Anton-Philipp-Reclam-Gymnasium Leipzig/Kraefte745/Magnetische Kräfte

Grundwissen

In Verbindung mit Magneten hört man oft von Magnetismus. Magnetismus ist, wenn sioch zwei Magneten anziehen oder abstoßen. Magneten können bestimmte Metalle anziehen oder Abstoßen. Jeder magnet hat einen Nord und einen Südpol. Wenn man jetzt zwei Nordpole aufeinanderzeigen lässt, stoßen sie sich ab. Lässt man jedoch zwei ungleiche Pole aufeinanderzeigen, ziehen sie sich an.

Magnetarten

Es gibt verschiedene Arten von magneten, die Elektromagneten und die Permanentmagneten.

Permanentmagneten

Permanentmagneten sind magnetische Materialien, die dauerhaft magnetisch bleiben. Sie bestehen aus Metallen wie Eisen, Nickel oder Kobaltschmiede und haben eine Nord- und Südpole. Permanentmagneten werden häufig in der Elektronik, in Haushaltsgeräten und in der Industrie verwendet.

Die Stärke des magnetischen Feldes eines Permanentmagneten hängt von seinem Material und seiner Form ab. Es gibt verschiedene Arten von Permanentmagneten, wie zum Beispiel Ferritmagneten, Neodymmagneten und Alnico-Magneten.

Permanentmagnetarten

Ferritmagneten

Ferritmagneten sind eine Art von Permanentmagneten, die aus ferromagnetischen Materialien wie Eisenoxid hergestellt werden. Sie haben eine geringe magnetische Stärke im Vergleich zu anderen Arten von Permanentmagneten, sind aber billig und leicht herzustellen.

Ferritmagneten werden häufig in der Elektronikindustrie verwendet, zum Beispiel in Lautsprechern und in elektronischen Geräten wie Handys und Laptops. Sie sind auch in der Medizintechnik und in der Automobilindustrie verbreitet. Trotz ihrer geringeren magnetischen Stärke haben Ferritmagneten eine gute Witterungsbeständigkeit und sind resistent gegen hohe Temperaturen.

Neodymmagneten

Neodymmagneten sind eine Art von Permanentmagneten, die aus Neodym-Eisen-Bor hergestellt werden. Sie haben eine sehr hohe magnetische Stärke im Vergleich zu anderen Arten von Permanentmagneten und sind daher in vielen Anwendungen geeignet, in denen eine hohe magnetische Leistung erforderlich ist.

Neodymmagneten werden häufig in der Industrie, in der Medizintechnik und in der Elektronik verwendet. Sie sind auch in der Automobilindustrie und in der Luft- und Raumfahrt verbreitet. Obwohl Neodymmagneten sehr stark sind, sind sie auch teurer als andere Arten von Permanentmagneten und haben eine geringere Witterungsbeständigkeit. Sie sind auch anfälliger für Korrosion und müssen daher entsprechend geschützt werden.

Alnico-Magneten

Alnico-Magneten sind eine Art von Permanentmagneten, die aus einer Legierung von Aluminium, Nickel und Kobalt hergestellt werden. Sie haben eine sehr hohe magnetische Stärke und sind daher in vielen Anwendungen geeignet, in denen eine hohe magnetische Leistung erforderlich ist.

Alnico-Magneten werden häufig in der Elektronikindustrie, in der Medizintechnik und in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Sie sind auch in der Automobilindustrie und in der Industrie verbreitet. Obwohl Alnico-Magneten sehr stark sind, sind sie auch teurer als andere Arten von Permanentmagneten und haben eine geringere Witterungsbeständigkeit. Sie sind auch anfälliger für Korrosion und müssen daher entsprechend geschützt werden.

Permanentmagnet Formen

Permanentmagneten können verschiedene Formen haben. Die Form hat sehr großen Einfluss auf die Feldlinen und somit die Form des Magnetfeldes und ihre Wirkung. Die Häufigsten arten sind:

1. Stabmagnet.
2. Hufeisenmagnet.
3. Scheibenmagnet.
4. Ringmagnet.
5. Blockmagnet.
6. Kugelmagnet.
7. Magnetnadel (Kompass)

Elektromagneten

Der Elektromagnet ist ein magnetisches Gerät, das aus einem elektrischen Stromkreis und einem magnetischen Kern besteht. Wenn elektrischer Strom durch den Stromkreis fließt, wird ein magnetisches Feld um den Kern erzeugt. Dieses magnetische Feld hat eine Nord- und Südpole, die sich in der gleichen Weise verhalten wie bei einem permanenten Magneten.

Die Stärke des magnetischen Feldes hängt von der Stärke des elektrischen Stroms ab, der durch den Stromkreis fließt. Wenn der Strom erhöht wird, wird das magnetische Feld stärker, und umgekehrt. Die Stärke des magnetischen Feldes kann auch durch die Art des Kernmaterials und die Form des Kerns beeinflusst werden.

Elektromagnete finden in vielen Bereichen Anwendung, wie zum Beispiel in elektrischen Maschinen, in Lautsprechern und in der Kommunikationstechnik. Sie können auch verwendet werden, um magnetische Materialien zu erkennen und zu sortieren, wie zum Beispiel in Mülltrennungsanlagen.

Elektromagnetismus

Früher dachte man, es gäbe keinen Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität. Erst der dähnische Physiker Christian Orsted bewies den Zusammenhang mit einem Simplen Experiment. Er legte einen Kompass auf den Tisch uind spannte einen Draht darüber, diesen setzte er unter Strom. Nun bewegte sich die Kompassnadel, bis sie im Rechten Wiknkel zu dem Draht stand. Das hatten zwar schon andere geschafft, doch nur er zog daraus die richtige Schlussfolgerung, denn der Strom erzeugte um den Draht herum ein Magnetfeld. Bei diesem Draht gibt es keine Pole, sondern die Feldlinien des Magnetfelds sind kreisrund. Das nennt sich wirbelfeld.

Magnetfelder

Ein Magnetfeld beschreibt den Bereich, indem ein Magnet wirkt. Außerdem kann es seine Wirkung auf andere Magneten darstellen.

Ein Magnetfeld stellt man mit Feldlinen dar.

Experiment

Benötigt wird:

• Eine Lange Schpirale aus dünnen Kupferdraht
• Eine Baterie, die durch die Schpirale passt

• Zwei Magneten

Aufbau

Man nimmt die Baterie und Magnetet neinen Magneten an jeden Pol. Nun Packt man sie in die Kupferdrahtschpirale und verbindet deren Enden, sodann ein Krei entsteht. Die Baterie sollte nun ihre Runden durch den Kreis drehen.