6 Das Magnetfeld 1 Der Permanentmagnet Ein grauschwarzes Eisenerz, der Magneteisenstein (Abb. 1.1), besitzt die Eigenschaft, kleinere Eisenteile anzuziehen und festzuhalten. In Griechenland kannte man den Magneteisenstein schon im Altertum. Er wurde vor allem in der griechischen Provinz Magnisia in Thessalien (Abb. 1.2) gefunden und erhielt nach dieser den Namen „Magnet“. Heute bezeichnen wir alle Stoffe, die magnetische Eigenschaften haben, als Magnete (magnet). Recherchiere Gegenstände, die magnetisch sind oder eingebaute Magnete haben? Zähle einige auf. Der Mensch hat kein Sinnesorgan, mit dem er magnetische Wirkungen wahrnehmen kann. Wir können aber die Wirkung eines Magnets z. B. durch das Verhalten von Eisenstücken in seiner Nähe beobachten. Der Magneteisenstein ist ein natürlicher Magnet. Seine magnetische Wirkung ist nicht allzu stark. Es ist aber möglich, starke Dauermagnete (Permanentmagnete) aus Legierungen herzustellen. Man gibt ihnen meistens die Form eines Stabes (Stabmagnet), eines Hufeisens (Hufeisenmagnet), eines Ringes (Ringmagnet) oder einer Platte (Blockmagnet) (Abb. 1.3). Versuch: Nähere einem unmagnetischen Eisenstück (Nagel, Eisenschraube) einen Magnet. Beobachte, dass das Eisenstück schon angezogen wird, bevor es der Magnet berührt. Nun gib zwischen Magnet und Eisenstück ein Blatt Papier. Wirkt die Anziehungskraft durch diesen Stoff hindurch? Wiederhole diesen Versuch mit Glas, Holz und verschiedenen Kunststoffen. Was kannst du beobachten? Magnetismus ist eine Eigenschaft mancher Stoffe, eine besondere Kraftwirkung auszuüben. Diese hat nichts mit der elektrischen Kraft oder der Schwerkraft zu tun. Die magnetische Anziehung wirkt auf ein Eisenstück bereits aus größerer Entfernung und wird umso stärker, je näher der Magnet herangebracht wird. Sie ist auch im Vakuum wirksam. Durch Papier, Glas, Holz und Kunststoffe geht die magnetische Wirkung hindurch. Versuch: Nähere einen unmagnetischen Eisenstab einem beweglichen Magnet und untersuche, ob auch das Eisen den Magnet anzieht! Magnete und Eisen ziehen einander an (Wechselwirkung). Versuch: Nähere dem Magnet verschiedene Gegenstände und notiere, welche von ihm angezogen werden. Von einem Magnet werden nur wenige Stoffe deutlich merkbar angezogen (siehe Tabelle 1.4). Der Wichtigste unter ihnen ist das Eisen. Sehr starke Magnete können aber auch andere Stoffe beeinflussen. Mit einem Magnet kannst du prüfen, ob ein Metallgegenstand Eisen enthält. Du kannst damit z. B. auch Kupfer- und Eisenspäne oder Messing- und Eisennägel trennen. 1 Am Beginn jedes Kapitels findest du eine „Einstiegsfrage“. Diese kann dein Interesse am jeweiligen Thema wecken. Wenn du das Kapitel aufmerksam durcharbeitest, findest du sicher eine Antwort. Manchmal ist es aber nicht ganz so einfach. Da musst du auch noch andere Quellen heranziehen. Wobei hast du schon Magnete verwendet? 1 1.1 Magneteisenstein 1.2 Die Karte zeigt die Lage der ehemaligen griechischen Provinz Magnisia. 1.3 Verschiedene Bauarten von Permanentmagneten Ringmagnet Hufeisenmagnet Stabmagnet Blockmagnet Stoffe, die von einem Magnet angezogen werden nicht angezogen werden Eisen Aluminium Nickel Blei Kobalt Kupfer einige Metalllegierungen, spezielle Keramiken Glas Papier Kunststoffe 1.4 Magnetische und unmagnetische Stoffe Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv
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