Das Magnetfeld

Eine bewegliche Magnetnadel richtet sich so aus, dass sie nach Norden zeigt. Mit einem anderen Magnet lässt sich diese Ausrichtung stören, ohne dass sich Magnet und Magnetnadel berühren.

Magnete wirken ohne Berührung auf andere Magnete und auch auf magnetisierbare Stoffe. Man spricht von einem Magnetfeld, das in der Umgebung eines Magnets besteht. Magnetfelder sind unsichtbar und beeinflussen nicht nur Magnetnadeln, sondern auch manche elektrischen Geräte wie z.B. Herzschrittmacher. Deshalb werden in der Nähe starker Magnetfelder Warnhinweise angebracht.

Wenn sich eine bewegliche Magnetnadel ausrichtet, zeigt dies, dass ein Magnetfeld besteht. Hält man einen Magnet über eine Anordnung kleiner beweglicher Magnetnadeln, so ordnen sich die Nadeln zu einem Muster. Ein ähnliches Bild lässt sich mit Eisenspänen erzeugen. Bei anderen Magneten ergeben sich andere Muster.

Die Muster lassen sich mit Hilfe von Linien darstellen. Die Linien zeigen die Ausrichtung der Magnetnadeln an. Da sich eine Magnetnadel in jedem Punkt eines Magnetfeldes eindeutig ausrichtet, verläuft durch jeden Punkt genau eine Linie. Die Linien kreuzen sich nicht. Würde man Linien durch alle Punkte zeichnen, könnte man kein Muster erkennen. Man zeichnet daher nur ausgewählte Linien. Diese heißen Magnetfeldlinien. Man hat festgelegt, dass die Richtung der Magnetfeldlinien vom Nord- zum Südpol eines Magnets verläuft.

In der Nähe der Pole ist die Wirkung des Magnetfeldes am größten. Dort liegen die Magnetfeldlinien dicht beieinander. Mit der Entfernung zu den Polen nimmt die Wirkung ab. Entsprechend verlaufen die Magnetfeldlinien dort in größerem Abstand.

Ein magnetisches Feld wirkt auch im Wasser, in Luft und im Weltall ohne Luft. Es durchdringt die meisten Stoffe problemlos. Gegenstände, die Eisen, Nickel oder Cobalt enthalten, beeinflussen dagegen die Wirkung eines Magnetfeldes. So wird eine Büroklammer von einem Magneten nicht mehr angezogen, wenn sich zwischen ihnen eine Eisenplatte befindet.

Ein an einem Faden frei aufgehängter Stabmagnet richtet sich immer so aus, dass ein bestimmter Pol nach Norden zeigt.

Er wurde magnetischer Nordpol genannt. Erst viel später erkannte man als Ursache dieser Ausrichtung, dass die Erde von einem Magnetfeld umgeben ist.

Dieses stellt man sich so vor, als stamme es von einem riesigen Stabmagnet im Inneren der Erde, dessen magnetischer Südpol in der Nähe des geografischen Nordpols der Erde liegt. Entsprechend findet sich der magnetische Nordpol beim geografischen Südpol.

Die magnetischen Pole der Erde liegen nicht genau auf der Erdachse. Eine Magnetnadel zeigt also nicht genau die Nord-Süd-Richtung an. Die Nordrichtung einer Magnetnadel hat gegenüber dem geografischen Nordpol einen kleinen Fehler, eine Missweisung.

Für Orte im Westen Deutschlands ist die Missweisung fast null, westlich davon ist sie nach Westen, östlich davon nach Osten gerichtet.

Eine Magnetnadel mit waagerechter Drehachse zeigt schräg zum Boden. Die magnetischen Feldlinien des Erdmagnetfeldes verlaufen also schräg in den Boden.

Der Südpol des Erdmagnets liegt im Norden Kanadas. Er wandert jährlich etwa 40 km in nördliche Richtung.

Der magnetische Nordpol in der Antarktis wandert jährlich etwa 15 km in nord-westliche Richtung.