Arbeitsblatt: Natürlicher Magnetismus

111 MAGNETISMUS ELEKTROTECHNIK Seite 7.1 LLleer 7. MAGNETISMUS Natürlicher Magnetismus Name Magnetismus Griechische Legende Der Hirte Magnes hütete am Berg Ida auf Kreta seine Schafe. Als er einmal seinen Stab auf einen grossen Stein setzte, wurde die Eisenspitze so stark von dem Stein angezogen, dass der Hirte sie kaum wieder los reissen konnte. Von ihm, diesem Hirten Magnes, soll der Magnetismus seinen Namen haben. Fundort Wahrscheinlicher, als von der griechischen Legende, bekam der Magnetismus seinen Namen von der griechischen Stadt (heute Türkei) Magnesia, in deren Umgebung viel magnetisches Eisenerz gefunden wurde. Erdmagnetfeld Unser Planet Erde ist selbst ein grosser Magnet. Warum dies so ist, ist heute noch ein grosses Rätsel. Aus Messungen ist bekannt, dass die Stärke des Magnetfeldes gewissen Schwankungen unterworfen ist und 10 mal kleiner als ein kleiner Stabmagnet ist. Das Magnetfeld hat sich auch schon mehrmals umgepolt. Bekannt ist auch, das die magnetischen Pole wandern und sich nicht mit den geographischen decken. Wirkung magnetischer Pole Anziehung Gleichnamige Magnetpole stossen sich ab Ungleichnamige Magnetpole ziehen sich an Abstossung 222 MAGNETISMUS ELEKTROTECHNIK Seite 7.2 LLleer Magnetpole Nordpol Damit der Nordpol einer Magnetnadel in Richtung Norden zeigt, muss sich dort ein magnetischer Südpol befinden. Der Name Nordpol kommt daher, dass der Nordpol einer Magnetnadel in diese Richtung zeigt. Der Nordpol der Magnetnadel wird rot dargestellt, der Sudpol grün. Südpol Aufbau eines Magneten N S Wird ein magnetischer Werkstoff, z.B. ein Dauermagnetstab, in kleinere Teile zerlegt, entstehen jeweils neue Dauermagnete. Bezeichne in der Skizze die fehlenden Nord- und Südpole. ELEKTROTECHNIK 333 MAGNETISMUS Seite 7.3 LLleer Elementarmagnete S S S S S S S S S NS S S S S S S S NS S Magnetische Werkstoffe sind aus Elementarmagneten aufgebaut. Jedes bewegte Elektron (umkreisen des Atomkerns, Eigendrehung (Spin)) ruft eine magnetische Wirkung hervor und erzeugt damit ein magnetisches Feld. Dieses wird als Elementarmagnet bezeichnet. S S unmagnetisiert (ungerichtet) magnetisiert (gerichtet) Bezeichne den Nord- und Südpol dieses Magneten. Magnetisieren – Entmagnetisieren Magnetisieren Entmagnetisieren Kräftiger Dauermagnet Wechselstrommagnetfeld Gleichstrom Elektromagnet Ausglühen (Curiepunkt) Erschütterung 444 MAGNETISMUS ELEKTROTECHNIK Seite 7.4 LLleer Magnetische Werkstoffe Je nach Art der Elektronenbahnen, der Ausrichtung der Spin-Rotationsebenen und der Kristallstruktur des jeweiligen Werkstoffes heben sich die magnetischen Wirkungen gegeneinander auf oder addieren sich teilweise. Heben sich die magnetischen Wirkungen untereinander auf, so verhält sich der Stoff magnetisch neutral. Magnetische geringe magnetische paramagnetische Wirkung Werkstoffe grosse magnetische diamagnetische Verst€rken ein €usseres Magnetfeld geringf•gig Schw€chen ein €usseres Magnetfeld geringf•gig Aluminium Chrom Zinn Luft Wolfram Kupfer Gold Blei Wasser Glas Wirkung ferromagnetische hartmagnetisch weichmagnetisch Behalten die magnetische Wirkung Verlieren die magnetische Wirkung AlNi, AlNiCo, Strontium- und Bariumferrite, Recoma, PtCo, CrCo FeSi-Legierung FeNi-Legierung Ferrite Lautsprecher Mikrofon Messinstrumente Haftmagnete Spannvorrichtung Elektromagnet Relais, Schütz Motoren Generatoren Transformatoren 555 MAGNETISMUS ELEKTROTECHNIK Seite 7.5 LLleer Magnetische Felder Stabmagnet Magnetische Feldlinien treten beim Nordpol aus dem Stabmagneten aus und beim Südpol wieder ein. Zeichne die Richtung des Magnetfeldes im Innern des Magneten mit Pfeilen ein. Zeichne die Richtung des Magnetfeldes ausserhalb des Magneten mit Pfeilen ein. Von wo nach wo verlaufen die Feldlinien im Inneren des Magneten? . Zeichne in den unten stehenden Skizzen die Magnetfelder ein (die Feldlinien gehen immer den Weg des geringsten Widerstandes). ungleiche Pole Eisen im Magnetfeld gleiche Pole Magnetische Abschirmug feldfreier Raum Weicheisenstück Weicheisenstück