Magnetismus: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:magnetische_Wirkung.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Skulptur aus Eisenstaub und einem Magneten|Urheber=Dennis Skley|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://www.flickr.com/photos/dskley/6679543499/|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/|Lizenz=CC BY-ND 2.0}}}}]]
  
'''Magnetismus''' ist schon etwas Seltsames. Schließlich können wir Menschen Magnetismus weder fühlen, schmecken, riechen, noch hören oder sehen. Außerdem '''ziehen''' Magneten wie von Geisterhand '''andere Gegenstände''' oder Magneten '''an'''. Fast könnte man glauben, es gehe hier nicht mit rechten Dingen zu. Aber:
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[[Datei:Magnetbrücke.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Eine Magnetbrücke bauen mit Metallplättchen|Urheber=Hans|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://pixabay.com/de/magnete-spielen-kinder-h%C3%A4nde-113319/|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de|Lizenz=CC0 1.0}}}}]]
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'''Magnetismus''' ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Magnete ziehen einander an, wie auch manche Metalle, auch durch andere Stoffe hindurch. Wir Menschen können Magnetismus nicht bewusst spüren oder sehen.
  
 
Magnetismus ist etwas, was die '''Wissenschaft''' schon sehr lange '''kennt und versteht'''. Doch für uns, die wir keine Naturwissenschaftler sind, sind Dinge, die wir nicht mit Händen fassen können, oft nicht so leicht begreifbar.
 
Magnetismus ist etwas, was die '''Wissenschaft''' schon sehr lange '''kennt und versteht'''. Doch für uns, die wir keine Naturwissenschaftler sind, sind Dinge, die wir nicht mit Händen fassen können, oft nicht so leicht begreifbar.
  
|Bilder=[[Datei:magnetische_Wirkung.jpg|thumb|200px|center|Magnet durch Nase (don't try this at home)]]}}
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==Wusstest du schon, dass ...==
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*jeder Magnet immer zwei unterschiedliche Pole hat - einen Nord- und einen Südpol?
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*die Erde selbst der größte Magnet ist?
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*Elektromagnete ein- und ausgeschaltet werden können?
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==Grundlagen des Magnetismus==
 
==Grundlagen des Magnetismus==
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[[Datei:Keramikmagnet.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=starker Keramikmagnet|Urheber=Omegatron|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ceramic_magnets.jpg|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en|Lizenz=CC BY-SA 3.0}}}}]]
  
 
Magnetismus ist ein '''physikalisches Phänomen''', das sich als '''Kraftwirkung''' äußert. Diese Kräfte ereignen sich zwischen Magneten und '''magnetisierbaren Gegenständen'''. Oder etwas anders formuliert: Magnete üben Kräfte auf '''ferromagnetische Stoffe''' aus. Also auf all jene Stoffe, die '''Eisen, Kobalt''' oder '''Nickel''' beinhalten.
 
Magnetismus ist ein '''physikalisches Phänomen''', das sich als '''Kraftwirkung''' äußert. Diese Kräfte ereignen sich zwischen Magneten und '''magnetisierbaren Gegenständen'''. Oder etwas anders formuliert: Magnete üben Kräfte auf '''ferromagnetische Stoffe''' aus. Also auf all jene Stoffe, die '''Eisen, Kobalt''' oder '''Nickel''' beinhalten.
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Schon die '''alten Griechen''' beobachteten, wie manche Steine (Magneteisensteine) '''Eisen''' anziehen – und es durch Berührung sogar '''selbst magnetisch''' machen konnten. Etwa zur selben Zeit verwendeten die '''Chinesen''' Magnete als '''Kompasse''' zur '''Navigation'''.
 
Schon die '''alten Griechen''' beobachteten, wie manche Steine (Magneteisensteine) '''Eisen''' anziehen – und es durch Berührung sogar '''selbst magnetisch''' machen konnten. Etwa zur selben Zeit verwendeten die '''Chinesen''' Magnete als '''Kompasse''' zur '''Navigation'''.
  
