Das ist wichtig - Schulbuchzentrum Online

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Zusammenfassung ± Magnetismus
Das ist wichtig
Feldlinien ein. Eine Kompassnadel weist nach Norden in Richtung des magnetischen Südpols. Eine Inklinationsnadel zeigt den Winkel, den die Feldlinien
mit der Horizonalen bilden, an.
Aufgaben
A 1: Eine Schülerin überlegt Folgendes: In einem Na-
B 1: Eisenpulver an einem Stabmagneten
1. Die Pole eines Magneten
Jeder Magnet besitzt einen magnetischen Nordpol
und einen magnetischen Südpol. Gleichnamige Pole
zweier Magnete stoûen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.
Gleichnamige Pole verstärken sich, ungleichnamige
Pole schwächen sich in ihrer Wirkung nach auûen.
2. Elementarmagnete
Der Magnetismus von Eisen lässt sich mithilfe der
Elementarmagnete beschreiben. Es sind magnetische Dipole, die auch in ± nach auûen unmagnetischem Eisen ± schon enthalten sind. Sie werden also
beim Magnetisieren nicht erzeugt, sondern geordnet.
In weichmagnetischen Stoffen lassen sie sich leicht
ausrichten, gehen aber ebenso leicht wieder in den
ungeordneten Zustand über.
In hartmagnetischen Stoffen wie Stahl und speziellen
Legierungen behalten die Elementarmagnete nach
dem Magnetisieren ihre Ordnung bei. Aus solchen
Stoffen fertigt man Dauermagnete.
3. Das Zusammenwirken magnetischer Kräfte
Bei der Halbierung einer magnetisierten Nadel entstehen wieder zwei vollständige Magnete. Das liegt
daran, dass an der Bruchstelle auf der einen Seite
alle Nordpole, auf der anderen Seite alle Südpole
der dort nebeneinander liegenden Elementarmagnete zusammenwirken und jeweils einen starken Magnetpol bilden. Vor der Trennung schwächten sich die
aneinander liegenden Nord- und Südpole gegenseitig
in ihrer Wirkung nach auûen. Daher erscheint die
Mitte der magnetisierten Nadel unmagnetisch.
4. Das magnetische Feld
Der Wirkungsbereich eines Magneten heiût magnetisches Feld. In ihm ist Energie gespeichert. Auch die
Erde ist von einem Magnetfeld umgeben. Eine Magnetnadel stellt sich in Richtung der magnetischen
gel befinden sich ungeordnete Elementarmagnete.
Sie besitzen genauso viele Nordpole wie Südpole.
Nähert man den Nordpol eines Stabmagneten, so
werden die Südpole der Elementarmagnete angezogen, aber ebenso viele Nordpole abgestoûen. Trotzdem heben sich die Kräfte nicht auf: Der Nagel wird
von dem Nordpol angezogen. Wie kann man das verstehen?
S
?
A
B
N
C
?
A 2: Zeichne das obige Bild in dein Heft. a) Am
Punkt A befindet sich ein Test-Nordpol (linkes
Bild). Skizziere die auf ihn einwirkende Kraft durch
einen Kraftpfeil. Zeichne durch A auch Feldlinien
der einzelnen Magnete mit in das Bild. In welche
Richtungen wirken ungefähr die einzelnen Kräfte
auf den Test-Nordpol? b) Welche Pole stehen sich
im rechten Bild gegenüber? Wie würde sich eine
Kompassnadel im Punkt C ausrichten? (Im Punkt B
befindet sich ein Test-Nordpol.) c) Woran könnte
man die gegenseitige Wirkung der Magnete aufeinander erkennen, auch wenn die Polbezeichnungen
in beiden Bildern fehlten?
A 3: Manchmal spricht man in der Raumfahrt vom
Schwerefeld der Erde. Was will man damit ausdrücken? Wie wirkt dieses Feld auf einen Satelliten?
Vergleiche das Schwerkraftfeld der Erde mit dem
Magnetfeld eines Stabmagneten. Welche Unterschiede bestehen? Gibt es auch gemeinsame Eigenschaften?
A 4: a) Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Wie kann man auf der Nordhalbkugel der Erde zu jedem Ort die Deklination bestimmen? b) Wo befinden sich auf der Erde Orte mit
der Deklination 180 ? c) Was beschreibt man mit
Deklination, was mit Inklination? Was ergeben beide
zusammen?