Elementarmagnetmodell


Online Rechner mit Rechenweg

Der Online Rechner von Simplexy kann dir beim berechnen vieler Aufgaben helfen. Probiere den Rechner mit Rechenweg aus.



Elementarmagnetmodell

Alle Magnete besitzt zwei gegenüberliegende Magnetpole, an deren Enden ist die magnetische Wirkung besonders stark. Zerlegt man einen Hufeisenmagneten in zwei, so werden beiden Teilstücke auch wieder zwei Magnetpole besitzen. Man kann also keinen Magneten so zerlegen, dass die Teilstücke nur einen einzigen Pol besitzen. Man kann jedoc umgekehrt jeden Magneten aus einer Vielzahl kleinerer Elementarmagnete auffassen. Im unteren Bild sieht man auf der linken Seite Elementarmagnete die alle in unterschiedliche Richtungen zeigen und damit ungeordent sind. Ihre magnetischen Wirkungen heben sich alle gegenseitig auf, sodass der Stoff im gesammten nicht magnetisch ist. Auf der rechten Seite sind die Elementarmagnete alle gleich gerichtet. Ihre magnetischen Wirkungen verstärken sich, sodass sich infolge ein starkes Magnetfeld bildet.




Elementarmagnetmodell

  • Zeigen die Elementarmagnete keine Ordnung, so heben sich ihre magnetischen Wirkungen gegenseitig auf.

  • Zeigen die Elementarmagnete eine Ordnung auf, so verstärken sie ihre magnetischen Wirkungen.

  • Ist ein Stoff magnetisierbar, so richten sich seine Elementarmagnete unter Einfluss eines Magnetfeldes aus.





Elementarmagnete eines magnetisierbaren Materials sind zunächst alle unterschiedlich gerichtet. Bring man das magnetisierbare Material in ein Magnetfeld, so richten sich die Elementarmagnete alle in die gleiche Richtung und bilden eine magnetische Ordnung. Man kann sich vorstellen, als bestehe das Material aus lauter kleiner Magnetnadeln die sich alle innerhalb eines Magnetfelds in die gleiche Richtung orientieren.


Magnetische Influenz

Ähnlich wie bei der elektrischen Influenz wo neutrale Körper in einem elektrischen Feld polarisiert werden, geschieht etwas ähnliches mit magnetisierbaren Materialen in einem Magnetfeld. Das Material bleibt dabei für eine relativ lange Zeit magnetisiert, Eisen kann durch die sogannte magnetische Influenz selbst zum Magneten werden.

Wie lange die magnetische Ordnung in einem Material erhalten bleibt wenn das äußere Magnetfeld entfernt wird hängt unter anderem von der Zusammensetzung des Materials ab und von dessen Temperatur.

Bei Weicheisen erhält man durch eine Magnetisierung kein Permanentmagneten. Es kommt lediglich zu einer temporären Magnetisierung. Materialien die sich nur temporär magnetisieren lassen werden Weichmagnete genannt.

Hartmagnete hingegen lassen sich in einem magnetfeld dauerhaft magnetisieren. Stahl ist ein Beispiel für einen Hartmagneten.

Die Temperatur des Materials spiel ebenso eine wichtige Rolle für die Dauer der Magnetisierung. Aus dem Beitrag zu Temperatur wissen wir, dass sich die Temperatur als Bewegung von Teilchen auffassen lässt. Dies kann man auf ein magnetisiertes Material übertragen, je höher die Temperatur ist, desto größer ist die termische Bewegung der Elementarmagnete. Ab einer bestimmten Temperatur ist die termische Bewegung so groß, dass sich die magnetische Ordnung nicht mehr aufrecht erhält. Der Stoff verliert bei zu hoher Temperatur seine Magnetisierung.

Für jedes Material lässt sich eine bestimmte Temperatur angeben ab der die Ordnung der Elementarmagnete zerstört wird, diese Temperatur wird Curie-Temperatur genannt.
Die Curie-Temperatur von Eisen beträgt \(768°C\), oberhalb dieser Temperatur wird Eisen von keinem Magneten mehr angezogen.