Gå til hovedindhold

Undersøg magneters styrke

Forløb: Undersøg magneters styrke - HCØ 2020 - ©Astra

Magneters styrke undersøges, ved at teste hvor mange papirclips magneterne kan løfte. 
 

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

Permanente magneter er en analog lav-teknologi. De fremstilles ved at magnetisere et materiale, der efterfølgende forbliver magnetisk i lang tid. Læs mere om magneter her

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Prøv at sætte flere magneter sammen. Din variabel er antallet af magneter.

Prøv dig ad med forskellige magneter. Din variabel er er typen af magnet.


Vejledning til forsøget


VIGTIGT - læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang

Hold mobiltelefoner væk fra de borde, hvor eleverne undersøger magneter. Fjern alle løse metalgenstande fra bordet som fx sakse, passere m.m. Alt efter magneternes styrke kan de pludselig blive tiltrukket af magneterne.

Neodynmagneter er på ingen måde legetøj, da de er meget kraftige magneter. Passer du ikke på, kan magneterne 'smække sammne' og ex. give dig kvæstelser på fingrene. Du må under ingen omstændigheder lade magneterne klikke frit sammen, da der let kan slås flige af magneterne, der kan flyve i alle retninger.

Materialer du skal bruge

  • Forskellige magneter (tag fx magneter fra køleskabet med i skole, eller lån runde magneter, stangmagneter og hesteskomagneter af din lærer)
  • En håndfuld papirklips

Tip

Neodymmagneter er i indkøb godt og vel dobbelt så dyre som ferromagneter og kan fx indkøbes her. Astra har testet en neodymmagnet på 15x2 mm med en løftestyrke på 1,9 kg, pris 14 kr./stk. samt en ferromagnet på 20x3mm med en løftestyrke på 400 g, pris 6 kr./stk. Vores erfaring er, at neodymmagneterne er gode på grund af styrken. Ulempen er, at de knækker lettere, og man lettere kan få klemt hud og fingre mellem magneterne, da de er så stærke. Små elever vil have svært ved at skille flere neodymmagneter fra hinanden.

Aktivitetsvejledning

  1. Læs alle punkterne igennem, og sæt kryds over tallet, når I mener, at I er færdige med punktet.
  2. Drøft i gruppen, hvor I bruger magneter derhjemmme.
  3. Drøft i gruppen, hvad I ved om magneter og magnetfelter – tegn eventuelt en model af en magnet med dens magnetfelter.
  4. Diskuter i gruppen, hvilke magneter I tror kan løfte flest papirklips.
  5. Skriv, hvor mange klips hver magnet kan løfte.
  6. Undersøg, hvordan magneten skal holdes for at løfte flest muligt klips.
  7. Undersøg, om I kan løfte flere klips, hvis I sætter flere magneter sammen.
  8. Lav en fælles opsamling i klassen, hvor I indsamler alle jeres data i et fælles skema på tavlen.

Dataopsamling:

 

 Magnet                                                 Antal papirklips
1.  
2.  
3.  
4.  

 

Faglig forklaring

Dataopsamling er en vigtig del af alle undersøgelser. I dette tilfælde kan et dataopsamlingsskema udformes på tavlen, hvor der vertikalt kan skrives kendetegn for magneten, fx køleskabsmagnet, stangmagnet, hesteskomagnet etc. Horisontalt skrives magnetens styrke, dvs. hvor mange klips magneten løfter.

En diskussion af undersøgelsesmetoden og dens brugbarhed er altid central, fx hvordan magneten holdes i forhold til de papirklips, der skal løftes. Er der forskel på magnetens styrke, alt efter hvilken side af magneten der vendes ned mod papirklipsene? Har vi noget viden om magnetfelter, som kan bruges til at forbedre undersøgelsen? Hvad sker der, hvis vi sætter flere magneter sammen? Kan vi stole på de data, vi indsamler?

Det kan give anledning til en diskussion om de medbragte magneters udformning og opbygning. Fx er magnetfeltet omkring en stangmagnet stærkest i hver ende af stangmagneten. Ved at bøje enderne på en stangmagnet og udforme den som en hestesko kan man øge magnetens styrke, da man nu har begge stangmagnetens ender tæt på hinanden. En rund magnet vil derimod have et ensartet magnetfelt.

Har man både ferromagneter og neodymmagneter til rådighed, kan man undersøge deres indbyrdes styrkeforhold. Det materiale, som magneten er opbygget af, har betydning for magnetens styrke. Ferromagneter er det, som man i daglig tale også kalder rå magneter, hobbymagneter og køleskabsmagneter. Deres bæreevne er cirka 9 gange mindre end neodymmagneter, der også kaldes også powermagneter. En lille neodymmagnet kan således have et kraftigere magnetfelt end en større ferromagnet.

Det er ganske få grundstoffer, som kan tiltrækkes af en magnet – disse grundstoffer kalder man ferromagnetiske.

Eksempler på ferromagnetiske grundstoffer:

  • Jern (Fe)
  • Nikkel (Ni)
  • Cobalt (Co)

Neodymmagneter laves af grundstofferne neodym (Nd), jern (Fe) og bor (B).