8 2 Die magnetische Influenz, Elementarmagnete Eisen wird bei Annäherung eines Magnets selbst magnetisch. Dabei unterscheidet man zwischen dem magnetisch „harten“ Spezialstahl und dem magnetisch „weichen“ Schmiedeeisen (Weicheisen; das ist unlegiertes Eisen mit geringem Kohlenstoffgehalt). Die beiden Werkstoffe zeigen beim Magnetisieren ein unterschiedliches Verhalten. Versuch: Klemme einen Stab aus Weicheisen in ein Stativ (Abb. 2.1) und bringe an sein unteres Ende eine Schachtel mit Eisenspänen oder kleinen Eisennägeln. Was stellst du fest? Nähere nun dem oberen Ende des Stabes den Pol eines kräftigen Magnets. Was kannst du nun beobachten? Versuch: Was passiert, wenn du den Magnet wieder entfernst? Der Weicheisenstab wird durch die Annäherung eines Magnets vorübergehend magnetisch und zieht Eisenspäne bzw. die kleinen Eisennägel an. Entfernst du den Magnet, so wird der Stab wieder unmagnetisch und die Eisenspäne fallen ab. Bei Verwendung von Eisenspänen ist es vorteilhaft, an das untere Ende des Weicheisens ein Blatt Papier oder eine dünne Glasplatte zu halten. Es können dann nach Ende des Versuchs keine Eisenspäne am Weicheisenstab haften bleiben. Aus diesem Versuch siehst du, dass ein Magnet Weicheisen durch bloße Annäherung magnetisieren kann. Dabei kannst du weder am Magnet noch am Eisenstück irgendwelche äußere Veränderungen (z. B. an Gewicht, Größe oder Farbe) beobachten. Bei magnetisierbarem Stahl kannst du eine Magnetisierung bleibend hervorrufen und verstärken. Versuch: Lege einen Nagel aus Eisen auf den Tisch und ziehe einen Dauermagnet wie in Abb. 2.2 einige Male in derselben Richtung über den Nagel! Überprüfe den Magnetismus des Nagels. Der Nagel wird zu einem Dauermagnet. Der zum Streichen verwendete Magnet bleibt dabei unverändert magnetisch. Eisen wird in der Nähe eines Magnets magnetisch. Diese Erscheinung nennt man magnetische Influenz1 (magnetic influence). Weicheisen kann vorübergehend, magnetisierbarer Stahl dauerhaft magnetisiert werden. Für die Herstellung von Dauermagneten werden besondere (Edel-)Stahlsorten verwendet, z. B. eine Legierung aus Nickel, Kobalt, Aluminium, Kupfer und Eisen. Die Magnetisierung des Stahls selbst erfolgt auf elektrischem Weg. Österreich besitzt vor allem in Kapfenberg einen Industriebetrieb, der sich mit der Herstellung von Edelstählen befasst. Auch wenn ein Weicheisenstück nur vorübergehend magnetisch wird, so bleibt bei ihm doch immer ein Restmagnetismus zurück. Wir nennen diesen den remanenten2 Magnetismus (residual induction). Wir wollen nun herausfinden, was beim Magnetisieren in einem Eisenstück geschieht und welches Modell wir von der Natur des Magnetismus machen können. Lassen sich die magnetischen Wirkungen in unser Teilchenbild einfügen? Wie funktioniert ein Magnet? 2.1 Ein Weicheisenstück wird bei Annäherung eines Magnetpols magnetisch. (Beachte den Hinweis zur Verwendung der Eisenspäne im Text!) Der Dauermagnet wird angenähert und wieder entfernt. Weicheisen Eisenspäne 2.2 Magnetisieren eines Nagels Nagel Eisenspäne Der Dauermagnet wird mehrmals über den Nagel gezogen. Überprüfung des Magnetismus 2.3 Nagelkette 1 influere (lat.) … hineinfließen, -strömen 2 remanere (lat.) … zurückbleiben Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=