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Magnete – Eine unglaubliche Geschichte

Ein natürlicher Magnet

600 v.Chr. – Die Griechen entdecken den magischen Magnet Stein

Magnete sind Objekte mit einem magnetischen Feld. Er zieht metallische Objekte wie Eisen, Stahl, Nickel und Kobalt an. Als erstes beobachteten die Griechen, dass die natürlich vorkommenden „Magnetsteine“(Magnetite)
Eisen anzogen. Die Reise in die magische Welt des Magnetismus hat begonnen.

Die Geschichte des Magneten kann man nicht wirklich ohne die Geschichte der Elektizität erzählen. Deshalb sei auch diese hier angeschnitten.

600 v.Chr. – Der den Bernstein reibt

Für seine Zeitgenossen muss Aristophanes wohl ein Nerd gewesen sein. Er rieb mit einem Fell am Bernstein und stellte fest, dass dieser Federn anziehen konnte. Man glaubte, dass Bernstein diese Fähigkeit ausschließlich besitzt. Dieser seltsame Effekt sollte 2000 Jahre lang ein Mysterium bleiben bis William Gilbert 1600 n.Chr. die Wirkung von Magneten und Bernstein untersuchte und zum ersten Mal das Wort „electric“ prägte. Erst im 19. Jahrhundert entwickelte Lorenz die Elektronentheorie. Heute wissen wir, was Nerd Aristophanes beim Bernsteinrubbeln entdeckte war – elektrische Ladung.

Durch Reibung eines Bernsteins mit einem Fell entsteht Magnetismus
Erster menschlich hergestellter Magnet

Übrigens: Bernstein auf griechisch heißt élektron. Alles klar?

1000 – Der nasse Kompass

Die cleveren Chinesen haben für die Navigation der Schiffe den „Südweiser „entdeckt. Ja tatsächlich zeigten die ersten magnetischen Kompasse der Welt nicht nach Norden sondern nach Süden. Damals wurde das Gerät noch nicht wie heute zur Navigation genutzt sondern diente der Magnet dden Chinesen dazu, die Zukunft vorauszusagen und Gebäude auszurichten. Nasskompass heißt er deshalb, weil eine schwimmende Magnetnadel verwendet wurde.

1269 – Der trockene Kompass

Die Europäer brauchte etwas länger um den Kompass zu erfinden. Die erste schriftliche Erwähnung einer trocken auf einem Stift spielenden Magnetnadel findet sich im Epistola de magnete von 1269, geschrieben von Petrus Peregrinus de Maricourt, womit der noch heute benutzte trockene Kompass erfunden war.

ein schwimmender Magnet ergibt einen Kompass
trockener Kompass

1600 – Magnete kann man nicht durch Knoblauch entmagnetisieren

Kein Witz: Das war eine der bahnbrechenden Entdeckungen von William Gilbert. Er war Hofarzt von Königin Elisabeth I und war der erste Forscher, der den Magnetismus mit sorgfältigen Experimenten untersuchte und mit den vielfältigen Mythen dieser Zeit aufräumte. Er war also der erste Mythbuster.

Damals dachte man, die Kompassnadel wird vom Nordstern angezogen.Gilbert machte klar, dass die Erde als Magnet gesehen werden kann mit einem Nord und einem Südpol.

Auch in der Erforschung des elektischen Stromes lieferte er Grundlagenarbeit. Er entdeckte, dass nicht nur der Bernstein, wenn er an Fell gerieben wird, elektrische Ladung besitzt, sondern auch andere Materialien wie Glas.

Übrigens: Bernstein auf griechisch heißt élektron. Alles klar?

Der Magnet Pionier

1660 – Strom kann zum ersten Mal gezielt produziert werden

Otto von Guericke baute eine Schwefelkugel mit einer Drehachse, die mit der Hand gerieben die kosmischen Wirkkräfte (virtutes mundanae) nachweisen sollte. Eine solche Schwefelkugel sandte er an interessierte Zeitgenossen, so auch 1671 an Gottfried Wilhelm von Leibniz, der damit einen ersten künstlichen elektrischen Funken erzeugte.

Otto von Guericke kann zum rtsten Mal Elektrizität produzieren

1729 – Leiter und Nichtleiter

Stephen Gray führte lustige Experimente durch. Er beobachtete, wie man Elektrizität, die mit Reiben an Glaskolben erzeugt wurde, weiterleiten kann. Er probierte es mit Hanfschnüren und sogar mit einem Jungen, den er zu diesem Zwecke an Schnüren aufhängte. Am Ende der sogenannten „Lines of Communication“ war eine kleine Elfenbeinkugel, die Hühnerfedern (magnetisch) anzog. Sein großer Verdient war es, zum ersten Mal nach elektrischen Leitern von Nichtleitern zu klassifizieren.

leitet ein Junge?

