11 4 Das Magnetfeld der Erde Du weißt schon, dass sich eine frei bewegliche Magnetnadel von selbst in Nord-Süd-Richtung einstellt. Die Ursache liegt darin, dass die Erde in magnetischer Hinsicht gewisse Ähnlichkeiten mit einem Stabmagnet aufweist (Abb. 4.1). Die Stellen, an denen die Verlängerungen dieses gedachten Stabmagnets die Erdoberfläche durchstoßen, werden als die Magnetpolgebiete der Erde bezeichnet. Versuch: Untersuche nach Abb. 4.1 den Magnetismus der „Erdkugel“ mit der Magnetsonde. Wo liegen die Magnetpole? Den Teil einer Magnetnadel, der zum Magnetpolgebiet im Norden der Erdkugel zeigt, haben wir als „Nordpol“ bezeichnet. Der Magnetpol im Norden der Erde ist also ein magnetischer Südpol, der Magnetpol im Süden ein magnetischer Nordpol. Die Magnetpole der Erde fallen nicht mit den geographischen Polen zusammen (Abb. 4.2). Der Winkel, den eine Magnetnadel an einem Ort mit der Nord-Süd-Richtung einschließt, heißt magnetische Missweisung oder Deklination (magnetic declination). Sie muss für eine genaue Bestimmung der Nord-Süd-Richtung mit einem Kompass bekannt sein. Für Wien betrug die Abweichung im März 2020 ca. 4,6°. Versuch: Eine frei bewegliche Magnetnadel stellt sich von selbst annähernd in die Nord-Süd-Richtung. Daher können wir schließen: Die Erde ist von einem magnetischen Feld umgeben. Die Ursache des Magnetfeldes der Erde liegt vermutlich im Bereich Erdmantel und Erdkern. Das Magnetfeld der Erde ermöglicht die Bestimmung der Himmelsrichtungen mit einem Kompass (Abb. 4.3). Auch Zugvögel orientieren sich auf ihren oft weiten Flügen am Erdmagnetfeld. Aus dem Weltraum bewegen sich ständig energiereiche Teilchen auf die Erde zu. Ein Teil dieser kosmischen Strahlung wird vom Magnetfeld der Erde abgeschirmt. Dabei entsteht das Polarlicht (Abb. 4.4). Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 4.1 Warum ist der Magnetpol im nördlichen Polgebiet ein magnetischer Südpol? 4.2 Erkläre, warum ein Magnetkompass auf Eisenschiffen versagen kann. 4.3 Warum kann ein Kompass in einem Haus eine andere Nord-Süd- Richtung anzeigen als im Freien? Steckt in der Erdkugel ein Stabmagnet 4.1 Modellversuch zum Magnetfeld der Erde Das Magnetfeld wird mit der Sonde abgetastet. Modell der Erde 4.2 Die Erde und ihr Magnetfeld Achse des Magnetfeldes Rotationsachse geographischer Südpol magnetischer Nordpol 4.3 Wanderkompass 4.4 Polarlicht Der Erdmagnetismus ermöglicht die Orientierung mit Hilfe des Kompasses. Die Abweichung der Magnetnadel von der Nord-Süd-Richtung heißt magnetische Missweisung oder Deklination. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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