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Heute werden Magnete in vielen Geräten eingesetzt, zum Beispiel im [[Dynamo|Fahrraddynamo]].
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==Pole==
 
==Pole==
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[[Datei:Pole.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Wirkung zwischen den Polen|Urheber=Uli Sykora|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://kiwithek.wien/index.php?title=Datei:Pole.jpg|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/|Lizenz=CC BY-NC-ND 3.0 AT}}}}]]
  
 
Als Pole werden '''jene Stellen''' des Magneten bezeichnet, an denen seine '''Kräftewirkung am größten''' ist. Jeder Magnet hat '''zwei Pole'''; einen '''Nord''' – und einen '''Südpol'''. Ein Pol existiert '''niemals allein'''.
 
Als Pole werden '''jene Stellen''' des Magneten bezeichnet, an denen seine '''Kräftewirkung am größten''' ist. Jeder Magnet hat '''zwei Pole'''; einen '''Nord''' – und einen '''Südpol'''. Ein Pol existiert '''niemals allein'''.
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Magnete sind auch in der Lage durch nicht magnetisierbare Materialien hindurch zu wirken. So können sie ferromagnetische (siehe oben) Gegenstände sogar durch zB Papier, Stoff, Glas und Wasser hindurch anziehen.
 
Magnete sind auch in der Lage durch nicht magnetisierbare Materialien hindurch zu wirken. So können sie ferromagnetische (siehe oben) Gegenstände sogar durch zB Papier, Stoff, Glas und Wasser hindurch anziehen.
  
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==Magnetfeld==
 
==Magnetfeld==
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Um den Magnet herum wirkt eine Kraft. Der '''Raumbereich um''' den '''Magnet''', in dem diese Kraft wirkt, wird als '''Magnetfeld''' bezeichnet.
 
Um den Magnet herum wirkt eine Kraft. Der '''Raumbereich um''' den '''Magnet''', in dem diese Kraft wirkt, wird als '''Magnetfeld''' bezeichnet.
  
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==Feldlinien==
 
==Feldlinien==
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[[Datei:Eisenpulver auf Magnet.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Eisenfeilspäne richten sich nach Feldlinien eines Permanentmagneten auf|Urheber=Hans|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://pixabay.com/de/permanentmagnete-eisenpartikel-113246/|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de|Lizenz=CC0 1.0}}}}]]
  
 
Magnetische Feldlinien geben die '''Richtung''' und die '''Größe''' der magnetischen Kraftwirkung an. Sie können mit zB Eisenfeilspänen sichtbar gemacht werden. Wenn diese sich unter dem Einfluss eines Magneten befinden, ordnen sie in '''Ketten''' an, die den Feldlinien entsprechen.
 
Magnetische Feldlinien geben die '''Richtung''' und die '''Größe''' der magnetischen Kraftwirkung an. Sie können mit zB Eisenfeilspänen sichtbar gemacht werden. Wenn diese sich unter dem Einfluss eines Magneten befinden, ordnen sie in '''Ketten''' an, die den Feldlinien entsprechen.
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Je '''dichter''' die Feldlinien, desto '''stärker''' ist das magnetische Feld. Feldlinien haben keinen Anfang und kein Ende. Sie verlaufen stets als '''geschlossene Bahnen'''.
 
Je '''dichter''' die Feldlinien, desto '''stärker''' ist das magnetische Feld. Feldlinien haben keinen Anfang und kein Ende. Sie verlaufen stets als '''geschlossene Bahnen'''.
  
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==Arten von Magneten==
 
==Arten von Magneten==
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Wir unterscheiden zwischen '''Dauermagneten''' und '''Elektromagneten'''.
 
Wir unterscheiden zwischen '''Dauermagneten''' und '''Elektromagneten'''.
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Der Dauermagnet ist aus einem Rohstoff namens Magnetit gemacht und kann '''nicht abgeschaltet''' werden.
 
Der Dauermagnet ist aus einem Rohstoff namens Magnetit gemacht und kann '''nicht abgeschaltet''' werden.
  
