Eigenschaften von Magnetfelder

In den vorherigen Kapitel haben wir uns mit Magnetfeldren befasst. Nun betrachten wir die Eigenschaften von Magnetfeldern. Dazu führen wir folgenden Versuch durch:

Wir nehmen zwei Magnete, legen ein Papier darüber und streuen auf dieses Papier Eisenspäne. Wir beobachten dabei, dass aus den Einzelfelden der jeweiligen Magnete ein neues Magneteld entstanden ist.

Dieser Versuch zeigt uns, die erste Eigenschaft von Magnetfeldern:

  • Zwei oder mehrere Magnetfelder setzen sich zu einem neuen Magnetfeld zusammen

Nehmen wir nun das Papier mit den Eisenspnen und nähern an dieses einen Magneten, so beobachten wird, dass die Eisenspäne vom Magneten angezogen werden. Nehmen wir anstelle des Papiers eine Glasplatte, so werden die Eisenspäne von Magneten ebenfalls angezogen.

Dies führt uns zur nächsten Eigenschaft von Magnetfeldern

  • Ein Magnetfeld durchdringt nahezu alle Stoffe. Nur eine Eisenplatte beziehungsweise (Weich)eisen kann ein Magnetfeld abschirmen.

Bringen wir nun Eisenspäne in ein Glasgefäß und setzen dies sind Vakuum. Dabei werden wir feststellen, dass im Vakuum die Anziehungskraft des Magneten unverändert ist.

  • Die Wirkung eines Magnetfelds ist also nicht an die Anwesenheit von Luft (oder anderen Gasen / Stoffe) gebunden, sondern durchdringt auch den lutleeren Raum.

Bei dem Versuch mit der Eisenplatte stellen wir zustzlich fest, dass sich die Kraftlinien verändert haben. Die Linien scheinen durch das Eisen zu verlaufen und komme danach aus dem Eisen wieder heraus. Weicheisen, das sich in einem Magnetfeld befindet, verändert dieses Magnetfeld.

In vorherigen Kapitel haben wir erkannt, dass die Erde ebenfalls ein Magnetfeld ist und egal in welcher Stelle wir eine Magnetnadel aufstellen sie zeigt immer in Richtung Süd nach Nord. Dies beweist, dass die Erde ebenfalls von einem Magnetfeld umgeben ist (die Erde zeigt magnetische Eigenschaften). Zudem beweist der Versuch, dass die Kraftlinien des Magnetfelds der Erde untereinander parallel ungefähr in Richtung Süd nach Nord verlaufen (ob wir die Magnetnadel an einer bestimmten Stelle aufstellen, oder 1 Meter entfernt, die Nadel zeigt immer in Richtung Süd nach Nord, daher muss das Kraftfeld parallel verlaufen.


Eigenschaften von Magnetfelder – Testfragen/-aufgaben

1. Was ist ein Magnetfeld und wie entsteht es?

Ein Magnetfeld ist eine Region um einen magnetischen Material, in der magnetische Kräfte wirken. Es entsteht durch die Bewegung von elektrischen Ladungen, wie sie zum Beispiel in einem Elektromagneten auftreten.

2. Welche fundamentalen Eigenschaften hat ein Magnetfeld?

Ein Magnetfeld hat zwei grundlegende Eigenschaften: Die Richtung und die Stärke. Die Richtung des Magnetfeldes verläuft vom Nordpol zum Südpol. Die Stärke des Magnetfeldes wird in Tesla gemessen.

3. Wie lassen sich Magnetfelder sichtbar machen?

Magnetfelder können sichtbar gemacht werden, indem man sie mit Magnetfeldlinien darstellt oder indem man Eisenfeilspäne über einen mit Magnetfeldlinien versehenen Magneten streut.

4. Was passiert, wenn man einen Magneten halbiert?

Wenn man einen Magneten halbiert, erhält man zwei kleinere Magnete, die jeweils einen eigenen Nord- und Südpol haben. Man kann also keinen Einzelpol erzeugen.

5. Was ist der Unterschied zwischen einem permanenten und einem Elektromagneten?

Ein permanenter Magnet hat ständig ein Magnetfeld, während ein Elektromagnet nur dann ein Magnetfeld hat, wenn ein elektrischer Strom durch ihn hindurchfließt.

6. Wie beeinflussen magnetische Felder geladene Teilchen?

Ein Magnetfeld kann die Richtung eines geladenen Teilchens ändern, wenn es sich bewegt. Es kann das Teilchen jedoch nicht schneller oder langsamer machen.

7. Was bedeutet der Begriff Magnetfeldstärke und welche Einheit hat sie?

Die Magnetfeldstärke, auch als magnetische Flussdichte bezeichnet, gibt die Größe des Magnetfelds an. Sie wird in der Einheit Tesla (T) gemessen.

8. Wie wird der magnetische Fluss definiert?

Der magnetische Fluss ist das Produkt aus der Magnetfeldstärke und der Fläche, senkrecht zur Magnetfeldrichtung. Er wird in der Einheit Weber (Wb) gemessen.

9. Wie wirken sich Magnetfelder auf andere Magnetfelder aus?

Magnetfelder können sich gegenseitig beeinflussen, indem sie sich addieren oder subtrahieren. Dies hängt von der relative Lage und der Richtung der Magnetfelder ab.

10. Was ist der Unterschied zwischen dem erdmagnetischen Feld und künstlichen Magnetfeldern?

Das erdmagnetische Feld ist ein natürliches Magnetfeld, das von der Erdrotation und dem Geodynamo im Erdinneren erzeugt wird. Künstliche Magnetfelder, wie sie zum Beispiel in einem Elektromagneten entstehen, werden durch elektrische Ströme erzeugt.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 27. Juli 2023