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--- elektrizitaet:elektromagnetismus:ferromagnetismus [02.11.2024 11:55] – angelegt admin
+++ elektrizitaet:elektromagnetismus:ferromagnetismus [02.11.2024 12:18] (aktuell) – [Der Daumen beginnt mit einem D wie «Dipol»] admin
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 ==== Der Daumen beginnt mit einem D wie «Dipol» ====
-{{ :elektrizitaet:elektromagnetismus:dipol.png}}
+{{:elektrizitaet:elektromagnetismus:dipol.png?400 }}
 Im Gegensatz zur Elektrostatik, wo die einzelnen Ladungen getrennt werden können, treten die Magnetpole stets zusammen auf. Es ist unmöglich, den magnetischen Nordpol von einem magnetischen Südpol zu trennen. Selbst wenn ich einen Magneten in der Mitte halbiere, weisen beide Magnetstücke beide Pole auf. Deshalb sagt man: Magnete sind Dipole.
-Den Nordpol malt man in Europa typischerweise rot an, Südpole werden grün dargestellt. In der deutschen Sprache gibt es dafür eine einfache Eselsbrücke: N**o**rd und r**o**t haben je ein **o** im Wort drin; S**ü**d und gr**ü**n je ein **ü**.\\
+Den Nordpol malt man in Europa typischerweise rot an, Südpole werden grün dargestellt. In der deutschen Sprache gibt es dafür eine einfache Eselsbrücke: N**o**rd und r**o**t haben je ein **o** im Wort drin; S**ü**d und gr**ü**n je ein **ü**.
 In der Abbildung mit den beiden Stabmagneten erkennen Sie zudem, dass sich gleichnamige Pole abstossen, wohingegen sich ungleichnamige Pole anziehen (das ist ganz analog zu den Ladungen in der Elektrostatik).
+==== Der Zeigefinger gibt eine Richtung an ====
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+{{ :elektrizitaet:elektromagnetismus:magnetfeld.png?200}}
+Magnete wirken auf Ihre Umgebung. Wie bei der Elektrostatik werden diese Kräfte ohne sichtbare Verbindung übertragen. Deshalb wird dieser Einfluss ganz analog zur Elektrostatik auch mit einem Feld beschrieben: dem sog. Magnetfeld. Die Richtung des Magnetfeldes (ausserhalb eines Magneten) zeigt von Nord nach Süd (N ist im Alphabet vor dem S; So können Sie es sich gut merken).  Das ist die Richtung die eine Kompassnadel angibt.
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+<WRAP clear></WRAP>
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+=== Frage ===
+Welcher magnetische Pol befindet sich am geografischen Nordpol?
+++++ Antwort |
+Beim geografischen Nordpol befindet sich ein magnetischer Südpol. Denn die Kompassnadel zeigt von Nord nach Süd also auf den magnetischen Südpol.
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+==== Der 3. Finger unser Mittelfinger erinnert uns ans Material ====
+Magnete wirken auf die wenigsten Stoffe ein. So weisen Plastik und Holz keinerlei ferromagnetische Wirkung auf. Auch bei den Metallen sind es nur wenige. Genau genommen sind nur 3 (ahh, wir haben ja den 3. Finger...) der heute bekannten Elemente ferromagnetisch, und zwar Eisen (**Fe**), Nickel (**Ni**) und Kobalt (**Co**). Die Supermagnete sind eine spezielle Legierung aus Neodym, Eisen und Bor. Doch das müssen Sie sich jetzt nicht merken.
+</WRAP>
+==== Unser Ringfinger trägt den Ring ====
+Folgende Eigenschaft ist eng mit der Dipoleigenschaft der Magnete verknüpft. Da Magnetpole nicht isoliert werden können und stets mit dem anderen Pol auftreten, gibt es für die Magnetfeldlinien keinen Startpunkt und keinen Endpunkt. Magnetfeldlinien sind stets geschlossen (wie ein Ring...). D.h., dass auch in einem Stabmagneten drin Feldlinien verlaufen, wie es schematisch in folgender Abbildung gezeigt wird:
+{{ :elektrizitaet:elektromagnetismus:ring.png?400 }}
+==== Der k(l)eine Finger erinnert uns an keine Materialübertragung ====
+Wenn ich einen Stab elektrisch auflade, übertrage ich, mikroskopisch betrachtet, kleine Teilchen auf ihn oder entferne welche von ihm: die Elektronen. Wenn ich einen ferromagnetischen Stoff magnetisiere, übertrage ich rein gar nichts auf ihn. Ich richte lediglich, die bereits vorhandenen Elementarmagnete aus. Sie können es sich vielleicht am Besten an diesem Experiment vorstellen. Jeder ferromagnetische Stoff weist in seinem Innern kleine Kompassnadeln (Elementarmagnete) auf. Diese sind bei einem Eisennagel ungerichtet und deshalb nach aussen hin unmagnetisch:
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+{{:elektrizitaet:elektromagnetismus:magnetisieren.jpg?300 }}
+Wie in der Abbildung nebenan gibt es bei einem Eisennagel sehr wohl kleine Bereiche (Weiss'sche Bezirke), die alle die gleiche magnetische Ausrichtung aufweisen. Doch heben sich die Magnetfelder all dieser Bezirke über alles betrachtet auf.
+Stelle ich dieses Experiment in ein starkes Magnetfeld, werden sich die Kompassnadeln alle gleich ausrichten. Der Eisennagel wird dadurch magnetisiert.
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+<WRAP round help>
+=== Fragen ===
+Wie würden Sie einen magnetisierten Nagel wieder entmagnetisieren?
+++++ Antwort |
+Sie können dies auf 2 Arten bewirken:
+  - Sie schlagen den Nagel so stark, dass die inneren Elementarmagnete durcheinander gewirbelt werden und ihre Ausrichtung verlieren oder
+  - Sie erwärmen den Nagel so stark, dass die Zitterbewegung der einzelnen Atome eine Ausrichtung der Elementarmagnete verunmöglicht. Die Temperatur, ab der sich kein Ferromagnetismus ausbilden kann, heisst Curie-Temperatur.
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+Im Erdinnern gibt es grosse Mengen an Eisen, Nickel und Kobalt. Könnte das Erdmagnetfeld einen ferromagnetischen Ursprung haben?
+++++ Antwort |
+Denkbar wäre es. Jedoch beträgt die Temperatur im Erdinnern deutlich mehr als die Curie-Temperatur. Die Curie-Temperatur liegt für Nickel bei 358 °C, für Eisen bei 768 °C und für Kobalt bei 1127 °C. Darum hat das Erdmagnetfeld keinen ferromagnetischen Ursprung.
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