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==Formen von Magneten==
 
==Formen von Magneten==
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[[Datei:Hufeisenmagnet.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Hufeisenmagnet|Urheber=Zureks|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Horseshoe_magnet_by_Zureks.jpg|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.en|Lizenz=CC0 1.0}}}}]]
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[[Datei:Stabmagnet.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Stabmagnet|Urheber=Aney|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bar_magnet.jpg|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en|Lizenz=CC BY-SA 3.0}}}}]]
  
 
Dauermagnete gibt es in verschieden Formen und Farben. Am häufigsten finden wir gebogene, kreisförmige oder ringförmige Magnete. Die stabförmigen werden '''Stabmagnete''', die gebogenen '''Hufeisenmagnete''' genannt.
 
Dauermagnete gibt es in verschieden Formen und Farben. Am häufigsten finden wir gebogene, kreisförmige oder ringförmige Magnete. Die stabförmigen werden '''Stabmagnete''', die gebogenen '''Hufeisenmagnete''' genannt.
  
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==Magnetfeld der Erde==
 
==Magnetfeld der Erde==
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Unsere '''Erde umgibt''' ein '''Magnetfeld''', das dem Feld eines enormen Stabmagneten gleicht. Wie genau es entsteht, darüber spekulieren Wissenschaftler heute noch. Wahrscheinlich durch Strömungen von flüssigem Eisen zwischen Erdmantel und Erdkern.
 
Unsere '''Erde umgibt''' ein '''Magnetfeld''', das dem Feld eines enormen Stabmagneten gleicht. Wie genau es entsteht, darüber spekulieren Wissenschaftler heute noch. Wahrscheinlich durch Strömungen von flüssigem Eisen zwischen Erdmantel und Erdkern.
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Das Magnetfeld der Erde ist aus mehreren Gründen wichtig, nicht zuletzt weil es einen Teil der kosmischen Strahlung (= Sonnenwinde) abschirmt.
 
Das Magnetfeld der Erde ist aus mehreren Gründen wichtig, nicht zuletzt weil es einen Teil der kosmischen Strahlung (= Sonnenwinde) abschirmt.
  
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==Kompass==
 
==Kompass==
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Der Kompass ist ein '''Messgerät''' mit dem du die '''Himmelsrichtung feststellen''' kannst. Der bekannteste ist wohl der '''Magnetkompass''', der anhand des Erdmagnetfeldes den Norden bestimmt und somit auch die anderen Himmelsrichtungen.
 
Der Kompass ist ein '''Messgerät''' mit dem du die '''Himmelsrichtung feststellen''' kannst. Der bekannteste ist wohl der '''Magnetkompass''', der anhand des Erdmagnetfeldes den Norden bestimmt und somit auch die anderen Himmelsrichtungen.
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Bei Kompassnadeln handelt es sich um sehr kleine, leichte und beweglich gelagerte Magnete, die sich entlang der Feldlinien des Erdmagnetfeldes ausrichten.
 
Bei Kompassnadeln handelt es sich um sehr kleine, leichte und beweglich gelagerte Magnete, die sich entlang der Feldlinien des Erdmagnetfeldes ausrichten.
  
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==Kompass basteln==
 
==Kompass basteln==
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[[Datei:Kompass_selbst_gemacht.jpg|thumb|300px|right|{{ImageCaption|Titel=Ein selbstgebastelter Kompass sieht ungefähr so aus|Urheber=Uli Sykora|Quelle={{ImageMetaSource|Quelle=https://kiwithek.wien/index.php?title=Datei:Kompass_selbst_gemacht.jpg|Linktext=}}|Lizenz={{ImageMetaLicense|URL=https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/|Lizenz=CC BY-NC-ND 3.0 AT}}}}]]
  
 
'''Material'''
 
'''Material'''
  
* Nagel
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*Nagel
* Korken
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* Magnete
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*Magnete
* Schüssel mit Wasser und etwas Geschirrspülmittel
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# Streiche mit einem Magneten mehrmals in die gleiche Richtung über den Nagel und stecke ihn durch einen kleinen Korken.
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#Streiche mit einem Magneten mehrmals in die gleiche Richtung über den Nagel und stecke ihn durch einen kleinen Korken.
# Jetzt gib den Korken gemeinsam mit dem Nagel in eine Schüssel Wasser. Der Korken beginnt sich zu drehen und kommt in Nord-Süd-Richtung zum Stillstand.
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#Jetzt gib den Korken gemeinsam mit dem Nagel in eine Schüssel Wasser. Der Korken beginnt sich zu drehen und kommt in Nord-Süd-Richtung zum Stillstand.
  
