Do., 29.09.2016

Magnete im Alltag Wissenswerte Fakten zum Magnetismus

Magnete im Alltag : Wissenswerte Fakten zum Magnetismus

Foto: ©MilanB/ Shutterstock

Die magnetische Kraft ist faszinierend und begeistert bereits kleine Kinder, wenn diese mit ihrem ersten Magnetspielzeug spielen. In der Schule wird schließlich im Physikunterricht die Wirkungsweise von Magneten anhand von Versuchen demonstriert, sodass die Begeisterung in vielen Fällen weiterwächst. Darüber hinaus sind Magnete Begleiter im täglichen Leben und machen den Komfort der modernen Zeit möglich, weil sie in vielseitigen Einsatzgebieten genutzt werden. Sie sorgen dafür, dass sich die Türen im Supermarkt automatisch öffnen, Notizen am Kühlschrank haften und der Herzschrittmacher zuverlässig funktioniert. Gründe genug, die wichtigsten Fakten einmal zusammen zu tragen.

Natürlicher Ursprung

Durch Vulkanismus entstehen sogenannte Magneteisensteine (Magnetite) in der Natur, die bereits in der Antike zum Beispiel im griechischen Magnesia gefunden worden sind. Auch die Erde selbst ist ein Magnet und besitzt daher nicht nur einen geographischen, sondern auch einen magnetischen Nord- und Südpol. Das erzeugte Magnetfeld ist allerdings relativ gering und umgibt den Planeten als Magnetosphäre, die vor den Teilchen der Sonnenstrahlung Schutz bietet.
Eine weitere Form sind Dauermagnete, die industriell aus natürlichen Materialien wie  Eisen, Nickel, Aluminium hergestellt und mit Cobalt, Mangan oder Kupfer versetzt werden. Besonders stark sind Permanentmagnete, die aus Neodym, Samarium und weiteren seltenen Erden entstehen. Ihre Eigenschaften sowie weitere Informationen über Magnetkraft, Feldlinien oder Ferromagnetismus erklärt das Glossar auf dieser Seite anschaulich.

Wirkungsweise des magnetischen Kraftfeldes

Zum einen besteht eine Anziehungskraft zwischen dem Nord- und Südpol von zwei Magneten. Zum anderen ziehen diese ferromagnetische Materialien wie Eisen und andere Metalle an. Die magnetische Kraft verläuft dabei vom Nord- zum Südpol und kann durch die Feldlinien abgebildet werden. Dazu werden in einem wissenschaftlichen Versuch Eisenfeilspäne auf ein Papier gelegt, um anschließend einen Magneten darunter zu halten. Auf diese Weise werden die metallischen Teilchen magnetisiert und richten sich entlang der Feldlinien aus. Dabei werden die Nordpole der Eisenspäne vom Südpol des Magneten angezogen und umgedreht. Dieses Phänomen kann auch am Strand von Fuerteventura beobachtet werden, weil der schwarze Sand mit Magnetit vermischt ist.

Beständigkeit der Magnetkraft

Permanent- oder Dauermagnete verfügen über eine beständige magnetische Kraft. Allerdings können sie mit Hilfe von Hitze, starker mechanischer Erschütterung und starker äußerer Magnetfelder entmagnetisiert werden. In Abhängigkeit davon, um welches Metall es sich handelt, können Magnete durch unterschiedlich hohe Temperaturen ihre Magnetkraft verlieren. Nach dem Physiker Pierre Curie wird von Curie-Temperatur gesprochen, die für Nickel 358, für Eisen 769 und für Kobalt 1127 Grad beträgt.
Darüber hinaus besitzen sogenannte Elektromagnete keine dauerhafte Magnetkraft, weil diese durch Strom erzeugt und reguliert werden kann. Aufgrund dieser Eigenschaft werden diese Magnete hauptsächlich eingesetzt. Die einfachste Variante ist eine Metallspule, die mit einer Stromquelle verbunden wird, damit eine Magnetisierung durch den Stromfluss erfolgt. Je größer die Spule und der Stromfluss sind, desto stärker ist das Magnetfeld.

Vielseitige Einsatzgebiete

Im Haushalt werden Magnete vielfach als flexible Befestigungsmöglichkeiten für Notizen, Fotos, Bilderrahmen und Messer genutzt. Darüber hinaus sorgen sie beim Messe- und Ladenbau für einen schnellen Auf- und Abbau von Ständen und Werbeflächen. Neben diesen offensichtlicheren Einsatzgebieten werden Magnete außerdem unsichtbar in vielen elektrischen Geräten verwendet. Dazu gehören Elektro-Zahnbürsten, Lautsprecher, Induktionskochfelder, Computer und Festplatten. Ein weiteres wichtiges Anwendungsfeld sind Medizin und Forschung. Magnete sind dort beispielsweise im CERN-Teilchenbeschleuniger, Kernspintomograph oder Herzschrittmacher zu finden.

Eine entscheidende magnetische Eigenschaft ist das Anziehen unterschiedlicher und das Abstoßen gleicher Pole. Dieses Wirkprinzip kommt bei Magnetschwebebahnen zum Einsatz, indem sich die Schienen und Züge gegenseitig abstoßen. Um dies zu steuern, werden elektrisch erzeugte Magnetfelder genutzt, die auch die Geschwindigkeit des fahrenden Zuges kontrollieren können.
In Zukunft werden sicherlich noch weitere Anwendungsmöglichkeiten hinzukommen. In der Planung ist es, dass Reifen durch Magnetschwebetechnik und nicht durch mechanische Verbindung am Auto befestigt werden, und im Gespräch, dass Magnetismus als Energiequelle nutzbar gemacht werden soll.



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