1733 Positive und negative Ladung

So nannte der Entdecker Charles du Fay die verschiedenen Ladungen noch nicht. Er bezeichnete die Elektrizitätsarten als Glaselektrizität (französisch électricité vitreuse) und Harzelektrizität (französisch électricité résineuse). Dabei entspricht die Glaselektrizität heute (nach Festlegung durch Benjamin Franklin und Bezeichnung durch Leonhard Euler) einer positiven Ladung.

1730 Verbund Magnet

Ein  Kerl namens Servigton Savery aus England bastelte den ersten Verbundmagneten. Wie? Er band einfach mehrere Magnete an den Polen zusammen.

1740 Der erste Magnet-Händler

Gowin Knight erfand einen Prozess zur Herstellung von Magneten aus Stahl und verkaufte diese Magneten an Forscher und Interessierte. Es wurden Kompasse aus seinen Magneten hergestellt, die die besten ihrer Zeit waren und britischen Seefahrern beim Navigieren halfen. Ein großartiges Vorbild für unseren Magnet Shop.

1745 Der elektrische Kondensator

Ewald Georg von Kleist machte eine erstaunliche Entdeckung. Er steckte einen Nagel in ein Wasserflasche, die innen und außen mit Metall ummantelt war – die Leidener Flasche. Er schloss den Nagel an eine Elektrisiermaschine an. Als er wenig später den Nagel anfasste bekam er richtig eine geballert. Zu den ersten Anwendungen zählte dann auch die Vorführung der Elektrizität. Menschen sollten sich an Händen halten und der erste der Kette sollte dann den Nagel anfassen. Natürlich bekamen alle einen ordentlichen Schlag. Dieses lustige Gesellschaftsspiel wurde dann nicht mehr gespielt, als ein Nürnberger Mathematiklehrer daran starb.

Die Leidener Flasche

1747 Ladungserhaltung

Benjamin Franklin war fasziniert von der Leidener Flasche. Was ihn aber nicht los ließ, war die Frage wo die Elektrizität herkommt. Die Sache mit der Glaselektrizität und Harzelektrizität überzeugte ihn nicht. Bei Versuchen mit einer durch Reibung aufgeladenen Glasröhre stellte er fest, dass in jedem abgeschlossenen System die Summe der vorhandenen elektrischen Ladungen konstant bleibt (Prinzip der Ladungserhaltung). Franklin sprach dabei von „einer Ladungsart“, die nur ihren Aufenthaltsort verändert und somit positive oder negative Aufladung verursacht. Um seine neue Erkenntnis anschaulicher zu erklären, prägte Franklin die Begriffe „plus“ und „minus“.

Franklin stellte fest, dass elektrostatische Entladungen erstaunliche Ähnlichkeit mit Blitzen aufwiesen. Er fand heraus, dass elektrische Ladungen von Metallspitzen angezogen werden. Er schlug auch ein Experiment vor, bei dem mit einem elektrischen Drachen in einer Gewitterwolke Elektrizität gesammelt werden sollte, um die elektrische Natur der Blitze zu beweisen. Ob und wie er das Experiment tatsächlich durchgeführt hat, ist umstritten. Nachahmer haben ihre Neugier mit dem Leben bezahlt.

Benjamin Franklin beschreibt die Ladungserhaltung und die Polarität
Benjamin Franklin fängt Blitze ein

1750 Erstes Buch über Magnet Herstellung

John Mitchell veröffentlicht in Cambridge sein achtzigseitiges Buch „A Treatise of Artificial Magnets“ indem er darlegt, wie man einen künstlichen Magneten produzieren kann. Auch sonst war der Typ echt cool. Er war der Erste, der von einem schwarzen Loch und einem dunklen Stern sprach. Die Macht war mit ihm.

das erste Buch über die Herstellung von Magneten
Das Buch über die Herstellung von Magneten kann man heute noch kaufen

1757 Dampfmaschine

Nein James Watt hat keine Magnete erfunden und auch keine Stromexperimente gemacht. Aber: Mit der Optimierung der Dampfmaschine hat er die Stromproduktion in großem Stile möglich gemacht. Sein Name steht für Leistung und Watt ersetzt das von ihm eingeführte PS als Maßeinheit.

1820 Elektromagnetismus

Hans Christian Ørsted beobachtete während einer Vorlesung die Ablenkung einer Kompassnadel durch einen stromdurchflossenen Draht und entdeckte somit die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes.  Der pfiffige Ørsted erkannte sofort die Tragweite der Verknüpfung beider Phänomene und löste mit der Veröffentlichung seiner Erkenntnisse die Entwicklung der Elektrizitätslehre und Elektrotechnik aus.