 
Sollte sich der Korken nicht drehen, kannst du etwas Geschirrspülmittel in das Wasser geben Spätestens danach sollte sich der Korken in Richtung der Erdmagnetpole ausrichten.
 
Sollte sich der Korken nicht drehen, kannst du etwas Geschirrspülmittel in das Wasser geben Spätestens danach sollte sich der Korken in Richtung der Erdmagnetpole ausrichten.
  
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|Bilder=[[Datei:Kompass_selbst_gemacht.jpg|thumb|200px|center|... das sieht dann ungefähr so aus]]}}
 
  
== Sonstiges ==
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==Sonstiges==
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'''[[Hauptseite|Zur Hauptseite]]'''
  
[[Kategorie:Wissenschaften und Co]]
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[[Kategorie:Wissenschaftliches]]
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Aktuelle Version vom 24. September 2020, 10:07 Uhr

Skulptur aus Eisenstaub und einem Magneten - Dennis Skley www.flickr.com, CC BY-ND 2.0
Eine Magnetbrücke bauen mit Metallplättchen - Hans pixabay.com, CC0 1.0

Magnetismus ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Magnete ziehen einander an, wie auch manche Metalle, auch durch andere Stoffe hindurch. Wir Menschen können Magnetismus nicht bewusst spüren oder sehen.

Magnetismus ist etwas, was die Wissenschaft schon sehr lange kennt und versteht. Doch für uns, die wir keine Naturwissenschaftler sind, sind Dinge, die wir nicht mit Händen fassen können, oft nicht so leicht begreifbar.


Wusstest du schon, dass ...

  • jeder Magnet immer zwei unterschiedliche Pole hat - einen Nord- und einen Südpol?
  • die Erde selbst der größte Magnet ist?
  • Elektromagnete ein- und ausgeschaltet werden können?


Grundlagen des Magnetismus

starker Keramikmagnet - Omegatron commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0

Magnetismus ist ein physikalisches Phänomen, das sich als Kraftwirkung äußert. Diese Kräfte ereignen sich zwischen Magneten und magnetisierbaren Gegenständen. Oder etwas anders formuliert: Magnete üben Kräfte auf ferromagnetische Stoffe aus. Also auf all jene Stoffe, die Eisen, Kobalt oder Nickel beinhalten.

Schon die alten Griechen beobachteten, wie manche Steine (Magneteisensteine) Eisen anziehen – und es durch Berührung sogar selbst magnetisch machen konnten. Etwa zur selben Zeit verwendeten die Chinesen Magnete als Kompasse zur Navigation.

Heute werden Magnete in vielen Geräten eingesetzt, zum Beispiel im Fahrraddynamo.

Pole

Wirkung zwischen den Polen - Uli Sykora kiwithek.wien, CC BY-NC-ND 3.0 AT

Als Pole werden jene Stellen des Magneten bezeichnet, an denen seine Kräftewirkung am größten ist. Jeder Magnet hat zwei Pole; einen Nord – und einen Südpol. Ein Pol existiert niemals allein.

Wenn ein Magnet zerbrochen wird, entstehen zwei neue Magnete mit wieder jeweils zwei Polen. Zwischen den Polen zweier Magneten arbeiten eigene Kräfte. Es gilt immer: Gleichartige Pole stoßen sich ab, verschiedenartige ziehen einander an.

Magnete sind auch in der Lage durch nicht magnetisierbare Materialien hindurch zu wirken. So können sie ferromagnetische (siehe oben) Gegenstände sogar durch zB Papier, Stoff, Glas und Wasser hindurch anziehen.


