61 Elektrizität und Magnetismus Was ist ein „Magnetfeld“? Auf Seite 34 hast du bereits Magnete und ihre Kräfte kennengelernt. Ungleiche Magnetpole ziehen einander an, gleiche Magnetpole stoßen einander ab. Aber weshalb zeigt der kleine Magnet in einem Kompass – die Kompassnadel – mit seinem Nordpol nach Norden (Abb. 61.1)? Die Erde ist von einem dreidimensionalen magnetischen Feld – einem Magnetfeld – umgeben (Abb. 61.2). Frei bewegliche Magnete richten sich nach dem Magnetfeld der Erde aus, wenn kein anderer Magnet in der Nähe ist. So auch die Kompassnadel. Ohne Hilfsmittel können wir Menschen ein Magnetfeld nicht wahrnehmen. Eisenspäne im Magnetfeld (Abb. 61.3) Fülle einen Kunststoff-Zylinder mit Öl und Eisenpulver. Lege einen Stabmagneten in die innere Öffnung des Zylinders. Welche Anordnung des Eisenpulvers rund um den Stabmagneten kannst du erkennen? Verändere die Position des Magneten. Welche Rückschlüsse kannst du auf die Umgebung des Magneten schließen? Gestalte eine Zeichnung. Vergleiche deine Vorstellungen mit geeigneten Darstellungen aus dem Internet (Suchbegriff „Simulation Magnetfeld“). Das Eisenpulver zeigt dir einen Teil der Umgebung des Magneten. Jedes Körnchen des Eisenpulvers verhält sich wie eine Kompassnadel. Es richtet sich nach dem Magnetfeld des Magneten aus. Du erkennst die Magnetpole als stärkste Anziehungsbereiche für das Eisenpulver. In größerer Entfernung wird die Anziehung schwächer (Abb. 61.4). Als Modellvorstellung lässt sich das Magnetfeld mit Linien („Feldlinien“) grafisch darstellen (Abb. 61.5). Es verläuft in Bögen vom Nord- zum Südpol des Magneten. Das ist aber nur eine Modellvorstellung, die Linien gibt es in Wirklichkeit nicht! Dichte Feldlinien zeigen an, dass das Magnetfeld stärker ist. Liegen die Feldlinien weiter auseinander, so wird ein schwächeres Magnetfeld dargestellt. Anziehung oder Abstoßung? (Abb. 61.6) Gib Eisenpulver in ein Glas mit dicht schließendem Kunststoffdeckel. Fülle das Glas mit Öl auf und verschließe es. Schüttle das Glas und halte einen oder zwei Magnete an die Glaswand. Es zeigen sich Gebilde aus Eisenpulver, die sich am Magnetfeld der Magneten orientieren. Erkläre, woran du an der Form der Eisenpulver-Gebilde erkennst, ob sich zwei Magnete anziehen oder abstoßen. 61.1 Die Kompassnadel zeigt nach Norden. N S O W Infobox: Der Nordpol eines Magneten zeigt auf der Erde nach Norden. Der geografische Norden der Erde ist daher ein magnetischer Südpol. Denn: Ungleiche Magnetpole ziehen einander an. Magnetischer Südpol Magnetischer Nordpol 61.2 Die Erde ist von einem dreidimensionalen Magnetfeld umgeben. Die Linien gibt es in Wirklichkeit nicht, sie sind eine Modellvorstellung. V3 61.3 Eisenspäne im Magnetfeld A3 V4 A4 Als Magnetfeld bezeichnen wir den dreidimensionalen Raum um einen Magneten. In einem Magnetfeld wirken Kräfte auf andere Magnete oder auf ferromagnetische Stoffe ( Seite 34). Das Magnetfeld kann im Modell mit Feldlinien vom Nordpol zum Südpol dargestellt werden. M S N 61.5 Modell: Das Magnetfeld umgibt den Stabmagneten. Es wird durch Feldlinien dargestellt. 61.4 Mit größerer Entfernung zum Magneten wird die Anziehung schwächer. 61.6 Anziehung oder Abstoßung? – Welches Glas zeigt magnetische Anziehung oder Abstoßung? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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