Ampère wiederholte den Versuch und erkannte, dass Ørstedt die Ablenkung des Magneten durch das Erdmagnetfeld nicht beachtet hatte. Mit einer verbesserten Versuchsanordnung konnte Ampère nun feststellen, dass sich die Magnetnadel immer senkrecht zum stromdurchflossenen Leiter stellte. Ampère nahm nun als Modellhypothese an, dass jeder Magnetismus seine Ursache in elektrischen Strömen habe und Ströme Magnetfelder erzeugen. Er konnte in aufeinander folgenden Versuchen nachweisen, dass zwei stromdurchflossene Leiter eine Anziehungskraft aufeinander ausüben, wenn in beiden Leitern die Elektrische Stromrichtung gleich ist, und dass sie eine Abstoßungskraft aufeinander ausüben, wenn die Stromrichtung entgegengesetzt ist.

Strom beeinflusst Magnete
Ørsted weist magnetische Wirkung von Strom nach

1826 Elektromagnet

William Sturgeon entwickelte den ersten Elektromagneten, indem er ein hufeisenförmiges Metall mit 18 Windungen eines Kuperdrahtes umwickelte. Wenn Strom durch den Draht geführt wurde, konnte der Magnet 9 Pounds (4 kg) Metall anheben, oder das 20fache des Eigengewichts.

1837 Schreibtelegraph

Der Kunstprofessor und Bildhauer Samuel Morse baute einen Elektromagnet mit beweglichem Anker, dessen Hebel auf einem durch ein Uhrwerk vorübergeführten Papierstreifen Punkte und Striche erzeugt.

Heißt: Er nimmt ein Stück Papier auf einer Uhrwalze und ein Stift drückt darauf. Kurzer Druck macht Punkt , langer Druck macht Strich. Wie es sich für einen ordentlichen Künstler gehört, baut er diesen „Magnetschreiber“ aus einer Staffelei.

Aus einer Uhr, einer Staffelei und einem elktromagneten baut Morse den ersten Telegrafen
Punkt Punkt Strich – Morse baut elektromagnetischen Telegrafen

1855 Elektromagnetische Induktion

Wenn elektrischer Strom Magnetismus erzeugt, erzeugt dann ein Magnet auch Strom? Diese Frage beschäftigte Michael Faraday. Die Antwort war und ist ja. Durch intelligente Experimente fand er heraus, dass ein zylindrischer Stabmagnet, der sich durch eine Spule bewegt elektrische Spannung in dieser induzierte. Nach diesem Grundprinzip arbeiten elektrische Generatoren noch heute.

Magnete induzieren Strom

1864 – Elektrizität und Magnetismus: Zwei Seiten einer Medaille

Das Strom etwas mit Magnetismus zu tun hatte, war schon längst allen klar allerdings konnte es keiner schlüssig erklären. Es war an James Clark Maxwell, diese fundamentale physikalische Leistung zu erbringen. Maxwell hat die Ergebnisse von vorhergehenden elektromagnetischen und optischen Experimenten und Beobachtungen in einer Serie von mathematischen Gleichungen (Maxwell Gleichungen) zusammengefasst, die die Physik revolutionierten.

Die Maxwell-Gleichungen von James Clerk Maxwell (1831–1879) beschreiben die Phänomene des Elektromagnetismus
Magnetismus = Elektrizität

1914 – Magnetschwebebahn

In einem Saal in London ließ der Erfinder Emile Bachelet einen Hohlkörper aus Aluminium über einer langen Reihe von Wechselstrommagneten schweben. Dieser wurden durch einzelne Spulen vorangetrieben. Eigentlich wollte er mit dieser Erfindung Briefe transportieren.

Mit Magneten Züge Transportieren

1944 – Magnetrührer

Dieser Quirl ist ein absolut bedeutendes Laborgerät bei dem ein rotierendes Magnetfeld einen Rührstab (auch Floh genannt) zum Rotieren bringt. Arthur Rosinger aus Newark, New Jersey, USA, erhielt am 6. Juni 1944 das US-Patent 2.350.534 mit dem Titel „Magnetic Stirrer“ .

1984 – Neodym Magnete werden erfunden

Die Unternehmen General Motors (GM) und Sumitomo Special Metals entdeckten 1984 unabhängig voneinander fast gleichzeitig die Verbindung Nd2Fe14B. Aus diesem Material und dem Sintherverfahren entstehen die stärksten Permanentmagnete der Welt. Das Magnetgeschäft von GM ist heute Teil von Molycorpd – die Anlage in Sumitomo wurde Teil der Hitachi Corporation die Heute über mehr als 600 Patente für Neodym-Magnete verfügt.

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