Magnetismus

19. Mai 2022

An diesem Kurstag beschäftigten sich die Mädchen ausgiebig mit Magneten. Auch wie man die magnetischen Feldlinien indirekt beobachtet haben sie gelernt, sowie, dass es verschiedene Arten von magnetischen Eigenschaften gibt.

Abbildung 1: Die Mädchen schauen sich den Verlauf der Magnetfeldlinien an mithilfe von Eisenspänen — *Abbildung 1:* Die Mädchen schauen sich den Verlauf der Magnetfeldlinien an mithilfe von Eisenspänen

*Abbildung 1:* Die Mädchen schauen sich den Verlauf der Magnetfeldlinien an mithilfe von Eisenspänen

Heute bekamen alle zuerst eine Schachtel in der Eisenspäne waren. Als dann verschiedene Magnete ausgeteilt wurden, war klar, dass das heutige Thema Magnetismus war.

Magnetfeldlinien sind geschlossen und laufen vom Nordpol zum Südpol von Magneten. Hat man zwei Magnete lassen sich Nord- und Nordpol oder Süd- und Südpol nicht zusammenbringen, da diese sich immer abstoßen. Aber zwei unterschiedliche Pole ziehen sich gegenseitig an. Generell existieren Nordpol und Südpol bei Magneten immer zusammen. Es gibt keine Magnete, bei dem nur ein Pol existiert. Im Gegensatz dazu existieren elektrisch positive und negative Ladungen einzeln. Aber auch hier ziehen sich ungleiche Ladungen an und gleiche ab.

Abbildung 2: Eisenspäne und ein Magnet — *Abbildung 2:* Eisenspäne und ein Magnet

*Abbildung 2:* Eisenspäne und ein Magnet

Jedenfalls ließen sich die Magnetfeldlinien sichtbar machen, wenn man Magnete auf die Eisenstaubschachtel legte. Dort wo sich das Eisen anhäuft verliefen auch die Magnetlinien. Dabei ist Eisen ein ferromagnetischer Stoff. Das bedeutet, dass Ferromagnete an sich keine Magnete sind aber erst wenn es in die Nähe von Magneten kommt, selbst magnetische Eigenschaften aufweist.

Ein weiteres spannendes Experiment war, dass ein Graphitstück auf einem Quadrupol Magneten, also eine Kombination aus zwei Südpolen und Zwei Nordpolen schwebt. Dabei ließ sich festhalten, dass Graphit diamagnetisch ist, da es leicht abgestoßen wird aber selbst ohne externes Magnetfeld nicht magnetisch ist.

Abbildung 3: Man erkennt die Aluminiumröhre und die Schraube, die Eisenspäne anzieht — *Abbildung 3:* Man erkennt die Aluminiumröhre und die Schraube, die Eisenspäne anzieht

*Abbildung 3:* Man erkennt die Aluminiumröhre und die Schraube, die Eisenspäne anzieht

Auch gehen magnetische Felder mit elektrischen Feldern einher. Das haben die Mädchen erkannt, als sie an eine mit Draht umschlossene Schraube eine Batterie an die beiden Enden des Drahtes anschlossen. Diese Schraube ist nun magnetisch geworden, da sie die Eisenflocken in den Schachteln schwach anzog.

Dass elektrischen Felder mit magnetischen einhergehen, ließ sich auch mittels einer Aluminiumröhre feststellen. Ließ man dadurch einen Magneten fallen, fiel er langsamer durch als ohne Röhre. Das liegt daran, dass dabei ein Wirbelstrom induziert wird, wenn der Magnet durch das Aluminium fällt. Dieser wirkt seiner Ursache entgegen, sodass die Induzierten Spannungen wiederum ein Magnetfeld erzeugen, welches die Bewegung des fallenden Magneten ausbremst.