Gratis Newsletter !
Der Schultreff-Newsletter informiert Dich stets über neue Arbeiten und mehr rund um Schultreff.
Du kannst Dich jederzeit wieder abmelden.
|
|
Magnetismus
Referat von Bernhard Goetzke
07.07.1998
Magnetismus
Kommt aus dem Griechischen.Zustandsänderung
eines Stoff, auf den ein Magnetfeld einwirkt.
Nach ihrem Verhalten unterscheidet man zwischen
diamagnetischen.,ferromagnetischen und paramagnetischen Stoffen.
Ferromagnetische Stoffe
Eisen,Cobalt und Nickel.Sie stärken das Feld erheblich.
Bei ihnen ist die magnetische polarisation nicht proportional
der Feldstärke.Bei großer Feldstärke strebt sie einem
Maximalwert zu.
Paramagnetische Stoffe
Platin,Aluminium,Luft.Sie stärken das Feld sehr gering.
Diamagnetische Stoffe
Silber,Kupfer,Bismut.Sie schwächen das Feld sehr gering.
Geschichte der Magnete
Die natürlichen Magneteisensteine entstehen in Skandinavien und
im Ural.
Sie bestehen aus Eisenoxid.Diese Magneteisensteine sind nur schwach
magnetisch.Wahrscheinlich wurden sie nach der Stadt Magnesia in Thessalien
benannt.Schon im alten Ägypten waren magnetische Kräfte
bekannt.Im 19. Jahrhundert verband man jedoch Zauberei und Magie mit den
magnetischen Kräften :Man glaubte
Magnete könnten Soldaten,die von Schwertern aus Eisen verwundet
wurden,heilen.
In China war die Richtkraft der Kompassnadel schon im 1. Jahrhundert
bekannt.In Europa wurde dieses erst um 1200 entdeckt.Mit der Kompassnadel
wagten sich Seefahrer wie Christopher Kolumbuss auf die hohe See.Als
erster konnte der Engländer Newton zwischen der Anziehungskraft eines
Magneten und der von der Erde ausgeübten Schwerkraft,die auf alle
Körper einwirkt,unterscheiden (um 1700).
Pole und Feldlinien
Jeder Magnet hat zwei Pole : einen Nord- und einen Südpol.Ein Pol
kommt niemals allein vor.Zwischen den Polen zweier Magneten bestehen Kraftwirkungen.
Gleichartige Pole stoßen sich ab,ungleiche Pole ziehen sich an.
Magnetisches Feld = der Raum,in dem ein Magnet Kraftwirkungen ausübt.Es
entstehen magnetischeFeldlinien,die die Richtung der wirkenden Kraft anzeigen.In
der Richtung
der Feldlinien herrscht "Zug" ,quer zu ihnen "Druck".Verlaufen die
Feldlinien parallel,so ist
das Feld homogen.Eine Feldlinie eines Magneten ist eine geschlossene
Linie.Feldlinien geben die Richtung der Kraft an,die ein Nordpol erfährt,den
man ins Feld bringt.Südpole erfahren Kräfte gegen die durch Pfeile
gekennzeichnete Feldlinienrichtung.Die Feldlinien zeigen vom Magneten weg.Am
Südpol kehren sie wieder zu ihm zurück.Das Feld ist in der Nähe
der Pole eines Stabmagneten am stärksten.Feldlinien laufen zwischen
ihren Polen weitgehend parallel und gerade.Diesen Bereich nennt man
homogen.
Bringt man stoffliche Materie (nicht magnetische Stoffe) in ein magnetisches
Feld,so ändert
sich die magnetische Induktion.Unter der Kraftwirkung des Feldes orientieren
sich die im Stoff vorhandenen Dipole in der Feldrichtung und erhöhen
so die magnetische Induktion.
Dipole bestehen immer aus einem Nord- und Südpol.Monopole gibt
es nicht (sogar Atome sind zwei polig).
Hypothese:Ferromagnetische Stoffe enthalten Elementarmagneten in Form
von Dipolen.
Wie ist ein Elementarmagnet aufgebaut ?
Alle Nordpole vom Dipol zeigen nach links.Am linken Ende liegen sie
frei.Rechts entsteht durch freiliegende Südpole der starke Südpol.In
der Mitte des Magneten liegen benachbarte Nord- und Südpole nahe beinander.In
der Mitte ist der Magnet sehr schwach,da sich die Pole nach innen hin abschwächen.
Zerbricht man den Magneten,so hat man wieder einen Magneten mit Nord-
und Südpol.
Man kann sich selbst einen "Magneten" herstellen,indem man mit einem
Magneten über ein leitendes Metall,immer in die gleiche Richtung,streicht.Dabei
richten sich die Elementarmagnete in dem Metall aus. Ein Magnet zieht Eisenkörper
erst dann an,wenn er dessen Elementarmagneten ausgerichtet hatVon dem so
magnetischen Eisenstück wird auch der Magnet angezogen.
Magnetische Felder
Magnetische Felder üben auf Ladungsträger Kräfte aus,wenn
sich diese relativ zum Feld bewegen.Dabei ist es gleichgültig,ob sich
diese frei im Raum oder als elektrischer Strom durch einen Leiter fließt.Die
Richtung der Kraft ist rechtwinklig zur Bewegung und zum Feld.Sie wird
als "Lorenz Kraft" bezeichnet.Das magnetische Feld ist der Wirkungsbereich
eines Magneten;dort wirkt er auf ferromagnetische Körper.Magnetfelder
gibt es auch im Vakuum.
Die Magnetnadel
Eine freie bewegliche Magnetnadel stellt sich unter der Wirkung des
magnetischen Erdfeldes in Richtung der Feldlinien ein.Diese Richtung weicht
von der Horizontalen und von der Nord-Süd-Richtung ab.
Geographische Lage der Pole
Der magnetische Südpol der Erde liegt in der Nähe des geographischen
Nordpols.
Auf der Karte genau bei 74° nördlicher Breite und 100°
westlicher Länge.
Der magnetische Nordpol liegt in der Nähe des geographischen Südpols.
Auf der Karte genau bei 72° südlicher Breite und 155°
östlicher Länge.
Zu beachten ist,daß die magnetischen Pole langsam wandern.Die
hier genannten Werte beziehen sich auf Messungen in den 70er Jahren.
Worterklärung:
Deklination( =Mißweisung):Darunter versteht man die Abweichung
einer Magnetnadel von der geographischen Nord-Süd-Richtung,unter ihrer
Abweichung von der Horizontalen.
Induktion: Voraussetzung ist immer eine zeitliche Änderung des
magnetisschen Flusses,die durch Veränderung des Magnetfeldes oder
Bewegung des Leiters im Feld erziehlt werden kann.
Homogen: Dichte an allen Stellen gleich.
Bernhard Goetzke
|