Magnetfeld

Stabmagnet und Magnetfeld - Uli Sykora kiwithek.wien, CC BY-NC-ND 3.0 AT

Um den Magnet herum wirkt eine Kraft. Der Raumbereich um den Magnet, in dem diese Kraft wirkt, wird als Magnetfeld bezeichnet.


Feldlinien

Eisenfeilspäne richten sich nach Feldlinien eines Permanentmagneten auf - Hans pixabay.com, CC0 1.0

Magnetische Feldlinien geben die Richtung und die Größe der magnetischen Kraftwirkung an. Sie können mit zB Eisenfeilspänen sichtbar gemacht werden. Wenn diese sich unter dem Einfluss eines Magneten befinden, ordnen sie in Ketten an, die den Feldlinien entsprechen. Anhand des Abstands zwischen benachbarten Feldlinien, ist es möglich die Stärke des Magnetfeldes zu messen.

Je dichter die Feldlinien, desto stärker ist das magnetische Feld. Feldlinien haben keinen Anfang und kein Ende. Sie verlaufen stets als geschlossene Bahnen.


Arten von Magneten

Wir unterscheiden zwischen Dauermagneten und Elektromagneten. Ein Elektromagnet kann durch eine Spule, einem inneren Eisenkern und Strom ein Magnetfeld erzeugen. Dieser kann im Gegensatz zum Dauermagneten (Permanentmagneten) einfach abgeschalten werden. Dazu muss man nur die Stromzufuhr unterbrechen.

Der Dauermagnet ist aus einem Rohstoff namens Magnetit gemacht und kann nicht abgeschaltet werden.


Formen von Magneten

Hufeisenmagnet - Zureks commons.wikimedia.org, CC0 1.0

Dauermagnete gibt es in verschieden Formen und Farben. Am häufigsten finden wir gebogene, kreisförmige oder ringförmige Magnete. Die stabförmigen werden Stabmagnete, die gebogenen Hufeisenmagnete genannt.


Magnetfeld der Erde

Magnetfeld schirmt Erdoberfläche ab - NASA's Marshall Space Flight Center www.flickr.com, CC BY-NC-ND 2.0

Unsere Erde umgibt ein Magnetfeld, das dem Feld eines enormen Stabmagneten gleicht. Wie genau es entsteht, darüber spekulieren Wissenschaftler heute noch. Wahrscheinlich durch Strömungen von flüssigem Eisen zwischen Erdmantel und Erdkern.

Merke: Der magnetische Südpol der Erde liegt im Norden, und der magnetische Nordpol im Süden. Allerdings fallen die Magnetpole nicht mit den tatsächlichen Polen zusammen. Das Magnetfeld der Erde ist aus mehreren Gründen wichtig, nicht zuletzt weil es einen Teil der kosmischen Strahlung (= Sonnenwinde) abschirmt.


Kompass

Magnetkompass auf Handgelenk - Jaypee commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0

Der Kompass ist ein Messgerät mit dem du die Himmelsrichtung feststellen kannst. Der bekannteste ist wohl der Magnetkompass, der anhand des Erdmagnetfeldes den Norden bestimmt und somit auch die anderen Himmelsrichtungen.

Bei Kompassnadeln handelt es sich um sehr kleine, leichte und beweglich gelagerte Magnete, die sich entlang der Feldlinien des Erdmagnetfeldes ausrichten.


Kompass basteln

Ein selbstgebastelter Kompass sieht ungefähr so aus - Uli Sykora kiwithek.wien, CC BY-NC-ND 3.0 AT

Material

  • Nagel
  • Korken
  • Magnete
  • Schüssel mit Wasser und etwas Geschirrspülmittel
  1. Streiche mit einem Magneten mehrmals in die gleiche Richtung über den Nagel und stecke ihn durch einen kleinen Korken.
  2. Jetzt gib den Korken gemeinsam mit dem Nagel in eine Schüssel Wasser. Der Korken beginnt sich zu drehen und kommt in Nord-Süd-Richtung zum Stillstand.

Sollte sich der Korken nicht drehen, kannst du etwas Geschirrspülmittel in das Wasser geben Spätestens danach sollte sich der Korken in Richtung der Erdmagnetpole ausrichten.


Sonstiges

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