Eisenspäne werden vom Magnetfeld eines Magnetes angezogen und sammeln sich an einem seiner Pole. Die feinen Partikel stehen davon ab wie kleine Stachel.

Allgemeine Fakten zu Magneten

Der Magnetismus hat etwas Geheimnisvolles an sich: Man kann ihn nicht sehen oder fühlen (obgleich manche Leute dies von sich behaupten; das entzieht sich allerdings der wissenschaftlichen Erkenntnis). Warum Magnete andere Gegenstände anziehen, ist in der Wissenschaft schon seit langer Zeit bekannt. Ohne naturwissenschaftlichen Hintergrund ist Magnetismus aber nicht zu erklären, da er weder mit den Händen fassbar noch mittels einfacher Versuchsaufbauten begreifbar gemacht werden kann. Was also sind eigentlich Magnete, wie funktionieren sie – und warum?

Was ist ein Magnet?

Grob gesagt ist ein Magnet ein Objekt, welches ein Magnetfeld hat. Der Begriff ‘Magnet’ stammt aus dem Griechischen. Im modernen Sinne bezeichnet Magnet jedoch nicht nur die Steine aus Magnetit, sondern jegliches Material, welches ein Magnetfeld aufweist, also sowohl Permanentmagneten als auch Elektromagneten.

Permanent- bzw. Dauermagnete sind nicht auf äußere Einflüsse angewiesen, um ihr Magnetfeld zu produzieren. Elektromagnete hingegen bauen ihr Magnetfeld nur auf, wenn elektrischer Strom fließt. Nimmt der Strom zu, nimmt auch das Feld zu und umgekehrt: Bei Abnahme des Stromflusses wird auch das Magnetfeld schwächer.

Ein Magnet hat immer einen Nordpol und einen Südpol. Gegensätzliche Pole ziehen sich an, gleiche Pole stoßen sich ab. Auch unsere Erde ist magnetisch. Sie hat nicht nur je einen geographischen Nord- und Südpol, sondern auch je einen magnetischen Nord- und Südpol. Und auch sie ist, wie jeder andere Magnet, von einem Magnetfeld umgeben.

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Was ist das Magnetfeld?

Das Magnetfeld ist der Wirkungsbereich eines Magneten – also der Bereich, in dem er andere Magneten oder magnetische Körper anzieht bzw. abstößt. Es strahlt von den Polen des Magnets aus. Dieses Kraftfeld kann man beispielsweise mit Eisenspänen sichtbar machen.

Was für Magnete gibt es?

Natürliche Magnete sind die in der Natur vorkommenden Magnetit-Steine, die sich aus abgekühlter, eisenhaltiger Lava und Stickstoff aus der Atmosphäre zusammensetzen und den natürlichen Magnetismus der Erde in sich bewahren.

Elektromagnete entstehen technisch durch Induktion, d.h. sie werden mittels Strom geschaffen. Dabei fließt Strom durch eine Spule, die um einen offenen Eisenkern gewickelt ist. Dieser hält und führt das entstehende Magnetfeld, solange der Strom fließt.

Dauer- bzw. Permanentmagnete sind industriell gefertigte Magnete aus verschiedenen Materialien. So gibt es z.B. herkömmliche Ferritmagnete, die aus Eisen bestehen. Diese Eisenkörper werden magnetisiert und so zu Magneten.

Ein als Dauermagnet bezeichneter Magnet erzeugt Magnetfelder, ohne dass ein Stromfluss zu erkennen wäre. Sie können unterschiedlich stark sein, je nach Material und Magnetisierungsgrad. Einige Magnete werden auf Basis von Neodym hergestellt, einer sogenannten “seltenen Erde”. Neodym-Magnete sind meist deutlich stärker als Ferritmagnete und werden daher auch Supermagnete genannt. Mit ihnen lassen sich erhebliche Kräfte erreichen. Neodym-Magnete können so schnell auch mal mehrere hundert Kilogramm Haftkraft besitzen.

Warum stoßen sich Magnete auch ab?

Warum sich Magnete abstoßen oder anziehen, kann nur mit einem physikalischen Grundgesetz erklärt werden. Gleiche Ladungen oder Pole stoßen sich ab und ungleiche Ladungen ziehen sich an. Das ist ein unveränderliches Grundgesetz.

Werden zwei Magneten mit deren gleichen Polen aufeinander zugeführt, so stoßen sich die Magneten ab. Wird ein Magnet zwischen seinen beiden Polen geteilt, entstehen keine zwei einzelnen Pole, sondern wiederum zwei Magneten mit zwei Polen.

Dieses Prinzip der magnetischen Abstoßung benutzt man übrigens bei Magnetschwebebahnen. Die Schienen und die Züge stoßen sich hier gegenseitig ab und der Zug schwebt auf der Schiene. Das wird erreicht, indem man Magnetfelder elektrisch erzeugt. Diese bestimmen dann auch die Geschwindigkeit des Zuges.

Transrapid 05 auf der IVA 1979 in Hamburg. Foto: © MPW57, Lizenz: Creative Commons CC BY-SA 1.0, Quelle: Wikimedia Commons

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Quellen

www.wdr.de
www.elektronikinfo.de
www.phynet.de/magnetismus
manuelfigus-matchatee.over-blog.de
wikibooks.org/wiki/Physikunterricht

5 Kommentare zu “Allgemeine Fakten zu Magneten

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