Grunderscheinungen des Magnetismus

Magnete kennst Du sicher aus dem Alltag. Vielleicht kennst Du auch bereits einige Gesetze des Magnetismus. Doch sicher ist Dir nicht bewusst, wo Magnete überall im Alltag eingesetzt werden und welche Phänomene auf Magnetismus beruhen.

Wir wollen zunächst einige Versuche durchführen, um die wichtigsten Grunderscheinungen von Magneten kennenzulernen und festzuhalten.

1. Magnete und ferromagnetische Stoffe

Versuch:

Wir wollen untersuchen, welche Stoffe von Magneten angezogen werden. Dazu legen wir Gegenstände aus verschiedenen Materialien auf einen Tisch und halten einen Magneten darüber.

Beobachtung:

Magnetische Anziehung

Eisen ferromagnetisch

Nur die Gegenstände aus Eisen werden vom Magneten angezogen. Die anderen Stoffe, auch andere Metalle, werden nicht angezogen.

Info:

Es gibt noch zwei weitere Stoffe, die von Magneten angezogen werden, nämlich Nickel und Kobalt.

Stoffe, die von Magneten angezogen werden, nennt man ferromagnetisch.

2. Magnetpole

Versuch:

Wir wollen untersuchen, ob alle Stellen eines Magneten die gleiche Anziehungskraft auf ferromagnetische Stoffe ausüben. Dazu halten wir einen Stabmagneten über einen Haufen Büroklammern.

Beobachtung:

Magnetpole

Magnetpole Anziehungskraft

Die Büroklammern bleiben überwiegend an den Enden des Magneten hängen. In der Mitte scheint es keine Anziehungskraft zu geben.

Info:

Die Stellen eines Magneten mit der größten Anziehungskraft nennt man Pole des Magneten.

3. Die magnetische Kraftwirkung

Versuch:

Wir wollen untersuchen, wovon die magnetische Kraftwirkung auf ferromagnetische Stoffe abhängt und ob man sie abschirmen kann.

Dazu legen wir je einen Eisenstab und einen Magneten auf einen kleinen Wagen und nähern dem Wagen mit dem Eisenstab den Pol des Magneten.

Kraftwirkung Magnet Entfernung

Anschließend vertauschen wir Eisenstab und Magneten.

Beobachtung:

Bei großer Entfernung ist noch keine Kraftwirkung beobachtbar. Erst ab einer bestimmten Entfernung bewegt sich der Eisenstab auf den Magneten zu. Je näher wir dem Eisenstab kommen, umso größer wird die Kraftwirkung. Vertauscht man Eisenstab und Magnet, so ist das Ergebnis identisch – der Magnet bewegt sich auf den Eisenstab zu.

Zusatzversuch:

Magnetische WirkungWir binden eine Büroklammer an einen Bindfaden und kleben diesen mit Tesafilm am Tisch fest. Darüber spannen wir einen Stabmagneten so ein, dass die Büroklammer von diesem angezogen wird, ihn aber nicht berührt, die Büroklammer also schwebt. Dann schieben wir jeweils ein Plättchen aus unterschiedlichen Stoffen zwischen Magnet und Büroklammer.

Beobachtung:

Die Büroklammer wird weiterhin vom Magneten angezogen, auch wenn sich ein Plättchen zwischen Magnet und Büroklammer befindet.

Ist das Plättchen jedoch aus Eisen, so fällt die Büroklammer herunter.

Magnetische Wirkung Abschirmung

Die magnetische Wirkung durchdringt die Metallplatte

Info:

  • Magnet und Eisenstab ziehen sich gleichermaßen gegenseitig an. Die Anziehung ist also wechselseitig.
  • Genauso wie der Magnet den Eisenstab anzieht, zieht der Eisenstab den Magneten an.
  • Die magnetische Wirkung durchdringt andere Stoffe aber keine ferromagnetischen Stoffe.

4. Grundgesetz des Magnetismus

Versuch:

Magneten haben zwei Pole (s.o.), von denen einer meist grün, der andere rot gekennzeichnet ist. Wie wollen untersuchen, wie sich die beiden Pole unterscheiden.

Dazu nähern wir jeweils die Pole zweier Stabmagneten einander.

Magnetpole Anziehung

Magnetpole Abstoßung

Beobachtung:

Zwei verschiedenartige (verschiedenfarbige) Pole ziehen sich gegenseitig an.

Zwei gleichartige (gleichfarbige) Pole stoßen sich gegenseitig ab.

Info:

Man nennt die beiden Pole Nordpol (rote Seite) und Südpol (grüne Seite). Woher die Bezeichnungen kommen, erfährst Du auf der nächsten Seite.

Die gemachte Beobachtung wird als Grundgesetz des Magnetismus bezeichnet.

Wir fassen noch einmal alle Grunderscheinungen, die sich aus den Versuchen ergaben, zusammen:

Magnetismus – Grunderscheinungen

  1. Stoffe, die von Magneten angezogen werden, heißen ferromagnetische Stoffe. Dazu gehören Eisen, Nickel und Kobalt.
  2. Zwischen einem Magneten und einem ferromagnetischen Stoff besteht eine wechselseitige Anziehung.
  3. Magneten haben verschiedene Pole, an denen die magnetische Kraftwirkung am größten ist. Sie werden Nordpol und Südpol genannt.
  4. Die magnetische Wirkung durchdringt andere Stoffe, aber keine ferromagnetischen Stoffe.
  5. Grundgesetz des Magnetismus: Gleichartige Pole stoßen sich ab, verschiedenartige Pole ziehen sich an.