kosmologische scenario’s of bij extreem hoge energieën. Tot nu toe is er echter nog nooit een fundamentele monopool gevonden in de natuur. In vaste-stofonderzoek zijn wel systemen ontdekt die zich gedragen alsof ze losse polen bevatten, maar dit zijn geen echte monopolen. Ze zijn ontstaan uit collectief gedrag van veel deeltjes en blijven onderdeel van een groter systeem. Voor alle magneten die je in het dagelijks gebruik tegenkomt, blijft het uitgangspunt hetzelfde: magneten zijn altijd dipolen.

Waarom stoten magneten met dezelfde pool elkaar af?

Gelijke polen stoten elkaar af omdat hun magnetische veldlijnen in dezelfde richting proberen uit te treden. Twee noordpolen kunnen niet dezelfde ruimte innemen. Daardoor ontstaat er een afstotende kracht die je kunt voelen wanneer je de magneten naar elkaar toe brengt. Ongelijke polen trekken elkaar juist aan, omdat de veldlijnen van noord naar zuid één doorlopend pad vormen. In onze uitleg over de noordpool van een magneet lees je hoe je eenvoudig bepaalt welke pool welke is.

Praktische betekenis voor magneetgebruik

Voor toepassingen betekent dit dat magneten altijd met de juiste polariteit moeten worden geplaatst. Wanneer je magneten combineert om een sterker effect te bereiken, moet de noordpool van de ene magneet tegen de zuidpool van de andere worden gericht. Bij verkeerd uitlijnen werken magneten elkaar tegen. Bij het opbergen helpt het om tegengestelde polen op elkaar te plaatsen of de magneten te bewaren met een stukje zacht staal ertussen, zodat het magnetisch veld gesloten blijft en de magneet zijn kracht behoudt.

Verder lezen

Wil je zien hoe polen zich in de praktijk gedragen? In onze uitleg kompas maken met een magneet lees je hoe een gemagnetiseerde naald zich uitlijnt met het magnetisch noorden en hoe je dit eenvoudig zelf kunt testen.

Mini-definities

Magnetische dipool: een systeem met een noordpool en een zuidpool die niet van elkaar kunnen worden gescheiden.
Magnetische monopool: een theoretisch deeltje met één magnetische pool dat nog nooit is waargenomen.
Magnetische domeinen: kleine gebieden in een materiaal waarin de magnetische richting gelijk staat.
Magnetische veldlijnen: gesloten lijnen die de richting en sterkte van een magnetisch veld weergeven.

Technisch team MagneetjesWinkel.nl
De informatie op deze pagina is zorgvuldig samengesteld door het technisch team van MagneetjesWinkel.nl. Zo ben je verzekerd van betrouwbare en actuele informatie over magneten en hun toepassingen.