Inhalt:
- Was sind Magnete?
- Magnetfelder und Feldlinien
- Welche Materialien sind magnetisch?
Was sind Magneten?
Bei einem Magnet handelt es sich um einen Körper, der bestimmte andere Körper anziehen kann. Magnete können andere Magnete anziehen aber auch abstoßen. Ob sich Magnete gegenseitig anziehen oder abstoßen, hängt davon ab, wie ihre Pole zueinander stehen. Dabei besitzen alle Magnete immer einen Süd- und einen Nordpol. Stehen sich zum Beispiel zwei Nordpole gegenüber, stoßen sich diese gegenseitig ab. Stehen sich ein Nordpol und ein Südpol gegenüber, ziehen sie sich an.
Zwei Arten von Magneten
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen temporären Magneten und permanenten Magneten. Wie es der Name schon verrät sind temporäre Magnete nur zeitweise magnetisch.
Zum Beispiel wird eine Nadel erst dann magnetisch, wenn man die Spitze der Nadel mehrmals in dieselbe Richtung gegen einen Magneten reibt. Die magnetische Kraft geht allerdings nach einer gewissen Zeit verloren. Permanente Magnete hingegen werden einmal magnetisiert und behalten ihre magnetische Wirkung dann dauerhaft.
Ein Stabmagnet beispielsweise gehört zu den Dauermagneten. In der Grundschule lässt sich mit den zwei Stabmagneten von Hagemann die anziehende und abstoßende Wirkung permanenter Magneten ideal im Sachunterricht demonstrieren.
Zudem gibt es noch Elektromagneten. Bei diesen Magneten kann man im Gegensatz zu den Dauermagneten die magnetische Wirkung an- und abschalten. Das Magnetfeld wird hier durch einen elektrischen Strom hervorgerufen. Im Regelfall erzeugen Elektromagnete eine wesentlich größere magnetische Wirkung als Dauermagneten. So finden Elektromagnete zum Beispiel in der Lichtmaschine von Autos oder der Müllsortierung Anwendung.
Magnetfelder und Feldlinien
Jeder Magnet ist von einem Magnetfeld umgegeben, wodurch magnetische Kräfte festgestellt werden können. Man kann das magnetische Feld auch ganz einfach sichtbar machen, indem man die Feldlinien sichtbar macht.
Als Feldlinien bezeichnet man in der Physik die Linien, die den Verlauf eines Magnetfeldes und damit die Kraft sowie die Eigenschaften eines Magneten graphisch darstellen.
Hierzu streut man feine Eisenspäne auf ein Blatt Papier, unter welchem sich ein Magnet befindet. Nun richten sich die Eisenspäne parallel zu den Feldlinien an und visualisieren damit das Magnetfeld.
Im Sachunterricht lässt sich der Magnetismus sehr praktisch mit dem transparenten Magnetfeldbrett von Hagemann darstellen. Hiermit kann man das magnetische Feld auf einem Overheadprojektor aufzeigen, ohne sich um lästigen Eisenstaub kümmern zu müssen. Dieses beidseitig transparente Brett enthält Eisenfeilspäne in Öl und ist nach dem Herausholen aus der Sammlung sofort einsatzbereit. Die Zeiten von Aufstreuen und Entsorgen von Eisenpulver sind damit endlich vorbei.
Welche Materialien sind magnetisch?
Magnete haben auf eine Vielzahl von Stoffen eine Wirkung. Allerdings geschieht dies – je nach Material – auf unterschiedlich starke Weise. Dabei unterscheidet man beim Magnetismus zwischen physikalisch unterschiedlichen Erscheinungsformen:
- Diamagnetische Stoffe
- Paramagnetische Stoffe
- Ferromagnetische Stoffe
Diamagnetische Stoffe neigen dazu, aus einem Magnetfeld herauszuwandern. Auch haften sie nicht an Magneten. Hierzu zählen Stoffe wie beispielsweise Zink oder Kupfer.
Paramagnetische Stoffe werden von Elektromagneten oder Dauermagneten leicht angezogen. Sie selbst können jedoch nicht als Magnete fungieren, da sie sich nicht magnetisieren lassen. Beispiele für paramagnetische Stoffe sind Platin oder Aluminium.
Nur die ferromagnetischen Stoffe werden von einem externen Magnetfeld selbst magnetisiert und behalten die Magnetisierung eine Zeit lang. Das bekannteste Beispiel hierfür ist Eisen. Weitere Beispiele sind Nicken und Kobalt. Diese Form des Magnetismus tritt beispielsweise in Kühlschrankmagneten auf und ist wohl die Art von Magnetismus, die man im normalen Sprachgebrauch meint, wenn man von Magneten spricht.