Impulse Physik Mittelstufe eWissen
Demoversion-Bild
Magnetismus

Modell von Magneten

Manfred Grote, Lüchow

Münzen und Schraubenmuttern ziehen sich normalerweise gegenseitig nicht an. Trotzdem werden die Münzen hier von der Schraubenmutter gehalten. Auch die Münzen untereinander ziehen sich an.

Eine Stricknadel wird zum Magnet

Streicht man mit demselben Pol eines starken Magnets mehrmals in derselben Richtung über eine Stricknadel aus Stahl, so kann die Nadel anschließend eine Büroklammer aus Eisen anziehen.

Eine Stricknadel wird magnetisiert.
Marzell, Alfred, Schwäbisch Gmünd

Untersucht man die Stricknadel mit einer Magnetnadel, so stellt man fest, dass sich die Stricknadel genauso verhält wie ein Magnet. Die Enden der Stricknadel bilden die beiden Pole. Die Stricknadel ist selbst zum Magnet geworden, man sagt: Sie wurde magnetisiert.

Durchtrennt man die Stricknadel in der Mitte, so sind beide Teilstücke wieder vollständige Magnete mit jeweils einem Nord- und einem Südpol.

Das Modell der Elementarmagnete

Um die Beobachtung zu erklären, stellt man sich vor, dass die Stricknadel aus sehr vielen sehr kleinen Magneten besteht. Diese werden Elementarmagnete genannt. Liegen sie durcheinander, so heben sich ihre Wirkungen gegenseitig auf. Die Stricknadel ist kein Magnet. Zum Magnet wird die Stricknadel erst, wenn ihre Elementarmagnete von einem starken Magnet so geordnet werden, dass ihre Nordpole alle in eine und die Südpole in die entgegengesetzte Richtung zeigen. Kneift man den „Stricknadel-Magnet“ durch, bleibt die Ordnung der Elementarmagnete erhalten. Entsprechend haben beide Teilstücke jeweils einen Nord- und Südpol.

Modell der Elementarmagnete
Marzell, Alfred, Schwäbisch Gmünd

Anwendung des Modells

Könnte man die Ordnung der Elementarmagnete aufheben, müsste aus dem „Stricknadel-Magnet“ wieder eine normale Stricknadel werden. Dies gelingt tatsächlich mit mehreren Hammerschlägen auf den „Stricknadel-Magnet“ oder durch starkes Erhitzen. Die Stricknadel wird so entmagnetisiert.

Ein Eisennagel lässt sich sogar noch leichter magnetisieren und entmagnetisieren als die Stricknadel aus . Man sagt, er besteht aus einem „magnetisch weicheren“ Stoff.

Modell der Elementarmagnete

Brandcode GmbH, München; Fremdmaterial: © + (P): Brand Name Audio. Pond5 Inc.; (Computer Pc Notification Sound Pack); v. Dawid Moroz. © + (P): Soundholder. Pond5 Inc.; (Swipes And Whooshes Metal Grille Fast And Short Swings Stereo Ortf 8040); © + (P): Sounddogs.com. Pond5 Inc.; (Pops Pops Bubble Burst Pop Various Cartoonish); Verlag/Subverlag: Ernst Klett Verlag GmbH, Sprecher: Thomas Dehler, Produktionsfirma: Buchfunk GmbH; (Elementarmagnete); Marzell, Alfred, Schwäbisch Gmünd; (Elementarmagnete, Magnetismus); Marzell, Alfred, Schwäbisch Gmünd; (Magnetisierung, Stricknadel, Magnetismus)

1

Magnetisierung und Entmagnetisierung im Modell

Starte die Simualtion und beobachte die Magnetisierung und Entmagnetisierung im Modell der Elementarmagnete.

Nord- und Südpol eines Magnets treten immer gemeinsam auf.

Beim Teilen eines Magnets entstehen zwei neue Magnete mit jeweils einem Nord- und einem Südpol.

Man stellt sich vor, dass jeder Magnet aus geordneten Elementarmagneten besteht.

2

Anziehung von Eisen im Modell

Hängt man einen Eisennagel an einen Pol eines Magnets, so kann man weitere Nägel an den ersten Nagel hängen. Löst man den ersten Nagel vom Magnet, so haften auch die übrigen nicht mehr aneinander. Erkläre dies mit Hilfe des Modells der Elementarmagnete.

Wenn der erste Nagel z. B. am Nordpol des Magnets hängt, ordnet der Magnet die Elementarmagnete im Eisennagel so, dass ihm deren Südpole zugewandt sind. Magnet und Eisennagel ziehen sich an. Am anderen Ende des Eisennagels befindet sich nun ein Nordpol. An diesen Nordpol kann man einen zweiten Eisennagel hängen, dessen Elementarmagnete sich wieder entsprechend ordnen usw. Trennt man den ersten Nagel vom Magnet, geraten die Elementarmagnete im Nagel wieder in Unordnung, seine magnetische Wirkung verschwindet und der zweite Nagel fällt ab.

Marzell, Alfred, Schwäbisch Gmünd